一、太阳能热水器真空管的概述

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，其质量优劣直接影响太阳能热水器的使用寿命和性能。

二、结构组成

全玻璃真空管

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。内玻璃管可作为水的流动管道；太阳选择性吸收涂料（如氧化铜、黑镍、黑铬等）通过真空沉积等工艺涂在内玻璃管外表面，用于吸收太阳辐射能；采用单端开口设计，内管一端密闭半球形圆头，弹簧卡子将其支承在罩玻璃管内部端；吸气剂和吸气膜用于吸收真空管受热后释放的微量气体以保持高真空。普通的全玻璃真空管由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、真空夹层、吸气剂、吸气膜、弹簧卡子七部分组成。

热管式真空管

主要由热管、吸热板、玻璃管、金属端盖和消气剂等部件组成。吸热板表面磁控溅射AL - N - AL选择性吸收涂层，吸收比大于0.93，发射率小于0.08。热管由蒸发段和冷凝段两部分组成，蒸发段与吸热板紧密连接。

三、种类

按管内是否走水分类

管内走水的真空管：传统的真空管多为管内走水类型。

管内不走水的真空管：双真空的推出和热管直插式真空管属于管内不走水类型，如热管式真空管采用玻璃与金属封接技术，管内不走水并处于完全真空状态，依靠管内的铜铝复合条带与热水器水箱连接传导热能。

按生产工艺分类

太阳能普通黑管、普通蓝管：与其他类型在膜层结构等方面存在差异。

三高蓝管、三高紫金管等

渐变膜真空管：为多层膜，吸收层一般是9层，对太阳光线逐层吸收，吸收光线性能逐渐变高，但发射比随温度上升不断加大，高温时吸收层中的铝离子活泼性增强、发生漂移，膜层内部结构错乱，长期高温下膜层易脱落，影响集热效率和寿命。

干涉膜真空管：吸收层共2层，两层膜间因金属成份配比不同产生干涉作用，使吸收比增加，发射比降低，再加上减反层减少反射的作用，实现更高的吸收比和更低的发射比，大大提高了集热效率。三高蓝管、三高紫金管等属于此类，它们的吸收比提高了12%，发射比降低了30% - 40%，具有超吸收、热损少、升温快的特点。此外还有高温特效管、高寒管、高效管等，分别采用三靶、双靶、单靶磁控溅射工艺，在不同环境下有不同优势，如高温特效管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；高寒管因铜离子发射比低，热损少，在 - 30℃照常出热水；高效管超吸收，热效高，升温快，在同样光照下比普通管出更多更高水温的热水。

四、工作原理

全玻璃真空管

在内玻璃管表面的光谱选择性吸收涂层，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，水温升高，密度减小，热水向上运动，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主要取决于光照，与外界温度关系不大。当打开水龙头时，热水器内的热水依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。

热管式真空管

太阳光透过玻璃管，照射在吸热板上，高吸收率的太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能。吸热板吸收的热量迅速将热管内少量工质汽化，真空管工作时与地面的倾角应大于15度，被汽化的工质上升到热管冷凝端向被加热的工质（水或空气）放出汽化潜热后，冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发端，利用热管内少量工质的汽 - 液相变循环过程，连续地将吸收的太阳辐射能传递到冷凝端加热工质。

五、主要企业

生产毛坯管的企业：有力诺、元升、曜晖等企业。

生产真空管的企业：有力诺新材料、宝光集热管等企业。

六、相关技术创新及发展趋势

专利技术方面

围绕真空管的专利技术不断推陈出新，例如在膜层技术、真空管结构等方面的创新，像干涉膜技术提高了真空管的集热效率等。

产品改进方面

有真空管在内外管之间设置反光栅以增加反射率提高热效率，还有在内管设置超导液（30 - 40摄氏度迅速混发导热）来提高真空管热效率等改进措施。