一引言
真空管太阳能集热器是在平板型太阳能集热器基础上发展起来的新型太阳能集热装置。按照吸热体的材料进行分类，真空管可划分为玻璃吸热体真空管(或称为全玻璃真空管)和金属吸热体真空管(或称为玻璃一金属真空管)两大类。
为了进一步提高太阳能集热器运行温度，拓宽太阳能应用领域，北京市太阳能研究所的科技人员从1986年起着手研制新型真空管太阳能集热器。当时的指导思想是：选题立足高起点，跟踪国际新技术。经过国内外认真调研，反复论证，终于选定了性能优越、技术先进、世界上只有少数几个发达国家能够制造的热管式真空管集热器作为自己的研究对象。
二十多年来，热管式真空管集热器的发展走过了十分艰巨而又不平凡的历程，先后经历了实验室研究、中试研究、中试生产、规模化生产、开拓国内外市场等几个不同的阶段。“热管式真空管集热器项目”一开始就引起国际上的关注，曾被列为联合国开发计划署(UNDP)支持下的国际科技合作项目及中德两国政府间科技合作项目；多次得到国家科技部和国家经贸委(现国家发改委)的大力支持，曾被列为国家新能源工程技术研究中心的研究开发项目及国家技术改造“双加”工程项目；还自始至终得到北京市科委和北京市科技研究院的直接指导，曾被列为北京市重点科研项目和北京市科研中试基地项目。
在这二十多年问，我们攻克了一个又一个技术难关，取得了10多项国家发明专利和实用新型专利；我们付出了一次又一次的辛勤劳动，先后荣获了北京市科技进步一等奖和国家技术发明四等奖；我们还及时地将科技成果转化为生产力，先后建成了北京市真空管太阳能集热器中试基地和北京桑达太阳能技术有限公司。目前，“桑普”、“桑达”热管式真空管及其系列产品，已成为我国太阳能行业中北京市太阳能研究所有限公司 一何梓年深受广大用户欢迎的高科技产品，也已成为国际市
场中极具竞争力的太阳能产品。
二热管式真空管集热器的主要发展阶段
回顾热管式真空管集热器二十多年的发展历程，大致可以分为三个阶段：
1第一阶段(1986～1991年)
1986年，在联合国开发计划署的资助下，由中国太阳能学会原理事长、北京市太阳能研究所第一任所长龚堡研究员率团，先后到美国及欧洲许多太阳能公司和研究所进行了深入的考察，全面了解国际上真空管集热器的发展现状和技术水平。我们在型式众多的真空管产品中，决定首先研制热管式真空管集热器，因为它具有热效率高、抗冰冻、启动快、保温好、承压大、耐热冲击等许多优点。与此同时，我们还选定在太阳能技术和热管技术方面都具有丰富经验的德国道尼尔(Dornier)公司作为科技合作的伙伴。
根据调查，荷兰的飞利浦(Philips)公司历史上曾生产过世界一流的热管式真空管集热器，当时已将该项技术及其生产线都转让给加拿大某家公司。鉴于我们首次涉足新型真空管集热器，因而决定先以飞利浦产品作为我们自己研制的主要目标。
在北京市太阳能研究所原总工程师熊尚义研究员的带领下，一批科技人员投入了艰苦而有意义的研究工作。这一阶段研制的热管式真空管的外形尺寸为直径65mm、长度1．5m，吸热板采用铜材料和电镀黑钴选择性吸收涂层，玻璃与金属之间的封接采用火封技术。
作为这一阶段的成果，1989年我们研制出第一种型号的热管式真空管。经测试，其热性能接近飞利浦产品的水平。这一阶段工作的完成，使我们在热管、涂层、封接、真空、测试等各个技术环节都积累了正反两方面经验，从而为瞄准更高目标并研制更先进的热管式真空管打下了一定的技术基础。
2第二阶段(1991～2000年)
根据在第一阶段研制工作中所取得的经验和教训以及国外真空管集热器的发展趋势，经过反复比较，认真讨论，我们决定继续对研制的热管式真空管作几项重大的技术改进。这些技术改进主要包括：
(1)增大真空管外形尺寸，选用直径lOOmm、长度2m的玻璃管，使相同采光面积的集热器所需要的真空管数量减少；
