真空集熱管是太陽能熱水器的集熱管。它直接吸收太陽光,利用熱水比重小、冷水比重大的原理,將真空集熱管內已被太陽光加熱的水與水箱內的冷水進行交換而加熱。。水箱里的水。集熱效率是衡量太陽能熱水器真空集熱管性能的重要指標之一。太陽能熱水器的集熱效率體現在真空集熱管技術上。主要由真空集熱管的透過率、單向反射率和真空絕熱率組成。由指標決定。
真空集熱管的透光率是在實驗室中測量的。實際應用中,應連續用水半個月左右。真空收集管的內壁上會形成一層可見的水垢膜。此時,透光率只能達到新的水平。約85%為真空集熱管。使用半年后,真空集熱管內壁會形成1~2mm厚的水垢。其透光率僅低于新型真空集熱管的50%。此時集熱效率高于新型真空集熱管。熱管也下降到50%以下。
為了避免因真空集熱管破裂而漏水而造成水垢問題和整個系統癱瘓,一些高端太陽能熱水器、大型太陽能工程、陽臺壁掛式太陽能熱水器大多采用采用金屬真空集熱管,認為不需要進行水處理。然而,金屬真空集熱管產生的熱量大部分集中在銅探頭上。由于探頭溫度高、面積小,更容易在探頭上形成水垢袋。由于金屬真空集熱管的熱量經過熱介質和熱傳感器多次交換,對水垢比較敏感,對熱交換效率影響較大。
水垢粘附在真空集熱管內壁上,會阻礙吸收的熱量及時傳遞給水中,導致溫度過高,管子容易爆炸。也造成太陽能熱水器的水溫逐年降低,最終導致真空集熱管報廢。細心的用戶會發現,家里太陽能熱水器的水溫沒有去年那么高,因為水垢太多了。使用傳統方法很難清除水垢。保溫瓶內的水垢很硬,很難清洗。同樣,真空收集管的直徑較小,更難以徹底清潔。
水垢還會腐蝕太陽能熱水器水箱內膽,造成漏水,破壞保溫效果,降低太陽能熱水器的使用壽命。過去,白口鐵制成的太陽能熱水器用不了幾年就會漏水,這是由于水垢腐蝕造成的。現在的太陽能熱水器水箱一般采用304不銹鋼材質。生產焊接時,雖然有氮氣保護,但由于高溫的影響,焊縫附近的金屬晶像發生了變化,即由奧氏體轉變為馬氏體。在含有氯離子的水的持續加熱過程中,加速了焊縫周圍金屬的腐蝕和穿孔。
水垢還影響水溫計、電加熱器的正常使用,造成設備損壞。電暖器的外部一般是金屬管。如果整個管子的外部都覆蓋了一層厚厚的水垢,最直接的危害就是耗電。一般情況下,100L太陽能熱水器的電加熱時間通常為3~4h。如果電暖器外部金屬管結垢,則需要6~7h。據不完全統計,國內太陽能熱水器事故中約有80%是由水垢引起的。