《全玻璃真空太陽(yáng)集熱管》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明

    為了保證全玻璃真空太陽(yáng)集熱管的產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)太陽(yáng)熱水器產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，有利于與全部市場(chǎng)接軌，經(jīng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)，于1997年11月3日發(fā)布了《全玻璃真空太陽(yáng)集熱管》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T17049—1997），并于1998年4月1日貫徹實(shí)施。為了幫助讀者更好地了解該標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)就標(biāo)準(zhǔn)的重要章節(jié)作一些說(shuō)明。

    一、關(guān)于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與尺寸

    引用標(biāo)準(zhǔn)：

    4.1.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

    全玻璃真空太陽(yáng)集熱管由具有太陽(yáng)選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃管和同軸的罩玻璃管構(gòu)成。內(nèi)玻璃管一端為封閉的圓頂形狀，由罩玻璃管封離端內(nèi)帶吸氣劑的支承件支承；另一端與罩玻璃管一端熔封成為環(huán)狀的開(kāi)口端。

    1.內(nèi)玻璃管2.太陽(yáng)選擇收涂層3.真空夾層4.罩玻璃管5.支承件6.吸氣劑7.吸氣膜

    4.1.2結(jié)構(gòu)尺寸

    說(shuō)明：

    1按照標(biāo)準(zhǔn)的制定規(guī)范，此標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)訂為兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)為熱性能與測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，另一個(gè)為產(chǎn)品技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)。但由于規(guī)范產(chǎn)品的急需，將應(yīng)是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容綜合成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。而產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)原則上對(duì)產(chǎn)品的規(guī)格尺寸應(yīng)做出規(guī)定，而且國(guó)內(nèi)該產(chǎn)品的規(guī)格尺寸也較亂，從實(shí)際狀況來(lái)看也應(yīng)做出規(guī)定。

    2產(chǎn)品規(guī)格尺寸是在對(duì)1975年以來(lái)全部上主要研究和生產(chǎn)單位使用的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管的玻璃罩管和內(nèi)管直徑進(jìn)行認(rèn)真分析比較之后制定的。

    玻璃內(nèi)管和罩管外徑偏大時(shí)，對(duì)于水在玻璃管中的集熱器，水的熱容量過(guò)大，而內(nèi)管和罩管的外徑偏小時(shí)，則有效采光面積過(guò)小。1985年以來(lái)，由清華大學(xué)推出的玻璃內(nèi)管和罩管的外徑為37和47的設(shè)計(jì)方案，實(shí)踐表明效果良好。

    3無(wú)論玻璃罩管與排氣管連接收細(xì)是呈球面狀或錐面狀，全玻璃真空太陽(yáng)集熱管的長(zhǎng)度確定為從環(huán)狀開(kāi)口端至排氣封離端玻璃管外徑為15mm處的距離，在目前產(chǎn)品長(zhǎng)度較亂而且不好測(cè)量的情況下，這一方法是較好的方法，它解決了“定量”和“便于測(cè)量”兩個(gè)問(wèn)題。

    二、關(guān)于玻璃管材料

    引用標(biāo)準(zhǔn)：

    5.1.1玻璃管材料應(yīng)采用硼硅玻璃3.3，其性能符合ISO3585∶1991要求……。

    說(shuō)明：

    1玻璃管材料的要求是此標(biāo)準(zhǔn)的要點(diǎn)，有人提出對(duì)材料不做規(guī)定，顯然是不對(duì)的。

    2玻璃管材料應(yīng)符合全部標(biāo)準(zhǔn)ISO3585∶1991硼硅玻璃3.3和我國(guó)這種玻璃的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于有全部標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為支持，故采用這種玻璃符合標(biāo)準(zhǔn)的制定原則。

    3硼硅玻璃3.3具有耐急冷急熱、優(yōu)良的抗腐蝕性以及高度度等特點(diǎn)，可保證運(yùn)用過(guò)程中的安全，并能和全部市場(chǎng)接軌。

    同時(shí)改變公開(kāi)以來(lái)，我國(guó)已具備生產(chǎn)硼硅玻璃3.3的技術(shù)，且擁有非常大的年產(chǎn)量，而其它品種的玻璃目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可循，性能上是否能滿足要求，還無(wú)把握。
    三、關(guān)于玻璃管材料的太陽(yáng)透射比τ和選擇性吸收涂層的太陽(yáng)吸收比α引用標(biāo)準(zhǔn)：