(2)在玻璃与金属之间的封接工艺方面，用热压封技术代替原来的火封技术；
(3)以铜铝复合太阳条作为吸热板，用磁控溅射工艺代替原来的化学电镀工艺来制备选择性吸收涂层。
这一阶段是热管式真空管集热器发展历程中的一个重要阶段。在北京市太阳能研究所第二任所长江希年研究员的带领下，我们成功地解决或改进了玻璃一金属热压封技术、磁控溅射选择性吸收涂层技术、大直径薄壁玻璃管深加工技术、抗冻型热管制造技术、金属吸热体真空排气技术等一系列关键技术，从实验室研究到中试研究，并建成北京市第一个科研中试基地。在此期间，我们还十分重视中试生产与市场的结合，把产品及时推向国内和国际两个市场，接受国内外用户的严格检验，不断完善和提高产品的质量和性能，并在实践中逐步掌握规模化生产的成套技术。
在第二阶段开始的几年中，在全国各地使用热管式真空管产品安装了许多大中型太阳能热水系统和一大批家用太阳能热水器，还相继出口欧洲和东南亚，成为极具市场竞争力的太阳能新产品。卓越的产品性能和广阔的市场潜力显示出诱人的发展前景。原国家经贸委选定热管式真空管项目作为国家技术改造“双加”工程重点支持，于1996年建成年产5O万支真空管规模的生产线。随后，北京市太阳能研究所下属的桑普技术公司与在欧洲和世界享有盛誉的德国戴姆勒一奔驰宇航(Daimler-Benz Aerospace)公司谈判成功，成立了中德合资北京桑达太阳能技术有限公司，开始了热管式真空管的规模化生产。不久，桑达公司还在德国建立了分公司，加速实现了太阳能产业与国际接轨。
由于热管式真空管集热器的成功研制，并及时将科技成果转化为生产力，北京市太阳能研究所先后荣获北京市科技进步一等奖和国家技术发明四等奖。
我们从不满足已经取得的成绩，也永不停止自己的研究开发工作。根据理论分析和实验结果得知，若将原有的平面吸热板改成半圆柱面的弯曲吸热板，可以提高真空管的全天得热量。经国际权威的瑞士太阳能检测中心(SPF)的测试结果证实，半圆柱面吸热板真空管的年平均热效率比平面吸热板高10％～14％。至此，一种新型的热管式真空管集热器问世了，尤其适合对热负荷要求高而集热器占地面积受到限制的用户。
为了进一步提高热管式真空管集热器的热性能，我们在继续采用“传热块”型集热器以保持真空管与集管之间“干性连接”的同时，又研制出“直接插入”型集热器，从而减少了热管冷凝段与集管之间的传导热阻，提高了集热器的整体热性能。后来也经SPF测试，直接插入型热管式真空管集热器的瞬时效率方程的截距为0．7607，达到了国际同类产品的先进水平。
在此期间，我国生产的热管式真空管集热器产品通过了欧洲著名的TUV机构的质量论证，各项技术指标和性能参数均达到德国工业标准DIN 4757，从而取得了在欧洲和世界各地销售的通行证。产品出口后，在德国、奥地利、日本等国用于太阳能热水、采暖和空调，在印度尼西亚用于太阳能泵水，在约旦用于太阳能工业加热，在澳大利亚用于太阳能消毒等。
值得指出的是，北京市太阳能研究所还于1999年完成了国家科技部下达的国家“九五”科技攻关项目，在山东乳山建成了第一套太阳能吸收式空调及供热综合示范系统，采用热管式真空管集热器与溴化锂吸收式制冷机相结合的技术方案，具有夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水等多项功能，扩大了太阳能的应用范围，也为我们今后建立更大、更多的太阳能空调系统提供了有益的经验。
3第三阶段(2000年至今)
新世纪一开始，热管式真空管集热器的发展历程就进入了一个崭新的阶段。上世纪末，鉴于跟我们合作长达十多年的德国宇航公司(初期合作的道尼尔公司已是宇航公司的下属公司)调整其自身的经营方向，不再继续从事太阳能业务，故而友好地离开了中德合资企业。
