现在市场上的太阳能真空管，如图一所示。
图一 各种太阳能真空管
Ⅰ型：就是现在普通的全玻璃真空管。其特点为：玻璃管吸收的太阳热直接传给水，传热热阻很小。但是真空管内有水而带来的缺点：逐渐结水污，热效率低。
为了使真空管内无水而发展的其它型式如Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型。
Ⅱ型：就是在普通的全玻璃真空管（Ⅰ型）内放置金属热管。其特点为：真空管内无水，玻璃管吸收到的太阳能热通过超导的金属热管传给水。但是，由于玻璃管与金属管之间的传热热阻太大，使玻璃管上的吸热涂层老是处于高温工况下，同时抵消了由于真空管内无水而带来的热效率的提高。
Ⅲ型：就是金属吸热体的真空管。太阳光通过玻璃管直接照射到金属吸热体内通过超导的金属热管把热量传给水。其特点：高效吸热，超导传热。但是，存在着金属与玻璃之间真空密封的可靠性问题。
 Ⅳ型：就是用玻璃热管取代Ⅱ型或Ⅲ型中的金属热管。其特点为：高效吸热，超导传热，这样，Ⅳ型既保留了其他三种型号的优点——高效吸热，超导传热，而又克服了其他三种型号的缺点。从目前的情况来看，是一种比较理想的太阳能真空管集热元件。（左图为图二 全玻璃真空管）
现在有一种三层玻璃管的全玻璃真空管，如图二所示。只是减少了其真空管内的水量，而没有解决根本的问题。当然，这三层玻璃管与Ⅳ型相比，其优点：玻璃加工工艺简单，没有爆炸危险！
玻璃真空管热管（Ⅳ型）太阳能集热元件作为商品流通，又一次满足下列条件：在极端工况下，如空晒时，玻璃热管要能安全无损。
玻璃热管的特点：从传热能力来看，与金属热管一样，都是超导传热。从耐压的情况来看，显然玻璃管的耐压总比较低的。特别是如何解决极端工况时，玻璃热管的耐压在承受的范围之内，这是下次要解决的问题！
; 在正常工况下，玻璃热管起到超导传热作用，这一般都能做到。但是，在极端工况下，如空晒，冷凝段无水冷却，玻璃热管内的温度会急剧上升，要想玻璃热管在耐压的范围内是很困难的。热管工质的启动温度大约在０．０５帕的饱和压力下的饱和温度。同时，热管内的压力升高是随着绝对温度的十几次方指数而升高。因此，如果选择高沸点的热管工质，如联苯液，大气压力下的沸点为２５８℃，但是联苯液的启动温度是１５０℃，在正常的太阳能工况下，这种热管很难启动的。如果选择低沸点的热管工质，可以解决在正常工况下玻璃热管的启动问题。但是，随着温度的升高，压力会急剧增加，特别是极端工况时，玻璃热管肯定被损坏。
在合理选择热管工质的同时，更主要的是我们运用热力学理论，科学地选择热管工质的充装量，解决了在极端工况下，玻璃热管空晒的爆裂问题。另外，也解决了玻璃热管的再启动问题。同时实践也证明了即使热管工质的充装量是常规的１１００的小充装量时，超导传热的效果也还是不错的，为实际应用解决了难题。
有关玻璃热管的专利不少，有共同特点：都没有解决空晒时玻璃热管的防爆问题，都是同心管式的玻璃热管。在同心管式的玻璃热管的基础上，我们申请并取得了聚光式太阳能全玻璃真空集热管的实用新型专利。改过后的热管蒸发段与外管为偏心设置，对应热管蒸发段偏心方向的外管的外壁或内壁上设有聚光反射膜。此聚光式的玻璃管更适用于大管理的玻璃热管，为更好地利用太阳能奠定基础。 |
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