【太(tai)陽(yang)能熱水器原理】太(tai)陽(yang)能熱水器的(de)工作原理太(tai)陽(yang)能熱水器的(de)部件

太陽能熱水器的工作原理

陽(yang)光(guang)穿過吸熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)第一層(ceng)玻(bo)璃(li)(li)照到第二層(ceng)玻(bo)璃(li)(li)的(de)(de)(de)黑色(se)吸熱(re)(re)(re)(re)(re)層(ceng)上，將太陽(yang)光(guang)能的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)吸收(shou)，由(you)于兩層(ceng)玻(bo)璃(li)(li)之(zhi)間是真空隔熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)，傳熱(re)(re)(re)(re)(re)將大大減小（輻射傳熱(re)(re)(re)(re)(re)仍然存在(zai)，但沒有了熱(re)(re)(re)(re)(re)傳導和熱(re)(re)(re)(re)(re)對流），絕(jue)大部分熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)只能傳給玻(bo)璃(li)(li)管(guan)(guan)(guan)里面的(de)(de)(de)水(shui)(shui)，使玻(bo)璃(li)(li)管(guan)(guan)(guan)內的(de)(de)(de)水(shui)(shui)加熱(re)(re)(re)(re)(re)，加熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)便輕沿(yan)著玻(bo)璃(li)(li)管(guan)(guan)(guan)受熱(re)(re)(re)(re)(re)面往上進入保溫(wen)(wen)儲水(shui)(shui)桶，桶內溫(wen)(wen)度相對較低的(de)(de)(de)水(shui)(shui)沿(yan)著玻(bo)璃(li)(li)管(guan)(guan)(guan)背光(guang)面進入玻(bo)璃(li)(li)管(guan)(guan)(guan)補充，如此(ci)不(bu)斷循(xun)環，使保溫(wen)(wen)儲水(shui)(shui)桶內的(de)(de)(de)水(shui)(shui)不(bu)斷加熱(re)(re)(re)(re)(re)，從而達(da)到熱(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

該圖片由注冊用戶"安居樂"提供，版權聲明反饋

吸熱過程

真(zhen)空(kong)管(guan)式熱(re)(re)(re)水(shui)器(qi)的(de)(de)吸熱(re)(re)(re)時，太陽輻射透過真(zhen)空(kong)管(guan)的(de)(de)外管(guan)，被集熱(re)(re)(re)鍍膜吸收(shou)后(hou)沿內(nei)管(guan)壁傳遞到(dao)管(guan)內(nei)的(de)(de)水(shui)。管(guan)內(nei)的(de)(de)水(shui)吸熱(re)(re)(re)后(hou)溫(wen)度升(sheng)高，比重(zhong)減小而上(shang)(shang)(shang)升(sheng)，形成(cheng)一(yi)個(ge)向上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)動力(li)，構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)熱(re)(re)(re)虹吸系統。隨著熱(re)(re)(re)水(shui)的(de)(de)不斷上(shang)(shang)(shang)移并(bing)儲存在儲水(shui)箱上(shang)(shang)(shang)部，同(tong)時溫(wen)度較(jiao)低(di)的(de)(de)水(shui)沿管(guan)的(de)(de)另(ling)一(yi)側不斷補(bu)充如此(ci)循環往復，最終整箱水(shui)都升(sheng)高至一(yi)定的(de)(de)溫(wen)度。

平板(ban)(ban)式(shi)熱(re)水器，一(yi)般為分體(ti)式(shi)熱(re)水器，介(jie)質則在集熱(re)板(ban)(ban)內(nei)(nei)(nei)因熱(re)虹吸自然循環，將(jiang)太陽輻射在集熱(re)板(ban)(ban)的熱(re)量(liang)及時傳送到水箱內(nei)(nei)(nei)，水箱內(nei)(nei)(nei)通過熱(re)交換（夾套或盤(pan)管）將(jiang)熱(re)量(liang)傳送給冷水。介(jie)質也可(ke)通過泵循環實現熱(re)量(liang)傳遞。

循環管路

家用太陽能熱水器通常按自然(ran)循(xun)環方式(shi)工作(zuo)，沒有外在的動(dong)力(li)。真空管式(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能熱(re)水(shui)器(qi)為直插式(shi)結(jie)構(gou)，熱(re)水(shui)通過重(zhong)力(li)作(zuo)用提供動(dong)力(li)。平板式(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能熱(re)水(shui)器(qi)通過自來(lai)水(shui)的壓力(li)（稱為頂水(shui)）提供動(dong)力(li)。而太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能集(ji)(ji)中供熱(re)系統均采(cai)用泵循(xun)環。由于太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能熱(re)水(shui)器(qi)集(ji)(ji)熱(re)面(mian)積不大，考慮(lv)到(dao)熱(re)能損失，一般(ban)不采(cai)用管道循(xun)環。

