GB／T 41030.1-2021  太阳能 集热器部件与材料 第1部分：真空集热管 耐久性与性能

a）真空太阳集热管单位面积内尺寸不天于1.0mm的结石数量； 整根真空太阳集热管上尺寸大于1.0mm的结石数量； 整根真空太阳集热管的结石数量总和； d) 真空太阳集热管单位面积内尺寸不大于1.0mm的节瘤数量； e) 整根真空太阳集热管上尺寸在1.5mm～2.0mm之间的节瘤数量； ) 整根真空太阳集热管上尺寸大于2.0mm的节瘤数量； g）整根真空太阳集热管的裂纹数量。

用于试验的检测室或检测台的照度最少为15001x。

测量尺寸的仪器线材标准，准确度应达到士0.1m

测量尺寸的仪器，准确度应达到士0.1m

划伤试验按以下步骤进行。 a）用记号笔或其他无损害的方法在真空太阳集热管表面沿轴向画两条宽度不超过0.5mm的 线，将真空太阳集热管表面分为相等的两部分。 b）计数并记录真空太阳集热管上表面的： 长度不大于100mm的划伤数量； 一长度大于100mm的划伤数量； 一 总划伤长度。 c）将真空太阳集热管的另一面翻转向上，重复步骤b）。 d）将步骤b)和步骤c)中的划伤数量分别求和。 e）在真空太阳集热管表面另画一组与步骤a)中平行的线，确保线与线之间的距离是1/4周长。 擦去第一组线，按步骤b)至步骤d)再数一遍划伤数量。 f)取步骤d)和步骤e)中记录的数量较大值作为结果

记录如下数值： a）整根真空太阳集热管上长度不大于100mm的划伤数量 b）整根真空太阳集热管上长度大于100mm的划伤数量； c）整根直空太阳集热管上所有划伤的长度总和。

本试验用于测定罩玻璃管在大气质量1.5下的太阳透射比

验用于测定罩玻璃管在大气质量1.5下的太阳透

5.3.2试验条件及装置

本试验应使用具有积分球单元的分光光度计，波长准确度士1nm，分辨率0.1nm，波长范围0.3μm~ 2.5μm。分光光度计测量点及积分球开口的尺寸应匹配，确保真空太阳集热管的曲率对测量结果没有 影响。

本试验用于测定全玻璃真空太阳集热管选择性吸收涂层在大气质量1.5条件下的太阳吸收比 验仅适用于全玻璃直空太阳集热管。

5.4.2试验条件和装置

本试验应使用具有积分球单元的分光光度计，波长准确度士1nm，分辨率0.1nm，波长范围0.3 5μm。分光光度计测量点及积分球开口的尺寸应匹配，确保真空太阳集热管的曲率对测量结果 响

根据测量反射比的结果分别计算并记录2个样片太阳吸收比的测量值及测量平均值。

金用于测定全玻璃直空太阳集热管选择性吸收涂

选择性吸收涂层的半球向发射比Eh按公式(1)计算：

5.5.3试验装置和试验步骤

将全玻璃真空太阳集热管置于水冷套内，管内插入加热元件。加热元件由中心主加热器和主加热 器两端的辅助加热器组成。 加热元件分别包裹在三段陶瓷管内，尺寸与内玻璃管吸热体相适应。每个陶瓷管内都装有可以独 立测量和控制的温度传感器。内玻璃管中的温度传感器的标准不确定度是0.2K。用于测定平均热损 失的中心主加热器的功率应能使吸热管保持在特定的恒定温度下。两端陶瓷管通过独立的功率输人与 中心陶瓷管保持相同温度，以防止热量轴向流失。试验可只考虑热量的径向散失。罩玻璃管置于恒温 20℃的水冷夹套内。 开启试验设备使加热器温度稳定在80℃士5℃。确认主加热器的电压U、电流I，主加热器直接接 触的内玻璃管的外表面积A1，按公式（1)计算半球向发射比。 试验设备见图1。

图1半球向发射比的试验设备

6真空太阳集热管的耐久性试验

6.1.1 一般规定

6.1.2试验条件和装置

全玻璃真空太阳集热管真空夹层中的气压、真空 而沿轴向消失的百分比。

在黑暗房间或封闭空间里，用火花检漏仪对真空夹层内的气压进行测定。 为测定全玻璃真空太阳集热管吸气剂镜面轴向消失的比例，将长度不小于集热管长90%的加热棒 置于内玻璃管中且不与管壁直接接触，集热管开口端应良好保温。用标准不确定度为1K的温度传感 内玻璃管的温度应在350℃士5℃下保持48h，