    5.1.1玻璃管材料應(yīng)采用硼硅玻璃3.3，其性能符合ISO3585∶1991要求，以及玻璃管太陽(yáng)透射比τ≥0.89(大氣質(zhì)量1.5，即AM1.5，按ISO9806—1∶1994計(jì)算)。

    5.1.4太陽(yáng)選擇性吸收涂層的太陽(yáng)吸收比α≥0.86(AM1.5)。為了在全部上便于比較，全部標(biāo)準(zhǔn)ISO9806—1∶1994規(guī)定了在AM1.5條件下計(jì)算(平均)太陽(yáng)透射比和(平均)太陽(yáng)吸收比公式，并在其附錄C中給出采用100個(gè)等太陽(yáng)能量間隔的疊加來(lái)代替上述積分值，而第99個(gè)和第100個(gè)等太陽(yáng)能量間隔的中值波長(zhǎng)分別為2.4182μm(98.5％太陽(yáng)輻照度)和3.6371μm(995％太陽(yáng)輻照度)。我們考察了AM1.5條件與AM2條件，比較起來(lái)，AM1.5條件相應(yīng)的太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣的高度角加大，對(duì)地球上較多地區(qū)更為適合；從太陽(yáng)輻照度來(lái)說(shuō)，其光譜范圍展寬，測(cè)量用的分光光度計(jì)的波長(zhǎng)范圍需為0.3μm—4.0μm，但目前世界上一般的紫外—可見(jiàn)—近紅外分光光度計(jì)的波長(zhǎng)長(zhǎng)限只到2.5μm(積分球)和3.0μm(鏡反射)，需要用另一臺(tái)紅外分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量3.0μm以上的單色透射比和單色吸收比，即使有上述兩種精度較高的分光光度計(jì)，也會(huì)由于測(cè)量值的銜接而帶來(lái)誤差。經(jīng)過(guò)分析比較，采用過(guò)時(shí)的AM2條件和當(dāng)今世界上提倡的AM1.5條件，只缺一個(gè)等能量間隔(0.01)，其中值波長(zhǎng)為3.6371μm，這可以作足夠準(zhǔn)確的近似處理。采用精度較高的紫外—可見(jiàn)—近紅外分光光度計(jì)測(cè)量六種典型的太陽(yáng)選擇性吸收涂層的單色反射比～波長(zhǎng)曲線和兩個(gè)工廠生產(chǎn)的硼硅玻璃3.3材料的單色透射比～波長(zhǎng)曲線，在AM2條件下計(jì)算太陽(yáng)吸收比和太陽(yáng)透射比，又進(jìn)行計(jì)算處理，得到在AM1.5條件下的太陽(yáng)吸收比和太陽(yáng)透射比。結(jié)果表明，在AM1.5條件下的太陽(yáng)吸收比和太陽(yáng)透射比通常比在AM2條件下低0.01，這可作為本標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)的太陽(yáng)透射比和太陽(yáng)吸收比指標(biāo)的允許偏差。

    2分別檢驗(yàn)了A、B兩個(gè)硼硅玻璃生產(chǎn)廠生產(chǎn)的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管的罩管的太陽(yáng)透射比，

    四、關(guān)于太陽(yáng)選擇性吸收涂層的半球發(fā)射比

    引用標(biāo)準(zhǔn)：

    5.1.5太陽(yáng)選擇性吸收涂層的半球發(fā)射比εh≤009(80℃±5℃)。

    6.1.5將全玻璃真空太陽(yáng)集熱管成品管置于密封的水冷套內(nèi)，內(nèi)管中插入由中心主加熱器與兩側(cè)補(bǔ)償加熱器組成的加熱棒，配置相應(yīng)的加熱裝置和測(cè)溫系統(tǒng)，就構(gòu)成了半球發(fā)射比測(cè)量裝置，在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)，直接測(cè)定全玻璃真空太陽(yáng)集熱管吸熱體的選擇性吸收涂層在溫度為80℃±5℃時(shí)的半球發(fā)射比。

    說(shuō)明：

    內(nèi)玻璃管上太陽(yáng)選擇性吸收涂層的半球發(fā)射比采用卡計(jì)法可以較準(zhǔn)確地直接測(cè)定。對(duì)全玻璃

    真空太陽(yáng)集熱管熱損系數(shù)與半球發(fā)射比關(guān)系的大量實(shí)驗(yàn)及研究表明，80℃時(shí)半球發(fā)射比不大于0.09是合理的。