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      清华阳光公司具有年产1000万支全玻璃真空太阳集热管生产能力,先后完成了玻璃管拉封线、自动退火线、单靶磁控镀膜机及自动监控系统、真空排气台及计算机集中监控系统等一系列关键设备和工艺的研制,拥有全玻璃真空太阳集热管的核心技术、生产设备、生产工艺、质量检测、测试方法等一整套完整的知识产权。

     目前,清华阳光真空集热管已形成“晒乐”管、“紫金晒乐”管、“紫金TT”管等多个系列。

清华“芯”路,“三管”历程!

  1984年世界首支采用渐变“AI-N/AI”选择性吸收涂层的全玻璃真空太阳集热管晒乐管在清华大学诞生清华阳光由此成为中国太阳能热利用行业核心技术奠基人。

  作为技术原创者,经过不懈努力,殷志强教授领导清华阳光研发团队奉献出“晒乐”新一代强热型全玻璃真空太阳集热管--紫金管。以其超强性能,被国际太阳能界誉为“东方魔管”。

  2004年,第二代全玻璃真空太阳集热管“紫金TT”管诞生,采用“Tri-Tube”管中管技术与紫金超限涂层两大尖端技术,全面淘汰传统大管,引领太阳能热利用进入一个全新的时代。

  人们赞美太阳,太阳给地球带来生命。
    我们赞美太阳,太阳给我们带来温暖与光明。
    在当代人尽情享受人类文明时,面对着日益枯竭的矿物能源及其造成的污染,人们都不约而同地想起了太阳。
    太阳能的利用分为光热转换应用和光电转换应用。
    随着我国国民经济的高速发展,人民生活水平日益提高。向世界发达国家一样拥有生活热水已是小康人家不可缺少的条件。在我国,太阳能光热转换应用主要是利用各种类型的集热器产生中低温生活热水。
    目前,中国是世界上最大的太阳能热水器市场。按照集热面积计算,1999年,我国真空管热水器的销售量是太阳能集热器非常普及的欧洲市场各类集热器总销量的两倍以上。纵观国内市场,细心的人们不难发现这样一个有趣的现象:别克、奥迪、桑塔纳,索尼、东芝、依莱克斯,柯达、耐克、麦当劳,外国货、洋品牌已经渗入到百姓生活的方方面面,深深地影响着我们的生活。而惟独太阳能热水器,屋顶上、楼面上,我们看不到外国货。为什么呢?为什么这样一个广阔的市场,他们会拱手相让呢?关注太阳能光热产品的同时,这样的疑问始终在我们头脑中萦绕。
    当我们带着深深的疑惑走进位于美丽的清华园内的北京清华阳光公司总部后,展示厅内一尊尊沉甸甸的奖杯、一张张证书、一份份由世界权威的太阳能测试机构出具的检测报告让我们找到了真正的答案。
    北京清华阳光公司是清华大学所属的以“晒乐”牌全玻璃真空集热管和“清华阳光”牌真空管太阳热水器为主导产品的优秀高新技术企业,是国家级产、学、研项目。
    全玻璃真空太阳集热管是一种把太阳能转化为使用热能的高新技术产品,是一系列高技术的结晶,是制造真空管太阳热水器的核心部件。它是同轴双层玻璃结构,玻璃材料采用硼硅玻璃3.3,玻璃管中间抽成高真空,内玻管外表面用磁控溅射方法镀有AL—N/AL选择性吸收涂层,具有高的太阳吸收比(0.93)和低的发射比(0.06)。
    自70年代末,中国第一支新型全玻璃真空太阳集热管在清华大学诞生以来,从实验室研制、中试、小批量生产到今天的大规模生产,清华阳光人走过了从艰苦创业到硕果累累的20年。这其间,既有年产量两万支真空管也少人问津的艰难起步,也有现在从北国冰城到南国水乡,从西域古城到东海之滨,“晒乐”真空管和“清华阳光”太阳热水器身影到处可见的骄傲和辉煌。
    现在,北京清华阳光公司已发展成为世界规模最大的全玻璃真空集热管和真空管太阳集热器生产企业,拥有从专利、设备到生产工艺的全部知识产权,具有年产全玻璃真空集热管700万支、各类真空管太阳集热器30万台的生产能力,在国际太阳能光热利用领域具有较高的知名度。它的成功是我们民族高科技企业的骄傲,它的成就令世人瞩目。
    说起全玻璃真空太阳集热管和中国的太阳能光热利用产业,不能不提起两位在这个行业内有重大影响力的人物———清华阳光公司科技开发部主任、清华大学电子工程系殷志强教授和清华阳光公司总经理薛祖庆教授。作为清华阳光公司的创始者、中国太阳能光热利用产业大规模发展的奠基人和历史见证人,他们在学术上和产业发展上所取得的成就、做出的贡献是巨大的,是足以令清华阳光人骄傲的。
