太阳能真空管简介

1、太阳能真空管目录太阳能真空管构造太阳能真空管的分类太阳能普通管和三高管的不同太阳能真空管，太阳能热水器真空管是太阳能热水器的核心元件，被誉为太阳能热水器的“心脏”，真空管质量的优劣直接影响到太阳能热水器的使用寿命和性能，太阳能产业的快速发展也带动了真空管企业的发展，一方面是围绕真空管的专利技术在不断推成出新，另一方面是真空管企业和生产线最近几年都如同雨后春笋般地在增加。 真空管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升

2、高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。当前，国内生产毛坯管的企业主要有力诺、元升、曜晖等企业，生产真空管的企业主要有力诺新材料、宝光集热管等企业，主要有两种种类，一是管内不走水的，一是管内走水的，传统的真空管都是管内走水，双真空的推出和“热管直插式”真空管的推出都使得玻璃管内不走水。 作为太阳能热水器的心脏，真空管将会随着环境的变化而不断变化，因为区域的差异、目标消费群体的差异、建筑的差异都要求太阳能热

3、水器因地因时制宜，与建筑有效结合。 真空管发展史引擎运转必须要有燃料，真空管的动作动力为电能。真空管的电极当中，最重要的应属阴极，它负责将电子释放出来，作为一切动作的基本。最早的真空管由于构造及理论简单，直接将灯丝充当阴极使用，换句话说，当灯丝点亮时，由于灯丝温度提高，电子就从灯丝释放出来，经过栅极直奔屏极。这种真空管就叫做“直热式真空管”，这次专题的主角300B，就是属于这类型的真空管，相较于其他现代化的五极真空管，300B的构造简单，性能阳春，输出功率也低。直热式灯丝（Filament）可以使用不同的材质制成，由于直热式三极管直接将灯丝当作阴极，因此灯丝的特性直接影响着直热式真空管的性能。

4、基本上，真空管的灯丝主要可分成三种材质构成，第一直热式真空管种当然是耐高温的钨丝。将纯度高的钨丝抽成细丝，卷绕成状在真空管的最内层，通电之后即可发出温度。但钨丝必须加温到两千余度时，电子才能发散，因此以钨丝制成灯丝的真空管点燃时，会发出光辉耀眼的亮度，同时温度高得吓人。别意外，不是真空管要烧掉了，而是它本如此！但将钨丝点亮需要消耗较大的电力，唯一的优点是钨丝甚为耐用，普遍运用于较大功率或长寿命的真空管上。笔者经常听到人说：“那支真空管点起来那么亮，一定两三下就挂点了”。其实并不然，在某些情况下这种真空管的寿命可达数万小时，拿来当作家里的灯泡，既耐用又有装饰的作用，一举数得！另一种灯丝采用钍钨合

5、金，它只需将灯丝加温至千余度即可工作，相较之下较省电力。最常使用的应为氧化碱土灯丝，它的作法是在灯丝外，涂上一层厚厚的氧化碱土，看起来接近白灰色的物质，它只需要加温至约700度（看起来约暗红色），即可获得足量的电子，因此工作温度最低、也最节省电力，一般而言只须供应6.3V左右的直流，就可以正常工作。直热式真空管当然有它天生的优点，但却有一个致命的缺点，那就是阴极容易受到灯丝的温度而改变特性。当灯丝电压变动时，或以交流电供应灯丝时，阴极呈现在不稳定的状态下。因此有人主张直热式真空管应采用直流供电，也有人强调必须以交流供电以免损伤阴极，这种争论过去在音响界早已成为一个争论不休的话题。笔者无意在此引

6、起话题，反正各方坚持各有道理，只要听起来没问题，管子耐用好听就行了。如果您有研究上的心得，笔者相当乐于接受。傍热式傍热式真空管的稳定度较高为了解决直热式真空管的灯丝问题，真空管设计者决定让灯丝与阴极分家独立，在灯丝的旁边套上一圈金属套筒，让灯丝直接对金属板加热，电子从金属板散发出来，这种加热方式就称为“傍热式真空管”。进一步发展如此，真空管似乎就稳定许多了，由于金属套筒的体积与储热量远大于传统的灯丝，因此即使灯丝暂时的温度变动，甚至暂时几秒钟的停止加热，金属板的温度变化也有限，这也就是为什么某些扩大机关机之后，它还能唱个十几秒钟的主要原因。既然阴极与灯丝独立，阴极板必须由灯丝间接加热，于是灯丝