从这一阶段开始，北京桑达公司由合资企业转变为中国独资企业。随着我国科技体制改革的逐步深入，北京市太阳能研究所先后经历了“转制”和“改制”两大步骤：第一步先由“事业单位”转制为“企业单位”，第二步再由“国有企业” 改制为“股份制企业”。
自2000年起，在北京市太阳能研究所现任所长、公司董事长兼总经理韩建功高级工程师的带领下，太阳能所及其下属桑达公司掌管了热管式真空管集热器的全部技、工、贸活动。
我们一如既往地为提高产品质量作出努力，始终确保产品性能稳定而可靠，使热管式真空管集热器既可经受烈日的暴晒，在我国太阳能资源最丰富的西藏地区照常正常运行，又能经受严寒的考验，为我国南极科学考察队的工作现场提供生活热水。
我们继续研究开发高性能和不同规格的真空管产品，既用“干涉法”代替原来的“渐变法”制备磁控溅射选择性吸收涂层，以进一步提高真空管涂层的性能、稳定性和成品率，又研制出直径为70mm的热管式真空管，以适应不同用户对家用太阳能热水系统的需求。
我们十分重视太阳能热水器与建筑的结合，研制出各种型式的家用太阳能热水器和公用太阳能热水系统，充分发挥热管式真空管集热器的耐冻、承压、耐热冲击等技术优势，不仅热管式真空管承压式
太阳能热水器获得了“国家重点新产品”的荣誉，而且在全国各地小区和单位建成许多公用太阳能热水系统，以推动太阳能产品尽快进入建筑行业。
我们为实现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”作出贡献，不仅圆满完成了“科技奥运”先期的太阳能技术应用示范项目，在太阳能所公司办公楼建成太阳能空调、采暖和光伏发电综合系统；还在奥运沙滩排球场、北京市体育健身休闲公园、奥运乒乓球馆(北京大学体育馆)、奥运村低能耗幼儿园等7个场馆建成了太阳能热水系统或太阳能游泳池加热系统。
我们努力扩大热管式真空管集热器的应用领域，既为辽宁、江苏等一些油田建成了太阳能原油加热系统，以降低冬季输送原油时的流动阻力，还为造币厂建成了太阳能工业加热系统，以提供硬币制造过程所需要的工艺热水。
我们不断加强太阳能空调系统的国际合作及推广应用，在国内已安装两套太阳能空调系统的基础上，还分别在德国、日本、美国、印度、韩国和马来西亚等国家，利用桑达真空管集热器产品共安装了不同规模、不同类型的10套太阳能空调系统。
我们高度重视出口产品的质量，已分别通过欧盟Solar Keymark、美国SRCC、澳大利亚SAI Globe、韩国N&R E．F．、南~BSABS、德国ToV、法国CSTB、班牙ENAC等十几个国际认证，进一步确保了桑达产品的国际信誉。
我们积极开拓国际市场，努力扩大出口贸易，产品出口到欧洲、美洲、大洋洲、亚洲、非洲等30多个国家和地区；出口收入连年增长，2006至2008连续三年的出口收入分别比上年增长25％、28％、32％，成为我国太阳能热利用产品出口的主企业之一。
2008年4月成功召开了桑达国外代理商会议暨太阳能技术研讨会，这是我国太阳能热水器企业第一次大规模的国外代理商会议，来自德国、意大利、西班牙、奥地利、英国、美国、加拿大、澳大利亚、韩国、日本、南非等l8个国家和地区的专业人士在北京欢聚一堂，这对于提升“中国制造”太阳能产品在全球的地位起到积极的促进作用。
三结语
当前，我们非常高兴地看到，热管式真空管集热器在我国的影响已逐步扩大，声誉也正在不断地提高，发展将更加迅速。科学技术的发展是无止境的。我们相信，充分发挥太阳能高科技产品的优越性，热管式真空管集热器在我国将会有更快、更大的发展。
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