太阳能热水器的热管，是如何传递热能的？

太阳能热水器的热管是一种导热性能极高的被动传热元件，热管利用相变原理和毛细作用，使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍。太阳能热水器的热管是一根真空的铜管，里面所注的工作液体是热传递的媒介。在电子器件散热应用领域里，最典型的热传递的媒介就是水，使用圆柱形铜管制成的热管是最为常见的。

热管壁上有吸液芯结构，依靠吸液芯产生的毛细力，使冷凝液体从冷凝端回到蒸发端。因为热管内部抽成真空以后，在封口之前再注入液体，所以，热管内部的压力是由工作液体蒸发后的蒸汽压力决定的。只要加热热管表面，工作液体就会蒸发。蒸发端蒸汽的温度和压力都稍稍高于热管的其它部分，因此，热管内产生了压力差，促使蒸汽流向热管内较冷的一端。当蒸汽在热管壁上冷凝的时候，蒸汽放出汽化潜热，从而将热传向了冷凝端。之后，热管使冷凝后的液体再回到蒸发端。只要有热源加热，这一过程就会循环进行。

热管传热原理是在一根封闭的铜管里，只有少数水和添加剂，没有空气。这样，少许的水就处于低真空状态，此时的沸点只有20℃。所以，如果它能感受到超过它沸点的温度，它就会汽化蒸发，遇到冷的物质，冷凝下来，把热量传给冷的物质。热管的特点是：低温启动，传热快，效率高，热管的传热速度可以达到铜的几千倍，而且从高温段到低温段的热损失极小。热管式真空集热管是国内首次将热管技术与真空技术有机结合的高科技产品。由于热管最初被应用于航天，所以又有人将热管式真空集热管称为“太空管”。

1963年，GeorgeM.Grover第一个发明并且制造出了用于太阳能热水器的热管。不过，通用汽车早在1935年就申请了类似元件的专利。直到20世纪80年代，太阳能热水器用热管才受到人们的重视。作为高端电子产品的散热设备，热管逐渐被市场所接受。随着太阳能热水器对热管需求的增长，降低了热管的制造成本。在20世纪90年代初，热管开始被用于家用太阳能热水器。

热管的一端为太阳能集热管，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，液体再沿管壁回流到蒸发段，周而复始。热管利用管内工作液体的汽化，液化相变超导循环过程，连续地将热从一端传导至另一端。

全玻双真空热管，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。全玻双真空热管有外玻璃管（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）、内玻璃管、相容性螺旋浮液芯、传导工作液体和支撑卡组成。全玻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由于热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，热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。