7、再度改成钨丝材质，以求耐久性，并在钨丝外层涂上一层白磁，一方面绝缘，另一方面也有定型的效果。由于间接加热效果较差，阴极金属板上会涂上钍、钡或其他有利于电子发散的物质。也因此，真空管的金属极板看起来总是灰黑色，不像正常的金属板，也由于制作组装时必须仰赖手工，因此金属板上总会留下许多细小的真空管工作原理刮痕，用家购买真空管时不必意外担心。太阳能真空管构造全玻璃真空管的构造由内玻璃管、太阳选择性吸收涂层、真空夹层、罩玻璃管、支承件（弹簧卡子）、吸气剂等部分组成。 1.内玻璃管用来作为水的流动管道； 2.氧化铜、黑镍、黑铬、黑锌、黑铜等太阳选择性吸收涂料，是通过采用真空沉积、溅射技术、电化学处理等工艺

8、均匀地涂在内玻璃管的外表面，用来吸收太阳辐射能； 3.将涂有选择性涂层的内玻璃管封入罩玻璃内，然后将内外玻璃管之间抽成真空，形成真空度为0.05Pa的真空夹层，以减少由于空气对流和传导而引起的热损失，这与热水瓶的原理相似； 4.全玻璃真空集热管采用单端开口设计，通过一端内、外管环形熔封起来，其内管另一端是密闭半球形圆头，弹簧卡子就是用来将该圆头支承在罩玻璃管的内部端，使得内玻璃管吸收太阳辐射而温度升高时，玻璃圆头形成热膨胀的自由端，从而缓冲了热水器工作时引起真空集热管开口端部的热应力； 5.真空管在受热后，原来被吸附在管壁上的微量气体（主要是水蒸气）会释放出来，影响真空度，吸气剂和吸气膜就是用

9、来吸收这些被释放出来的气体，以保持集热管内的高真空。 太阳能真空管的分类（1） 家用太阳能热水器使用的太阳能真空管按照管径分为37、47、58、70mm等，按照长度分为1.2、1.5、1.6、1.8、2.1、2.3m等 （2） 按照生产工艺分为：太阳能普通黑管、普通蓝管；三高蓝管、三高紫金管 太阳能普通管和三高管的不同三高 “太阳芯”真空管与普通管的区别在于吸热膜层不一样（吸热膜层是真空管的关键部位）。三高管是干涉膜，普通管是渐变膜。它们的区别主要表现为干涉膜与渐变膜的区别。 1、根本区别：膜层结构不同，导致吸收太阳光线的原理不一样。渐变膜，为多层膜，其吸收层一般是9层，它对太阳光线是逐层吸收

10、的，而且其吸收光线的性能逐渐变高。由于这种渐变结构，发射比随温度上升不断加大，以致工作温度在300500时，发射比大大增加。而且吸收层中的铝离子在高温状态下，活泼性大大增强，并发生漂移。这样膜层的内部结构发生错乱，导致膜层开始老化。长期处于这种高温状态下，膜层就会脱落，从而影响了真空管的集热效率和寿命。 干涉膜，其吸收层共2层，两层膜之间，因金属成份的配比不同而产生干涉作用，使吸收比增加，发射比降低。再加上减反层减少反射的作用，从而实现更高的吸收比和更低的发射比，大大提高了集热效率。 2、特征：三高管的吸收比提高了12%，发射比降低了30%40%，超吸收，热损少，升温快。高效管，超吸收，热效高，升温快，在同样的光照条件下，比普通管能出更多更高水温的热水；高寒管，因铜离子的发射比比铝离子低02，因此热损很少，在高寒环境下仍能正常工作，30照常出热水；高温特效管，因膜层中的不锈钢离子耐高温，抗空晒，膜层在400条件下不老化、不衰减、不变色。 在相同光照条件下，普通管热吸收不如三高管高，甚至不能满足洗浴要求；在温度较低时，热损更大，集热效率下降，影响正常使用；尤其在空晒超过270时，膜层开始老化、脱落，吸收率快速降低，寿命大大缩短。 3、工艺：高温特效管、高寒管、高效管分别采用三靶、双靶