对于全新的真空太阳集热，使用火花检漏仪在暗条件下检测真空太阳集热管真空夹层内的空气 压力，根据放电颜色做出定性判断。 检测全玻璃真空太阳集热管时，应将火花检漏仪对准开口端无选择性涂层的位置。在暗条件下打 开火花检漏仪，记录试验结果。如果全玻璃真空太阳集热管无泄漏，玻璃壁面将呈现微弱的荧光。如果 玻璃管出现辉光放电、火花穿透玻璃壁面或火花发散而玻璃壁面无荧光，则全玻璃真空太阳集热管 泄漏。 重复火花检漏试验于第二支全玻璃真空太阳集热管。 下述步骤用于全新的全玻璃真空太阳集热管吸气剂镜面消失百分比的检验。 测定吸气剂镜面的轴向长度L1：从全玻璃真空太阳集热管闭合端外径为15mm处测至吸气 剂镜面边缘；将玻璃管沿圆周六等分，测量各等分点吸气剂镜面的长度，取平均值记为L1。 在全玻璃真空太阳集热管中插人加热棒。 c）使内玻璃管在350℃士5℃下保持48h，记录试验期间的内玻璃管温度。 d）待全玻璃真空太阳集热管冷却至室温后，按步骤a)测量吸气剂镜面的轴向长度L。

火花检蒲仪测出真空太阳集热管有放电 应在报告中记录。

R——吸气剂镜面沿轴向长度的消失百分比，%； 一受热前吸气剂镜面的轴向长度，单位为毫米（mm）；

本试验用于检验真空太阳集热管承受热冲击而不被破坏的能力。本试验适用于全玻璃真空太阳集

本试验用于检验真空太阳集热管承受热冲击而不被破坏的能力。本试验适用于全玻璃真空太阳集

6.2.2试验条件和装置

本试验使用温度不高于0℃的冰水混合物浴和温度大于90℃的热水浴，两种水浴的温度应稳定在 ±0.5℃内。

耐热冲击试验按以下步骤进行。 a）将全玻璃真空太阳集热管开口末端置于冰水混合物浴中，插人深度至少100mm，保持1min b）将全玻璃真空太阳集热管从冰水混合物浴中取出后立即置于热水浴中，插入深度至少100mm 保持1min。 将全玻璃真空太阳集热管从热水浴中取出后再次立即置于冰水混合物浴中，插人深度至少 100mm，保持1min。 d）重复3次实验步骤b)和c)

记录全玻璃真空太阳集热管有无破损，同时记录试验期间的水浴温度。

记录全玻璃真空太阳集热管有无破损，同时记录试验期间的水浴温尽

于检验真空太阳集热管能承受冰霉重力冲击的

钢球从指定高度掉落到真空太阳集热管上。随高度增加至最大2.0m，撞击的能量也逐渐增加， 空太阳集热管破裂或掉落高度达到生产企业规定的最大高度为止。

耐撞击试验按以下步骤进行。 a）将真空太阳集热管水平置于支架上，使其在受撞击时不会扭曲或变形。 b）从垂直于真空太阳集热管轴线方向、0.4m高度或其他由生产企业规定的最小下落高度，将质 量为150g士10g的钢球自由落在距真空太阳集热管一端75mm处，下落高度指钢球释放点 至撞击点所在水平面的垂直距离。 c）在距前一个撞击点几毫米处重复步骤b)一次。 d)在距真空太阳集热管另一端75mm处，重复步骤b)和c)。 e）在下落高度为0.6m，0.8m，1.0m，1.2m，1.4m，1.6m，1.8m和2.0m处分别重复步骤b）、步 骤c)和步骤d)。真空太阳集热管出现破损或下落高度超过生产企业规定的最大高度时，试验 结束。

置及检查结果应记录在报告中。 试验报告应对直空太阳集热管的主要破损进行描述

主要破损是指影响真空太阳集热管集热器耐久性或热量输出、或影闸产品安全性能的物理缺陷。 主要包括：玻璃管破裂，真空太阳集热管集热器表面或其他部件的破损、泄漏、涂层破坏、表层的放射状 设纹等。

本试验用于检验全玻璃真空 接式直流真空太阳集热管在实际运行 受的内部液体压力的能力。 集热管避光

6.4.2试验条件和设备

试验设备包括1个液压源（电动泵或 个放气阀和1块标准不确定度优子 %的压力表。 试验期间，直空太阳集热管应避光

直空太阳集热管的所有破损均应以

+.............

