太陽(yáng)能熱水器的三高真空管中“三高”是什么意思?
“三高”指的是耐高溫,抗高寒,高效吸收,一般只通過(guò)三靶干涉膜工藝的制成的真空管(一般的是漸變膜)
太陽(yáng)能三高真空管與普通真空管的區(qū)別
三高“太陽(yáng)芯”真空管與普通管的區(qū)別在于吸熱膜層不一樣(吸熱膜層是真空管的關(guān)鍵部位)。三高管是干涉膜,普通管是漸變膜。它們的區(qū)別主要表現(xiàn)為干涉膜與漸變膜的區(qū)別。
1、根本區(qū)別:膜層結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致吸收太陽(yáng)光線的原理不一樣。漸變膜,為多層膜,其吸收層一般是9層,它對(duì)太陽(yáng)光線是逐層吸收的,而且其吸收光線的性能逐漸變高。由于這種漸變結(jié)構(gòu),發(fā)射比隨溫度上升不斷加大,以致工作溫度在300~500℃時(shí),發(fā)射比大大增加。而且吸收層中的鋁離子在高溫狀態(tài)下,活潑性大大增強(qiáng),并發(fā)生漂移。這樣膜層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生錯(cuò)亂,導(dǎo)致膜層開(kāi)始老化。長(zhǎng)期處于這種高溫狀態(tài)下,膜層就會(huì)脫落,從而影響了真空管的集熱效率和壽命。
干涉膜,其吸收層共2層,兩層膜之間,因金屬成份的配比不同而產(chǎn)生干涉作用,使吸收比增加,發(fā)射比降低。再加上減反層減少反射的作用,從而實(shí)現(xiàn)更高的吸收比和更低的發(fā)射比,大大提高了集熱效率。
2、特征:三高管的吸收比提高了12%,發(fā)射比降低了30%-40%,超吸收,熱損少,升溫快。高效管,超吸收,熱效高,升溫快,在同樣的光照條件下,比普通管能出更多更高水溫的熱水;高寒管,因銅離子的發(fā)射比比鋁離子低0.2,因此熱損很少,在高寒環(huán)境下仍能正常工作,-30℃照常出熱水;高溫特效管,因膜層中的不銹鋼離子耐高溫,抗空曬,膜層在400℃條件下不老化、不衰減、不變色。
在相同光照條件下,普通管熱吸收不如三高管高,甚至不能滿足洗浴要求;在溫度較低時(shí),熱損更大,集熱效率下降,影響正常使用;尤其在空曬超過(guò)270℃時(shí),膜層開(kāi)始老化、脫落,吸收率快速降低,壽命大大縮短。
3、工藝:高溫特效管、高寒管、高效管分別采用三靶、雙靶、單靶磁控濺射工藝;普通管一般都采用單靶磁控濺射工藝。
4、外觀:A、管口,此處膜層在800℃以上高溫狀態(tài)下封口時(shí),脫落一部分是不可避免的。高溫特效管因耐高溫,只有約1厘米長(zhǎng)無(wú)膜層,而其它管因不耐高溫,膜層脫落長(zhǎng)度約2.5厘米。B、內(nèi)管顏色:用肉眼觀察,高溫、高寒管的內(nèi)管顏色為暗紅色(因膜層底層為銅);而高效管和普通管為白色(因膜層底層為鋁)。
總之,干涉膜是漸變膜技術(shù)上的新突破,是鍍膜技術(shù)上的偉大創(chuàng)新和進(jìn)步,干涉鍍膜成為當(dāng)前全球最先進(jìn)的鍍膜技術(shù)。同時(shí)也給真空鍍膜技術(shù)帶來(lái)劃時(shí)代的變革。尤其是用干涉膜制成的高溫特效管,還可用于制冷、干燥、海水淡化等,為真空管開(kāi)拓了更新更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。
三高真空管與國(guó)標(biāo)普通真空管的對(duì)比
1、吸收率、發(fā)射率對(duì)比
三高太陽(yáng)芯真空管的吸收比均大于0.92,最高可達(dá)0.97,是國(guó)標(biāo)(0.86)的1.07~1.13倍。三高太陽(yáng)芯真空管的半球發(fā)射比均不大于0.06,只有國(guó)標(biāo)(0.09)的2/3。
2、真空度對(duì)比
三高太陽(yáng)芯真空管在430℃高溫下經(jīng)過(guò)60分鐘的抽真空,使得內(nèi)外管之間的真空度高達(dá)5×10-4Pa,是國(guó)標(biāo)的百分之一(國(guó)標(biāo)為5×10-2Pa)。極高的真空度極大程度的減少了對(duì)流散熱。
3、吸熱體外表面積對(duì)比
在不考慮真空管吸收率、發(fā)射率的情況下,1支外徑為φ58mm長(zhǎng)度為2100mm的真空管相當(dāng)于外徑為φ47mm長(zhǎng)度為1200mm的真空管2.23支,相當(dāng)于外徑為φ47mm長(zhǎng)度為1500mm的真空管1.77支,,相當(dāng)于外徑為φ58mm長(zhǎng)度為1500mm的真空管1.17支。
4、膜層對(duì)比
選擇性吸收涂層覆蓋率高,吸熱、保溫效果好(管口未鍍膜區(qū)短)膜層距離管口近,說(shuō)明我們的膜層耐高溫,即膜層性能更加穩(wěn)定。膜層性能穩(wěn)定,則真空管的使用壽命就長(zhǎng)。內(nèi)外玻璃管熔封在一起,需要將玻璃熔化,而熔化玻璃需要火焰的溫度1000多度,則距離管口越近,溫度越高。
太陽(yáng)能熱水器三高真空管與紫晶管的區(qū)別
真空管是太陽(yáng)能熱水器的核心元件,被譽(yù)為太陽(yáng)能熱水器的“心臟”
三高管
結(jié)構(gòu)全玻璃雙管同軸結(jié)構(gòu)
玻璃材料高硼硅3.3玻璃
外管直徑及厚度Φ=47±0.7mm&=1.6mmΦ=58±0.7mm&=1.6mmΦ=70±0.7mm&=2.0mm
內(nèi)管直徑及厚度Φ=37±0.7mm&=1.6mmΦ=47±0.7mm&=1.6mmΦ=58±0.7mm&=1.6mm
管長(zhǎng)度800mm1200mm1500mm1600mm1800mm1900mm2000mm2100mm
吸收涂層性能
結(jié)構(gòu)基材/AL/AL-ALN(H)/AL-ALN(L)/ALN;
沉積方法單靶直流磁控反應(yīng)濺射;
吸收比as=0.90~0.93(AM1.5);
發(fā)射比εh=0.05~0.075(80℃±5℃);
真空度P≤5.0X10-3帕(Pa);
空曬性能參數(shù)Y=220~260m2.℃/KW;
悶曬太陽(yáng)輻射量H≤4.7MJ/m2(Φ58)H=4.1~4.4MJ/m2;
H≤3.7MJ/m2(Φ47)H=3.1~3.4MJ/m2;
平均熱損系數(shù)ULT=0.6~0.7W/(m2.℃);
紫金管
結(jié)構(gòu)全玻璃雙管同軸結(jié)構(gòu);
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