太陽能熱水器工程系統真空管爆管(炸管)原因及解決方法詳解

來源：浩通熱水工程網　編輯：浩通能　時間：08-20　瀏覽：次

　　一、太陽能熱水器工程系統真空管爆管(炸管)的原因分析

　　【浩通官網訊】很多做太陽能熱水工程的經銷商愿意從真空管太陽能轉向平板太陽能，一個主要的原因就是真空管集熱器的炸管問題。熱水工程炸管后，水漫金山，系統癱瘓，售后服務增多，影響很壞。如果是統一安裝的高層陽臺壁掛樓盤小區，炸管還容易造成人身安全事故，禍患無窮。那么，真空管“炸管”到底是什么原因呢?

　　我們都知道太陽能熱水系統的集熱真空管經常會有炸管現象的發生，那么是什么原因導致的真空管炸裂呢?要弄明白這個問題我們有必要全面了解一下太陽能真空管生產過程的質量控制標準：

　　從上表中不難看出，造成一只真空管不合格的原因很多，而且基本上都會造成真空管的炸管，那么一只合格的真空管，還會那么容易就會炸管嗎?其實現在市場銷售的真空管，只要是正規廠家的，基本上都是合格的，但是炸管問題還是時有發生，既然真空管質量沒問題，為什么還會炸管呢?就其原因通常有一下幾點：

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因1、冷熱沖擊

　　在日常生活中，有使用過玻璃水杯的人應該知道，在剛剛盛過開水的杯子中倒入冷水，或者在剛剛盛過冷水的杯子中倒入開水，玻璃杯子都會炸裂。真空管太陽能集熱器也是一樣，由于某些原因，比如強制循環的太陽能熱水系統進出水溫差過大，陽光強烈的中午上水都會造成太陽能真空管管口激裂。還有系統設計不合理，沒有設計上水保護功能，陽光強烈的中午上水;或者是拉閘停電后，突然上水，都會導致冷熱沖擊造成炸管。

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因2、安裝不當

　　由于水泵選擇不當，揚程過高，或者采用自來水管網壓力，導致玻璃管承受壓力過大，導致太陽能真空管爆管。另外，水箱低于集熱器時，有時還會造成的系統負壓現象，也非常容易炸管。管道保溫不當或真空管真空度不夠，保溫性能不達標，冬季夜間溫度較低的情況下，真空管內的水因溫度下降而結冰，將真空管漲破。另外，系統的排氣閥安裝位置不正確導致排氣不暢，產生氣阻，系統上水后，其管口最大應力將接近適用應力，可能會造成炸管;系統安裝角度不正確，太陽能集熱器沒有安裝在同一平面上，導致真空管和聯箱之間產生應力，當達到應力極限時，也容易炸管。

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因3、壓力過大

　　由于水泵選擇不當，揚程過高，或者采用自來水管網壓力，導致玻璃管承受壓力過大，導致爆管。另外，進水管道的單向閥密閉不好，特別是水箱低于集熱器的情況，造成的系統負壓現象，也非常容易炸管。

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因4、應力

　　系統沒有設計防凍循環功能，冬季夜間溫度較低的情況下，即使管路做了包圍或加裝了電伴熱帶，但不能保證真空管內的“死水”因溫度下降而結冰，將真空管漲破。另外，系統的排氣閥安裝位置不正確導致排氣不暢，產生氣阻，系統上水后，其管口最大應力將接近適用應力，可能會造成炸管;系統安裝角度不正確，太陽能集熱器沒有安裝在同一平面上，導致真空管和聯箱之間產生應力，當達到應力極限時，也容易炸管。

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因5、空曬

　　由于管道連接造成了管堵，或者是閥門操作失誤，水流進不到真空管內，空曬造成了炸管。陽臺壁掛樓盤小區，業主尚未入住，真空管陽臺壁掛熱水器尚未使用，真空管集熱器處于空曬狀態，也會炸管。

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因6、水垢

　　太陽能真空管內的溫度容易達到八九十度，易于產生水垢，附著在聯箱和真空管的表面，水垢的導熱系數較小，所在水垢層的加厚，使真空管吸熱體和管內的導熱流體熱交換受阻，在水垢的內外表現形成一定的溫度差，當太陽輻射較好時，水垢的外層溫度較高，與內層形成較大的溫差，造成水垢裂紋，管內的冷液沿裂紋進入到玻璃的內壁上，易造成炸管。

　　太陽能熱水工程系統真空管爆管原因7、真空管本身質量缺陷

　　真空管集熱器一般選用硼硅玻璃，但膨脹系數大于3.4×10-6硼硅玻璃就不易加工成真空管，由于玻璃組成和機構的變化，性能發生了突變，從而造成炸管，因此造成炸管，因此一般選用膨脹系數3.3的硼硅玻璃。

　　以上的炸管問題中水垢造成太陽能真空管炸管問題最難解決，不管是提前對水源進行軟化處理，還是定期對系統進行除垢處理對于個人用戶來說成本都相當高昂，效果也不盡如人意，如果能有條件使用水質達標的市政自來水的情況下盡量不要使用地下水等硬度較高的水源。