    1979年,殷志强教授即开始了全玻璃真空太阳集热管的实验室研制工作。经过艰苦不懈的努力,终于取得了其核心技术———选择性吸收涂层材料及制造方法的重大突破,并于1985年获得了国家发明专利。十几年来,殷教授始终工作在科研、生产的第一线,主持设计了我国第一台集热管用太阳吸收涂层的磁控溅射镀膜机,并于1997年作为第一起草人主持制定了《全玻璃真空太阳集热管》国家标准(GB/T—17049—1997),这是世界上第一个全玻璃真空太阳集热管国家标准。1998年,殷志强教授编著的《全玻璃真空太阳集热管》一书由科学出版社出版发行。原中国太阳能学会理事长、中国工程院严陆光院士在为此书所作的《序》中写到———“20年来,清华大学殷志强教授等对全玻璃真空管太阳集热器的研究、开发,并转化为产品方面作出了不懈的努力。科学研究水平、产品质量与数量方面在国内、外享有良好的声誉。”澳大利亚悉尼大学理学院院长迪·柯林斯教授在贺信中写到———“殷教授在中国将真空太阳集热管实现商品化的巨大成功,使得他成为世界知名的太阳能专家,并理当受此殊荣。在20世纪80年代早期许多类似的开发工作中,只有相当少的设计为市场所认可,他所研制的真空集热管就是其中之一。如此的成功与殷教授的辛勤工作和他独特的创造力以及他将科学技术与市场需求结合的思路是分不开的。真空集热管的未来充满活力与希望。我衷心地祝愿他的事业和公司蓬勃发展!”。1999年,殷志强教授荣获首届“聂荣臻发明创新奖”,成为全国获此殊荣的八位科学家之一。
    北京清华公司总经理薛祖庆教授是我国著名的电真空专家,是全玻璃真空集热管及热水器成为国家产、学、研项目的发起人与策划人。他主持了真空集热管科技成果向大规模生产的转化,是全玻璃真空集热管高效排气台的第一设计人。薛祖庆教授不仅是清华阳光公司创建、发展、壮大的领路人,而且是太阳能知识的普及者。十多年来,薛教授的足迹遍及中国的大江南北,与清华大学的其他教授、老师一道,主办、参加了数不清多少场学术报告会,把太阳能知识传播给广大消费者。1998年,薛祖庆教授因在太阳能热利用领域中做出突出贡献,被比利时皇家授予骑士勋章。
    清华阳光公司正是有这样一批从不计较个人名利、踏踏实实做人、兢兢业业做事的高层次杰出人才,才使其产品受到了国内外消费者的一致好评,获得了国内外众多奖项和近30项在生产中大量应用的专利技术。
    1987年,殷志强教授及其发明的选择性吸收涂层获得了第十五届日内瓦国际发明与新技术博览会镀金奖;1988年获国家发明三等奖;1995年,清华阳光公司独立设计与制造的全玻璃真空管生产线及其产品获北京市科技进步一等奖;今年,又作为太阳能行业唯一的企业和产品通过了国家科技进步二等奖的评审;1996年,清华阳光公司所生产的“晒乐”牌真空集热管被授予“北京名牌产品”称号。
    清华阳光公司所生产的真空集热管和真空管太阳热水器不仅在国内有着广阔的市场,而且凭着其优秀的品质、良好的性能价格比,不仅有效地挡住了外国同类产品进入中国市场的脚步,而且大量出口德国、瑞士、英国、比利时、意大利、日本等发达国家和地区。
    1996年7月,瑞士Rapperswil工学院太阳能检测和研究中心按照ISO9806—1的有关标准对清华阳光公司所生产的集热器进行了严格的测试,结果引起了检测机构的极大震动,瞬时效率截距竟高达0.9435。结果出来以后,清华阳光公司却迟迟拿不到本应得到的测试报告。测试方的理由是,这样的结果一旦公布,会引起国际太阳能界的一片混乱。后来,我们了解到,Rapperswil中心一共测试过200种以上太阳集热器,瞬时效率最高的约为0.84,比清华阳光公司的产品低10个百分点。他们不相信中国人可以制造出这样优秀的产品。在科学面前,他们最终还是低下了头。
    1998年,清华阳光公司所生产的SLL型真空管太阳集热器获得了世界发明与新技术展览会最高奖———布鲁塞尔尤里卡世界发明博览会金奖。
