太阳能真空管产品工艺流程与研发分析

第一节 太阳能真空管生产工艺流程分析

一般来说，太阳能真空管的制造工艺，主要包括以下六大工序：

1、灯工：（对内、外管的加工）切齐→圆底→接排气管→退火去应力→检漏。

2、清洗：用纯净水离子清洗完后，在烘干炉内烘干。

3、镀膜：一般采用磁控溅射工艺，通过辉光放电（一种物理现象），使带正电的气体离子轰击金属靶，溅射出金属原子和原子团，并在内管外表面沉积成膜层。镀膜的技术和工艺，直接决定着真空管的质量。[溅射：在镀膜时，用气体正离子轰击金属靶，从金属靶表面飞溅出原子、原子团的现象，就是溅射。靶：能溅射出原子和原子团的柱状金属体，就是靶。

4、封口：在高温状态下，将内、外管环形焊接起来。

5、排气：在400℃高温下将夹层内空气，经40分钟的时间抽成真空，并封离排气管。

6、蒸散吸气剂：为进一步提高真空度，使吸气剂在高温状态下蒸散，形成消气镜。

第二节 国外太阳能真空管生产工艺发展阶段比较

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源，分布范围广且相对均匀。在当今世界中，常规能源日益紧缺，太阳能得到了人们广泛的关注，太阳能利用技术也取得了较大的进步。太阳能利用有光热、光电、光化学等几个方面，太阳能热水器就是光热利用中的一种装置，也是目前技术最成熟、使用最广泛、实际经济效益最好的一种。

从全球范围看，按集热器的类型分，太阳能热水器产品主要可分为两种：平板型太阳能热水器和真空管太阳能热水器。另外还有无盖板太阳能热水器和太阳能空气加热器等，但分布范围较窄,使用量也较小。平板型太阳能热水器和真空管太阳能热水器是世界太阳能热水器市场中的主要产品。但是这两种太阳能热水器在全球的分布情况却有较大的差别：平板型太阳能热水器分布较广，在世界各地都有分布；而真空管太阳能热水器却主要分布在中国。

截止2004年两种类型太阳能热水器在全球市场分布情况

第三节 我国太阳能真空管生产工艺创新历程与途径

国外部分企业的成功经验表明，用于研究开发的投资占企业销售额的1%时，企业难以生存，占2%时可勉强维持，占5%时才有竞争力，而我国太阳能真空管企业用于研究开发的投资平均还很低。

针对上述行业发展中存在的问题，我国太阳能真空管行业应走产学研相结合的道路，建立产业技术创新战略联盟。要健全产学研一体化的技术创新体系，要探索建立产业技术创新联盟，构建企业与优秀的研究院所和著名的高校相结合的共性技术创新平台，瞄准发展的共性关键技术与装置，共同开发、共担风险、联合竞争、共同受益。

第四节 国内太阳能真空管生产设备简介

太阳能真空管生产线主要包括镀膜机、封口机、排气台和焊接设备等生产设备。

第五节 国内太阳能真空管生产设备应用现状

真空管是太阳能热水器的“心脏”。目前太阳能热水器厂家所生产的真空管参差不齐、“门派林立”，从1.5米到2.3米不等，真空管长度不一几乎成了整个行业的“传统”。由于国家尚未出台相关硬性标准对真空管的长度标准进行规范，各生产厂家纷纷利用真空管的长短这一“独门技术”来保证自己的销售额和“势力范围”，导致消费者的维修费用加大，甚至被告知“无法维修”。在倡导节能减排的今天，真空管长度参差不齐，已成为制约我国太阳能高能效转型的最大瓶颈，对消费者来说，在正确选择高效太阳能热水器上也存在消费指南空白，由此导致的维修不便和资源浪费，与新能源行业的高能效初衷相违背。

真空管的质量直接决定了整台热水器的使用性能。真空管的使用性能受镀膜技术和清洗、镀膜、抽真空、封口等工艺的影响等。但是，一些超低价太阳能热水器采用的真空管具有以下缺陷：真空度低，只有优质产品的1/100；管内残留大量杂质和水汽，一遇到高温就变成气体，真空度降低；低真空状态下膜层稳定性能差，两三年之内膜层就老化、脱落，导致集热性能急剧衰减，无法吸收足够的热量。

第六节 我国太阳能真空管生产设备技术研发动态

目前，美菱太阳公司拥有整套生产线是由国内最先进的电脑控制拉封机、全自动去离子水设备和清洗烘干设备、电脑控制真空镀膜设备、卧式封口设备和抽真空设备、吸气剂蒸散高频设备组成的，产品标识全部使用电脑激光打标。

采用现代化真空管流水生产线，生产空的真空管集热性能与效果在整个行业以更高效、更快捷、更强劲著称，与普通真管相比具有明显的技术优势：

1、超强集热效果．采用多层磁控溅射渐变铝-氮化铝太阳选择吸收涂层的镀膜新工艺，显著提高真空管集热效率；采用φ58、φ47的真空管，太阳吸收比α≥.945，半球发射比ε≤0.05，受热横截面周长增加，单位受热面积更大，进一步提高了集热效果。

2、超低热量损失．采用先进的高温抽真空及排气工艺，温度达到400℃以上，50分钟超长抽真空时间，真空度高达1.0×10-3Pa,有效地减少了热量散失。

3、抗冲击力强，耐腐蚀：原料采用标准的PYREX高硼硅玻璃，真空管壁厚1.8MM, 具有超强的抗冲击性能，可有效抵御冰雹的袭击；符合国际ISO1776耐酸一级、ISO695耐碱A2级以上，耐腐蚀性强。

4、光学稳定性强，寿命长：采用陶瓷制作工艺，改善镀膜层分子结构，使真空管的工作温度高达300℃以上，克服了长期曝晒而造成的膜层老化、性能衰减等问题；同时美菱太阳能真空管透光率高、耐冷热冲击性好、光学稳定性强，因而使用寿命更长。

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