　　二、太陽能熱水器工程系統真空管爆管(炸管)的解決方法

　　太陽能熱水器安裝不當造成的太陽能真空管炸管問題造成的不良后果通常是最為嚴重的，當然也是最容易避免的，只要選用正確的設計方案，優良的施工隊伍，加以可靠的產品質量和負責任的供應商。由于安裝不當造成的炸管問題完全可以避免。

　　由于冷熱沖擊造成的太陽能真空管爆管卻是最為常見的，而且大多數情況下都不是因為真空管的質量問題或人為因素造成的，我們經常會拿真空管和我們家里常用的開水瓶來作對比，我們知道這兩者的原理相似，只是太陽能真空管從生產工藝到質量標準都要遠遠高于開水瓶的內膽，開水瓶基本上每天都要承受從常溫到90幾度的冷熱沖擊，很少有爆炸現象的發生。

　　太陽能真空管只要你在中午上水炸管可以說是必然的，我們知道真空管只要不是初次上水，其內部基本上都是有一部分水的，這樣即便是在中午真空管的溫度也不會超過100度，這就出現了一個矛盾，質量好的太陽能真空管確沒有質量差的水瓶膽耐冷熱沖擊。其實導致真空管更容易炸裂的原因是其在受到冷熱沖擊時的位置順序與開水瓶內膽不同，開水瓶加入熱水是直接將開水倒入水瓶膽內的，水瓶膽較厚的瓶口并沒有浸泡在開水中，也就是說最容易產生內應力的瓶口是緩慢升溫的。

　　而太陽能真空管就不同，其較厚的管口是最先接觸溫度變化的水源的，特別是真空管內的水剛注滿時，真空管口的上邊緣和內表面浸泡接近沸騰的開水中，而下邊緣和外表面還接觸著剛剛注入的冷水，內外表面會同時浸泡在不同溫度的水體里，較厚的管口加之較大的溫差就產生了較大的內應力，這就是太陽能真空管容易在冷熱沖擊下爆管的真正原因。雖然現代高科技的管口淬火工藝已經大大增強了其抗冷熱沖擊的能力，但其抗沖擊性能還是沒法與擁有鍍膜層的真空管內管相比。

　　這就難怪由于冷熱沖擊造成的太陽能真空管炸管都是從管口開始的。這也為我們解決真空管抗冷熱沖擊炸管問題提供了一個契機，所以讓容易受冷熱沖擊而破壞的太陽能真空管管口只接觸一種溫度溫度的水體就成了解決其受冷熱沖擊時炸管的最簡單有效的方法了。

　　下面我們以東莞市浩通節能設備有限公司設計的太陽能真空管防爆安全閥的具體案例來說明一下利用這種方法解決太陽能真空管在受到冷熱沖擊炸管問題的原理，見下圖：

　　由上圖不難看出安裝了太陽能真空管防爆安全閥后的真空管，能同時接觸兩種不同溫度的水體地方只有由閥體硅膠密封圈到管尾的真空管內管部分，這部分也是太陽能真空管最耐冷熱沖擊的部分，真空管的這部分玻璃管不僅質地均勻，而且還具有能大幅度提高耐冷熱沖擊能力特殊鍍膜層。而由閥體硅膠密封圈到真空管管口的這一段真空管內管部分由于耐高溫閥體的阻隔作用，使其即接觸不到高溫水體也接觸不到地溫水體，這樣就形成很好的一段緩沖區，而較厚的真空管管口和真空管外壁就只能接觸較低溫度水體了。

　　三、太陽能熱水器工程系統真空管爆管(炸管)原因及解決方法對照表

現象	原因	解決方法
真空管管口環形裂口	真空管暴曬后，高溫狀態下加水后真空管驟冷被激壞	安裝真空管防爆安全閥，盡量避免在真空管高溫狀態下加水。
真空管管壁完整，鍍膜脫落或變白。	鍍膜質量問題或真空管真空度不夠	選用質量可靠的真空管
冬季真空管碎裂，鍍膜變白，管口有環形裂口。	真空管非正常上水被激壞后，內壁進水，低溫下水結冰把真空管外壁撐碎	安裝真空管防爆安全閥，盡量避免在真空管高溫狀態下加水。
冬季真空管碎裂，鍍膜變白，管口無環形裂口，管內壁底部破裂。	由于水垢等雜質損壞真空管內壁或真空管本身有質量缺陷，內壁進水，低溫下水結冰把真空管外壁撐碎	選用質量可靠的真空管，定期處理水垢等雜質。安裝真空管防爆安全閥，避免由于炸管漏水產生安全隱患。
真空管蛛網狀破裂，鍍膜正常。	小型物體撞擊或外力作用下損壞	安裝真空管防爆安全閥，避免由于炸管漏水產生安全隱患，檢查是否有安裝不當之處需要改正，采取必要的防護措施。
真空管大塊破裂，鍍膜正常。	大型物體撞擊或外力作用下損壞	安裝真空管防爆安全閥，避免由于炸管漏水產生安全隱患，檢查是否有安裝不當之處需要改正，采取必要的安全防護措施。