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 真空管是通過采用了高真空技術(shù)和磁控濺射多層（漸變）鋁-氮/鋁選擇性吸收涂層，吸收太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能加熱管中水利用冷水比熱重的特點(diǎn)，冷水密度大向下流，熱水密度小向上升的自然循環(huán)原理，使熱水貯于保溫箱中。

真空管結(jié)構(gòu)

      玻璃真空太陽集熱管是真空管太陽集熱器的核心元件，采用真空夾層，消除了氣體的對流與傳導(dǎo)熱損，并應(yīng)用選擇性吸收涂層，使真空集熱管的輻射熱損降到最低。由兩根同軸圓玻璃管組成，內(nèi)、罩玻璃管間抽成高真空，太陽選擇性吸收涂層（表面、膜系）沉積在內(nèi)管的外表面構(gòu)成吸熱體，將太陽光能轉(zhuǎn)換為熱能，加熱內(nèi)玻璃管內(nèi)的傳熱流體。全玻璃真空集熱管采用單端開口的設(shè)計(jì)，通過一端內(nèi)、罩管環(huán)形熔封起來，其內(nèi)管另一端是密閉半球形圓頭，帶有吸氣劑的彈簧卡子，將吸熱體玻璃管回頭支承在罩玻璃管的排氣內(nèi)端部。當(dāng)吸熱體吸收太陽輻射而溫度升高時(shí)，吸熱體玻璃管圓頭形成熱膨脹的自由端，緩沖了工作時(shí)引起真空集熱管開口端部的熱應(yīng)力。吸氣劑蒸散后吸收真空集熱管在存放及工作過程中所釋放的微量氣體。保持內(nèi)、罩玻璃管間真空度。

全玻璃真空太陽集熱管的產(chǎn)品質(zhì)量與選用的玻璃材料、真空性能和選擇性吸收膜有重要關(guān)系。

① 玻璃

硼硅玻璃3.3 是生產(chǎn)制造全玻璃真空集熱管的首選材料。它具有很好的透光性能，玻璃中的氧化鐵含量為0.5％以下；熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、為3.3×10－6∕℃；耐熱沖擊性好、耐熱溫差大于200℃；有較高的機(jī)械強(qiáng)度、符合國家標(biāo)準(zhǔn)“全玻璃真空太陽集熱管”GB／T17049－1997的要求；有較好的抗化學(xué)侵蝕性并適合于加工。

② 真空度

確保真空集熱管的真空度是提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品使用年限的重要指標(biāo)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，集熱管的真空度應(yīng)小于或等于5×10－2Pa。要使集熱管內(nèi)長期保持較高的真空度，還必須在排氣臺排氣時(shí)，對玻璃真空集熱管進(jìn)行較高溫度與較長時(shí)間的保溫烘烤，以消除管內(nèi)水汽及其它氣體。此外，在真空集熱管內(nèi)還放置了鋇－鈦吸氣劑，它蒸散在抽真空封口一端的管殼內(nèi)表面上，像鏡面一樣，能在運(yùn)行時(shí)吸收集熱管內(nèi)釋放出的微量氣體，以確保管內(nèi)真空度的保持。一旦銀白色的鏡面消失，就說明該真空集熱管的真空度受到破壞，管子也就報(bào)廢了。

③ 選擇性吸收涂層

采用光譜選擇性吸收膜作為光熱轉(zhuǎn)換材料是真空集熱管的又一重要特點(diǎn)。對于真空集熱管的選擇性吸收膜需要考慮兩個(gè)特殊要求：一是真空性能；二是耐溫性能。工作時(shí)要求不影響管內(nèi)真空度，其它性能指標(biāo)也不能下降。

真空集熱管選擇性吸收膜需使用專門設(shè)備進(jìn)行制備，真空集熱管選擇性吸收膜絕大多數(shù)采用

磁控濺射工藝，鋁－氮／鋁選擇性吸收膜，它的太陽輻射吸收率α大于0.93，紅外發(fā)射率ε約0.06。而國家標(biāo)準(zhǔn)要求吸收率α≥0.90，紅外發(fā)射率ε≤0.10。

真空管質(zhì)量直觀判斷

1)        看膜層：全玻璃真空太陽集熱管膜層顏色是否均勻、同色，以純黑或藍(lán)黑為最佳，有色差為次。

2)        看吸氣鏡面：真空管內(nèi)吸氣鏡面為光亮銀色，邊緣以漸變不齊邊為佳，齊邊次之；鏡面變色或消失表明漏氣不可用。

3)        整體判斷：內(nèi)外層玻璃管間隙是否均勻；開口端圓滑、無脹口；尾端不過長；整體無明顯劃痕等為佳品。普通管和三高管：

普通管采用單靶鍍膜漸變鋁—氮/鋁太陽選擇性吸收涂層真空管，三高管的三靶鍍膜管主要是利用多靶鍍膜技術(shù)（如三靶、雙靶）改變了真空集熱管吸收層、反射層、減反層的成分。而其主要目的是提高真空管的太陽吸收比，提高熱水器的熱性能。

真空管的結(jié)構(gòu)尺寸