热管概念

热管是一种具有很高传热性能的元件。早在1942年R.S.Gaugler就曾提出热管的原理，然而他的想法未能得到引用和发展。直到1964年美国Los Alamos科学实验室的G.M.Grover等人独立地发明了类似Gaugler提出地一种传热元件，并且将此元件命名为“Heat Pipe”（即热管），在美国《应用物理》杂志上公开发表了第一篇热管论文。此后吸引了许多国家的科学技术工作者进行了大量实验及理论研究工作，使热管得到迅速地发展。热管在许多领域的运用已经是很成熟了，例如：电子器件、电气设备的冷却和宇宙飞船等空间飞行器的温度控制，锅炉余热回收，深冷外科探针与永久冻土稳固设施等。近二十年来，热管因其优良的性能而逐渐被运用到太阳能热利用方面。

工作原理

1.全玻璃双真空太阳集热管（热管）的工作原理

全玻璃双真空太阳集热管，是采用高透光率的高硼硅特硬玻璃管材，经过特殊工艺加工而成，是一个内外双层管与单层管组成一体，内外管之间为高真空夹层，内管内腔具有低真空，即双真空密闭的集热与传热元件即集热器。总成有外玻璃管；具有耐高温空晒、不脱膜、抗老化的多金属碳化阳光吸收膜层（SS-C/Cu）；

太阳能真空管的更新换代产品

内玻璃管；相容性螺旋浮液芯和传导工作液体和支撑卡组成。管的一端为太阳集热管，即蒸发段，另一端为冷凝段，即热交换段。当蒸发段吸收太阳辐射热能受热时，浮液芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差的作用下，以声速流向冷凝段，并释放出热能后凝结成液体，液体再沿管壁回流蒸发段，周而复始。利用管内工作液体的汽化，液化相变超导循环过程，连续地将热管地一端传导至另一端。

全玻璃双真空热管内工作液体的传热过程包括如下4个环节：

（1） 热管的受热段，管内工作液体从外界热源获得蒸发潜热而汽化；

（2） 由于管内加热段与冷凝段之间的压差蒸汽向冷凝段移动；

（3） 在冷凝段，管内蒸汽放出的冷凝潜热由外界冷介质带走，蒸汽凝结为液体靠重力的作用回流蒸发段；

（4） 冷凝液体在吸浮液芯的作用下重新加热汽化往复运动。

2.全玻璃双真空热管的基本特性

热管内部主要是靠工作液体的相变和蒸汽流动来传递热量的。做为一种传热元件，它具有以下基本特性。

（1） 极高的导热性。热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻小，因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等导热系数较大的金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。

（2） 优良的等温性。热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，温降亦很小。因而热管具有优良的等温性。

（3） 热流密度可变性。可以根据需要改变热管蒸发段或冷凝段的加热面积，从而改变其热流密度。

3.热管的分类

根据热管的工作温度、结构、材质和工作液体等的不同，通常有如下几种分类方法。