太阳能真空管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。
全玻璃太阳能真空管的构造由内玻璃管、太阳选择性吸收涂层、真空夹层、罩玻璃管、支承件（弹簧卡子）、吸气剂等部分组成。
１、内玻璃太阳能真空管用来作为水的流动管道；
２、氧化铜、黑镍、黑铬、黑锌、黑铜等太阳选择性吸收涂料，是通过采用真空沉积、溅射技术、电化学处理等工艺均匀地涂在内玻璃太阳能真空管的外表面，用来吸收太阳辐射能；
３、将涂有选择性涂层的内玻璃太阳能真空管封入罩玻璃内，然后将内外玻璃管之间抽成真空，形成真空度为0.05Pa的真空夹层，以降低由于空气对流和传导而引起的热损失，这与热水瓶的原理是一样的；
４、全玻璃太阳能真空管选用单端开口的设计，通过一端内、外管环形熔封起来，其内管另一端是密闭半球形圆头，弹簧卡子就是用来将该圆头支承在罩玻璃管的内部端，使得内玻璃管吸收太阳辐射而造成温度上高时，玻璃圆头形成热膨胀的自由端，从而缓冲了热水器工作时引起太阳能真空管开口端部的热应力；
５、太阳能真空管在受热后，原来被吸附在管壁上的微量气体（主要是水蒸气）会释放出来，影响真空度，吸气剂和吸气膜就是用来吸收这些被释放出来的气体，以维持集热管内的高真空。
太阳能真空管作为太阳能热水器的心脏，真空管将会随着环境的变化而不断变化，因为区域的差异、目标消费群体的差异、建筑的差异都要求太阳能热水器因地因时制宜，与建筑有效结合。太阳能真空管质量的优劣直接影响到太阳能热水器的使用寿命和性能，太阳能产业的快速发展也带动了真空管企业的发展，一方面是围绕真空管的专利技术在不断推陈出新，另一方面是
太阳能真空管企业和生产线最近几年都如同雨后春笋般地在持续增加。
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