    1999年2月、2000年2月,清华阳光公司所生产的SLU型太阳集热器又分别通过了德国Fraunhofer测试中心近乎于苛刻的热性能及综合质量检测。据测试机构负责人介绍,清华阳光公司产品的集热性能是他们测试过的集热器中最好的5块之一,而5块中的另外一块是用清华阳光公司所生产的“晒乐”牌集热管由德国厂商制造的。现在,清华阳光公司的产品在德国等欧洲太阳能普及率较高的国家进行销售,用户可以拿到政府的全额补贴。截止到目前,清华阳光公司已销售“晒乐”牌集热管1000多万支,用它们所组成的集热器在其寿命期内可节约标准煤300万吨,同时可减排CO2800万吨,SO29万吨和大量的粉尘,为节约能源、保护环境做出了积极的贡献。
    在采访中,我们还从普通消费者的角度出发向专家们请教了鉴别、选购全玻璃真空管太阳热水器的有关知识。
    那么,怎样选购一台全玻璃真空管太阳热水器呢?
    对于普通消费者来说,全玻璃真空管太阳热水器的选购存在一定难度。因为它既不同于冰箱、洗衣机等早已进入千家万户、性能已被人们熟知的家电产品,也不同于家具、衣物等质量优劣较易比较判定的消费品。真空管太阳热水器的各项技术指标、性能及影响使用寿命的原材料质量等关键因素在初次购买时很难判别,往往在使用过程中才能慢慢体会。现在,市场上的真空管太阳热水器外观相似,但内在品质差别极大。选购一台优质高效、性能价格比合理的放心产品,可以从8个方面进行对比:
    一、得热量
    太阳热水器一年的得热量多少兆焦(MJ)是热性能的一项主要指标。得热量的多少主要取决于以下几个因素:
    1.全玻璃真空集热管优劣全玻璃真空集热管是真空管太阳热水器的核心集热部件,它的生产有三大关键技术:内、外管之间夹层高真空的获得和长久保持;具有高的太阳吸收比和低的热发射比的选择性吸收涂层;透光比高、强度大、热膨胀系数小(即耐热冲击性能优良)的优质硼硅玻璃3.3材料。
    全玻璃真空集热管的生产工艺复杂、技术难度大,各项性能指标在线检测困难。消费者凭肉眼几乎无法鉴别真空管的优劣,应注意选择名牌产品。
    2.漫反射板材料和结构的合理性全玻璃真空太阳集热管具有圆柱面的吸热体,往往在组装成太阳热水器时全玻璃真空集热管相隔一定距离,其背部装有反射器,以提高真空管太阳热水器的性能价格比。反射器有两种:
    (1)复合抛物面聚光器(CPC)是较理想的镜面反射器,但镜面材料昂贵以及运用过程中灰尘与树叶的覆盖,使镜反射比下降约一半,失去了优势。目前市场上有不少是用漫反射材料制成曲面反射器,费钱而性能并未提高。
    (2)平面漫反射器,具有好的性能价格比。
    反射器材料的选择至关重要,镜反射材料可以是玻璃镜和亮铝超薄板镜,值得指出的是不锈钢镜的镜反射比是很差的,即使是肉眼感觉上很亮的不锈钢。漫反射材料采用白漆、喷白塑、不锈钢板、铝板和轧花铝,其中不锈钢板的漫反射性能最差。轧花铝板具有高的漫反射比,表层的氧化铝薄膜具有抗氧化、耐腐蚀等保护作用,清华阳光公司生产的太阳热水器使用该公司的专利产品(96120442.7)一氧化轧花铝漫反射器。
    在此专家由衷地告诉大家:使用不锈钢材料做反射器在经济和性能上都是倒退,对消费者是一种误导。
    3.全玻璃真空集热管数量与贮水箱容积的合理配比全玻璃真空集热管数量与贮水箱容积的配比要合理,使从太阳所得热量能够将贮水箱中的水升高到所需使用温度,这与季节和地域都有关系。一般来说,一支1.2米长全玻璃真空集热管对应的水箱储水体积约为5.5升时效果较好。
    二、热损失
    热损失以平均热损系数表示,是衡量全玻璃真空管太阳热水器热性能的另一项主要指标。它是指在无太阳辐照条件下,贮水箱内水温与环境温度之间相差1℃平均所损失的功率。
    影响太阳热水器平均热损系数的主要是水箱的保温材料及其工艺,不能简单地从保温层的厚度来判定太阳能热水器的保温性能。
    水箱的保温材料一般是聚氨酯。清华阳光公司所生产的“清华阳光”牌太阳热水器采用聚氨脂整体发泡技术,工艺复杂,对原材料配方要求极高,但保温性能好。目前,真空管太阳热水器的国家标准还没有制定颁布,也没有国家级的权威测试机构。对此类产品的检测主要由各省市技术监督部门参照其它有关标准执行。测试的主要指标为热水器的平均日效率和平均热损系数。简单讲,一台太阳热水器平均热效率越高,单位时间得热量就越多,温升就越快。热损系数越小,热水器的保温性能就越好。
