如何判斷全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管的性能？

    全玻璃 真空太陽(yáng)能集熱管（以下簡(jiǎn)稱(chēng)真空集熱管）是當前我國太陽(yáng)能光熱領(lǐng)域產(chǎn)量最大，使用最廣，節能效果最突出的太陽(yáng)能熱水系統的核心基礎元件.它的性能好壞，直接關(guān)系到熱水器的熱性能.目前，國內生產(chǎn)真空集熱管的廠(chǎng)家與品牌眾多，技術(shù)水平參差不齊，價(jià)格高低懸殊，宣傳口徑也很不一致.那么，怎樣判斷真空集熱管的性能好壞呢？
　　國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局與國家標準化管理委員在2005年5月25日聯(lián)合發(fā)布了新的國家標準《全玻璃真空太陽(yáng)集熱管》（GB/T17049-2005）.新標準自2005年11月1日開(kāi)始實(shí)施，從而取代了1997年發(fā)布，已經(jīng)實(shí)施達8年之久的舊標準（GB/T17049-1997）.因此，我們判斷真空集熱管的性能優(yōu)劣，只能以新發(fā)布的國家標準為依據.新舊標準相比，主要技術(shù)內容變化有：
　　——提高了真空集熱管及其材料的光熱性能指標
　　——增加了罩玻璃管直徑為58mm的真空集熱管的技術(shù)規定
　　——增加了真空集熱管的真空品質(zhì)檢測
　　——增加采用鋼球進(jìn)行機械沖擊試驗
　　1、太陽(yáng)透射比
　　新國標中規定的玻璃管材料的太陽(yáng)透射比τ≥0.89（AM1.5）.這是針對名為“硼硅玻璃3.3”的一種高硼硅玻璃材料的理化性能指標。
　　“硼硅玻璃3.3”的平均線(xiàn)熱膨脹系數α（20℃～300℃）=（3.3±0.1）×10-6K-1.我們習慣把它稱(chēng)為“硼硅玻璃3.3”.用“硼硅玻璃3.3”制作的玻璃管，其太陽(yáng)透射比τ≥0.89（AM1.5）.“AM1.5”即大氣質(zhì)量為1.5。
　　所有制作真空集熱管的廠(chǎng)家，都會(huì )說(shuō)自己使用的原材料是“硼硅玻璃3.3”.但是，如果制作真空集熱管的玻璃不是“硼硅玻璃3.3”，或是其含有過(guò)多的其他元素（如鐵），玻璃顏色就會(huì )帶有其他顏色（如綠色）.這樣的玻璃材料制作出的真空集熱管，太陽(yáng)透射比會(huì )大大低于0.89（AM1.5），因而嚴重影響集熱管的熱性能。
　　2、太陽(yáng)吸收比與半球發(fā)射比
　　太陽(yáng)吸收比與半球發(fā)射比是對太陽(yáng)選擇性吸收涂層的技術(shù)要求。
　　新國標規定：吸收涂層的太陽(yáng)吸收比α≥0.86（AM1.5），與舊國標相同.半球發(fā)射比εh≤0.080（80℃±5℃），比舊國標（0.09）降低了0.01；對于真空集熱管來(lái)說(shuō)，既要有較高的太陽(yáng)吸收比，還要有很低的發(fā)射比，集熱管的熱效率才會(huì )得以提高.因此，這是兩個(gè)極為重要的參數。
　　目前，我國制作真空集熱管普遍采用的仍然是多層鋁 -氮/鋁太陽(yáng)選擇性吸收涂層制造技術(shù).這一技術(shù)是清華大學(xué)殷志強教授和他的同事們于1984年發(fā)明，1985年申報國家專(zhuān)利，1987年獲得批準的（專(zhuān)利號：ZL851001424）。
　　這一技術(shù)的基本原理是在鍍膜機內，設置單圓柱鋁靶的磁控濺射系統.鍍膜機內一次裝載數十只作為集熱管內管的玻璃管，在“行星”機構傳動(dòng)下，玻璃管做公轉與自轉.立式圓柱鋁靶在中心位置，在氬氣中非反應濺射沉積鋁底層，再注入流量可控的氮氣，制備多層鋁─氮復合薄膜材料作為吸收層。
　　這一被稱(chēng)為漸變鋁-氮、鋁太陽(yáng)選擇性吸收涂層的制造技術(shù)，其太陽(yáng)吸收比可達0.93，發(fā)射比約0.05（80℃）。這是世界上第一次只采用一種金屬材料，既制備金屬底層又制備復合薄膜材料的選擇性吸收涂層.清華陽(yáng)光公司利用此項技術(shù)生產(chǎn)的曬樂(lè )牌紫金系列真空集熱管，經(jīng)國家輕工業(yè)玻璃產(chǎn)品質(zhì)量監督檢測中心檢測，其太陽(yáng)吸收比α=0.95（AM1.5）；半球發(fā)射比εh=0.050（80℃±5℃）。
　　殷志強教授發(fā)明的漸變鋁-氮、鋁太陽(yáng)選擇性吸收涂層的制造技術(shù)所需的真空設備比較簡(jiǎn)單，工藝控制更為方便，容易在大面積上獲得均勻一致的選擇性吸收涂層.因此，這一研究成果迅速推動(dòng)了我國太陽(yáng)能光熱利用的發(fā)展，同時(shí)受到國內外的廣泛關(guān)注，獲得了較高的評價(jià).2005年，殷志強教授在世界太陽(yáng)能大會(huì )上榮獲“維克斯實(shí)業(yè)成就獎”和中國發(fā)明協(xié)會(huì )頒發(fā)的“發(fā)明創(chuàng )業(yè)獎”特等獎，并被授予“當代發(fā)明家”榮譽(yù)稱(chēng)號。