Y——真空太阳集热管的空晒性能参数，单位为平方米摄氏度每瓦[（m·℃)/W]； 9。一一真空太阳集热管的空晒温度，单位为摄氏度（℃）； 9，一一环境平均温度，单位为摄氏度（℃）； 一半球向太阳辐照度，单位为瓦每平方米（W/m）

试验应在室外进行。试验期间，半球向太阳辐照度(G)不应低于800W/m，环境温度（9.)在8℃~ 39C范围内，风速不大于4m/s。

应在室外进行。试验期间，半球向太阳辐照度（G)不应低于800W/m，环境温度（9.)在8℃～ 围内，风速不大于4m/s。

将三根真空太阳集热管南北向放置在固定台架上，集热管的中心距为2倍集热管外径。被测真空

将三根真空太阳集热管南北向放置在固定台架上，集热管的中心距为2倍集热管外径。被测直空

太阳集热管放在中间。 固定台架包括与集热管平行的低反射比（<0.1)黑色平板，以及与黑色平板平行的总辐射表。 试验装置见图2 和图3

图2全玻璃真空太阳集热管空晒性能参数测定

金属封接式热管直空太阳集热管空晒性能参数

试验期间，半球面太阳辐照度（G)不低于800W/m，15min内太阳辐照度波动不应大于土30W 热管中部的温度波动不应大于1.0K。以5min为间隔，记录四次太阳辐照度、集热管内温度或 疑管温度、环境温度。根据记录值计算真空太阳集热管空晒温度（9。），半球面太阳辐照度（G)和 度（9.）的平均值。

度（G)和环境温度（9。）的计算值，代入公 算直空太阳集热管的空晒性

7.2全玻璃真空太阳集热管升温太阳辐照量

本试验用于测定全玻璃真空太阳集热管内的水温上升35K所需的太阳辐照量

试验条件同7.1.2。

试验条件同7.1.2

除全玻璃真空太阳集热管的试 置与7.1.3相同， 除太阳辐射记录仪应具有 试验的测量设备与7.1.3相同

7.2.4试验步骤和试验结果

试验开始时，全玻璃真空太阳集热管内的水温应低于环境温度。 将真空太阳集热管置于规定的半球太阳辐照条件下，当管内水温等于环境温度时，记录试验起始太 阳辐照量。 当管内水温上升35K，记录终止太阳辐照量。 终止太阳辐照量与起始太阳辐照量 太阳辐照量

本试验用于测定全玻璃： 真空太 全玻璃真空太阳集热管的平均热损系数（U.T）可按公式（4）、公式（5)和公式（6)计算

ULT 平均热损系数，单位为瓦每平方米每摄氏度[W/（m·℃)]； 9m 测试期间管内水温的平均值，单位为摄氏度（℃）； 9. 环境平均温度，单位为摄氏度（℃）； At 水温从9,～93所需的时间，单位为秒（s)； M 全玻璃真空太阳集热管内水的质量，单位为千克（kg）； Cpw 水的比热容，单位为焦耳每千克每摄氏度[J/（kg·℃)]； AA 吸热管外表面积，单位为平方米（m）； 9l，w2，w3 第一次、第二次和第三次记录的水温，单位为摄氏度（℃）； 9,92， 第一次、第二次和第三次记录的环境温度，单位为摄氏度（C）

试验应在室内进行，避免太阳直射且没有风直接吹向全玻璃真空太阳集热管。试验期间，环境温度 应保持在23℃±2℃的范围内

全玻璃真空太阳集热管垂直放置，开口端向上并包裹保温帽，要求同7.1.3。 在距真空太阳集热管开口端1/6管长，1/2管长和5/6管长处分别放置三个温度传感器测量水温， 管内水温9取三个测温点的平均值。 测量仪器应符合下列要求： 温度传感器，测量误差±0.2 ℃。

全玻璃真空太阳集管平均热损系数试验按以下步骤进行。 a）注入大于90℃的热水预热全玻璃真空太阳集热管，2min后将水倒出。 b）立即向全玻璃真空太阳集热管内充入大于90℃的热水至距开口端40mm～50mm处。 当全玻璃真空太阳集热管内的水温9w自然冷却至80℃士0.2℃时，记录第一次水温（9wl）和 第一次环境温度（9.）。

全玻璃真空太阳集管平均热损系数试验按以下步骤进行。 a）注人大于90℃的热水预热全玻璃真空太阳集热管，2min后将水倒出。 b）立即向全玻璃真空太阳集热管内充人大于90℃的热水至距开口端40mm～50mm处。 c）当全玻璃真空太阳集热管内的水温w自然冷却至80℃士0.2℃时，记录第一次水温（9w）和 第一次环墙温度（9.）

按附录C表C.1或公式（C.1 外衣面积AA 根据公式（4)、公式(5)和公式（6)计算全玻璃真空太阳集热管的平均热损系数（U.）

A.1全玻璃真空太阳集热管结构

全玻璃真空太阳集热管结构见图A.1。

附录A (资料性） 真空太阳集热管结构

玻璃真空太阳集热管结

车库设计规范和图纸式真空太阳集热管结构

录B （规范性） 试验报告

B.3.1结石和节瘤检查

5.1.4规定的罩玻璃管结石和节瘤目测检查方法进行试验，检查结果见表B.1

采用5.1.4规定的罩玻璃管结右和节痛自测检查方法进行试验，检香结果见表B

表B.1结石和节痛检查结果

璃管划伤的目测检查方法进行试验螺纹标准，检查结果见

表B.2划伤检查结果