全玻璃真空管集热器的结构包括内、外玻璃管,选择性吸收涂层,弹簧支架,消气剂等,外形像细长的暖水瓶胆,如图2-5所示。其一端开口,将内玻璃管和外玻璃管的一端管口进行环状熔封;另一端都密封成半球形的圆头,内玻璃管采用弹簧支架支撑,而且可以自由伸缩,以缓冲热胀冷缩引起的应力;内外玻璃管的夹层抽成高真空。内玻璃管的外表面涂有选择性涂层。弹簧支架上装有消气剂,它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体,保持管内高真空度。
1.玻璃 硼硅玻璃3.3是制造内外玻璃的主要材料,其热胀系数为3.3×10¯⁶,玻璃中Fe₂O₃含量在0.1%以下,耐热温度高于200℃,机械强度高。
2.真空度 玻璃管内真空度是保证产品质量和使用寿命的重要指标。真空管中的钡一钛消气剂,沉积在抽空的外玻璃表面,看上去像镜面一样,能够在集热管运行时吸收集热管内释放的气体。一旦银色镜面消失,说明真空集热管的真空度已受破坏。
3.选择性吸收涂层 选择性吸收涂层具有较高的太阳能吸收比、低的发射率,可极大限度地吸收太阳辐射能,抑制吸收体的辐射热损失。此外还具有良好的真空性能、耐热性能、光学性能。
采用真空磁控溅射工艺,可以将铝一氮/铝或不锈钢一碳/铝选择性吸收涂层镀在玻璃管外表面上,真空套管的玻璃内管可以有效地吸收太阳能,由于高真空的缘故,玻璃内管得热损很小。