    清华阳光公司各种型号产品均通过了北京市技术监督局的检测,平均日效率高、热损系数小,是温升快、保温好的优质产品。
    三、寿命
    真空管太阳热水器的寿命主要取决于材料与部件的选择和加工的工艺水平。主要材料与部件包括:全玻璃真空太阳集热管;水箱内胆材料;密封胶圈;支架材料;水箱外壳及端盖材料。
    按照严格工艺生产的全玻璃真空集热管的寿命可在15年以上。选用SUS304(OCr18Ni9)不锈钢板作为水箱内胆的材料,材料厚度及焊接工艺会影响水箱的寿命,一台热水器水箱一但漏水,即宣布它生命的终结。太阳热水器的使用环境较为恶劣,因此对支架的选材要求较高。但无论何种材料必须保证支架整体的长久牢固性。1999年4月,清华大学结构工程研究所对“清华阳光”太阳热水器进行了抗风试验。结果表明,在30年一遇陆地最大风压作用下支架的最大侧移为1/150,完全符合规范设计要求。真空管与水箱之间是通过密封胶圈进行连接,北京清华阳光公司发明的带有三道“0”形环的优质硅橡胶密封胶圈解决了真空集热管和贮水箱的密闭问题。
    四、生产工艺技术
    简单讲,生产工艺是加工同一部件的不同方法和途径。撇开真空集热管的生产,真空管太阳热水器的生产工艺主要包括水箱内胆的焊接或咬口工艺、聚氨酯保温层发泡工艺、支架等金属材料的机械加工工艺。水箱内胆制造采用焊接或咬口工艺,目前主要为不溶化极氩弧焊或电阻焊。氩弧焊时,避免过热,这样焊缝的热影响区比较窄,减少焊缝的晶界腐蚀,使焊缝的性能接近304不锈钢母材,水箱内胆寿命才有保证。
    五、结构与外观
    真空管太阳热水器各部件合理的结构设计对于产品安全可靠的使用有着积极的影响。
    清华阳光太阳热水器水箱内胆封头向外呈弧面的设计提高了水箱的承压能力,可满足热水器在特殊情况下的安装使用要求。水箱内胆与支架的刚性连接及尾架、尾座合理的设计可以使热水器的整体紧凑性大大增强,做到热水器承受两个大气压时,真空集热管不向下退。反射板模块式拼装组合结构可提高运输、安装和维修工作的方便。进、出水嘴位置的合理配置可以最大限度地利用水箱中的热水,使有效容积增大。
    优质真空管太阳热水器的市场价位一般在1500—3500元之间,对于普通百姓而言应算大件消费品。产品是否美观大方往往也成为消费者选购行为的天平偏向何方的砝码。
    六、配套设施与使用
    真空管太阳热水器辅以优质的电加热装置就能实现全天候运行。从长远发展的角度看,太阳热水器的辅助电加热装置必须是通过国家长城认证的产品,最好具有自动控制,可任意设置起动、终止时间、温度可调并具有防干烧防漏电和过流保护等多种防护功能的产品。
    另外,产品是否具有优质可靠的水温水位显示和自动上下水装置也是生活节奏日益加快、对产品使用方便程度要求越来越高的消费者购买时重点考虑的问题。
    一台优质的真空管太阳热水器应预留接口,并提供优质可靠的上述装置供消费者选择。
    七、性能价格比
    对于正规生产企业,真空管太阳热水器的直接材料成本占总成本的比重为75%左右。消费者在购买时,要考虑价格,但更重要的是考虑产品质量和影响使用寿命的因素,购买一台性能价格比合理,“买得放心,用得舒心”的产品。
    八、销售渠道与售后服务
    现在,清华阳光公司采取产品专卖制度,这种制度具有以下特征:
    销售点门面装饰、工作人员着装、产品宣传展示材料等标识高度统一;销售门店均有正规的由生产企业统一印制颁发的代理或专卖证书;所有产品均有一机一号的防伪编号;产品或包装物上印有生产厂家的售后服务热线电话;有明确可行的质保及售后服务承诺。
    “清华阳光”从东方地平线已经升起,她以灿烂绚丽的万道霞光,吸引了世人的瞩目,展现出中国高科技企业崛起的雄姿。“向太阳索取,节约能源,改善环境,造福子孙”将是清华阳光人永远的奋斗目标!

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