太陽能熱水器的組成部件

集熱器

系統中的(de)(de)集熱(re)(re)(re)(re)元件。其功能(neng)相當于(yu)電熱(re)(re)(re)(re)水器(qi)中的(de)(de)電熱(re)(re)(re)(re)管。和(he)電熱(re)(re)(re)(re)水器(qi)、燃氣熱(re)(re)(re)(re)水器(qi)不同(tong)的(de)(de)是(shi)，太(tai)陽能(neng)集熱(re)(re)(re)(re)器(qi)利用的(de)(de)是(shi)太(tai)陽的(de)(de)輻射熱(re)(re)(re)(re)量(liang)，故而(er)加熱(re)(re)(re)(re)時(shi)間只能(neng)在太(tai)陽照射度達(da)到一(yi)定值(zhi)的(de)(de)時(shi)候。

目前中國市場上最(zui)常見的(de)是全(quan)玻璃太陽能真(zhen)(zhen)空集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)。結構分為外管(guan)(guan)、內(nei)管(guan)(guan)，在(zai)(zai)內(nei)管(guan)(guan)外壁鍍有選(xuan)擇性吸收涂層。平板集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)的(de)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)面(mian)板上鍍有黑鉻(ge)等(deng)吸熱(re)(re)(re)(re)(re)膜，金屬管(guan)(guan)焊接在(zai)(zai)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)板上，平板集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)較真(zhen)(zhen)空管(guan)(guan)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)成(cheng)本稍高(gao)，近幾年平板集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)呈現(xian)上升趨勢(shi)，尤其在(zai)(zai)高(gao)層住宅的(de)陽臺式(shi)太陽能熱(re)(re)(re)(re)(re)水器(qi)方(fang)面(mian)有獨特優勢(shi)。全(quan)玻璃太陽能集(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)(re)(re)(re)(re)真(zhen)(zhen)空管(guan)(guan)一般為高(gao)硼硅3.3特硬玻璃制造，選(xuan)擇性吸熱(re)(re)(re)(re)(re)膜采用真(zhen)(zhen)空濺射選(xuan)擇性鍍膜工藝。

保溫水箱

儲存熱水的容器。通過集熱管采集的熱水必須通過保溫水箱儲存，防止熱量損失。太陽能熱水器的(de)容量是指(zhi)熱水(shui)器中可以使(shi)用的(de)水(shui)容量，不(bu)(bu)包括真空管中不(bu)(bu)能使(shi)用的(de)容量。對承(cheng)壓式(shi)太(tai)陽能熱水(shui)器，其容量指(zhi)可發生熱交(jiao)換的(de)介質容量。

太陽(yang)能熱水(shui)(shui)器保(bao)(bao)溫(wen)水(shui)(shui)箱由(you)內(nei)膽、保(bao)(bao)溫(wen)層、水(shui)(shui)箱外殼三(san)部分組成。

水箱內(nei)膽是(shi)儲存熱水的重要部分，其用材(cai)料強度和(he)耐(nai)腐蝕性至關重要。市場上有不(bu)(bu)銹鋼、搪(tang)瓷等材(cai)質(zhi)。保溫(wen)(wen)層保溫(wen)(wen)材(cai)料的好(hao)壞直(zhi)接關系著保溫(wen)(wen)效(xiao)果，在(zai)寒冷季節尤其重要。較好(hao)的保溫(wen)(wen)方(fang)式是(shi)聚(ju)氨脂(zhi)整(zheng)體(ti)發(fa)泡工藝保溫(wen)(wen)。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不(bu)(bu)銹鋼板。

保溫水(shui)箱要求保溫效果好，耐腐蝕，水(shui)質清潔(jie)。

支架

支撐(cheng)集熱器與保溫水箱的(de)架子。要求結構牢固，穩定性(xing)高，抗風雪(xue)，耐(nai)老(lao)化，不(bu)生銹。材質一般為不(bu)銹鋼、鋁(lv)合金或鋼材噴塑(su)。

連接管道

太陽(yang)能(neng)熱(re)水(shui)(shui)器是將冷(leng)水(shui)(shui)先進入蓄熱(re)水(shui)(shui)箱，然(ran)后通(tong)過集熱(re)器將熱(re)量輸送到(dao)保溫(wen)水(shui)(shui)箱。蓄熱(re)水(shui)(shui)箱與室內冷(leng)、熱(re)水(shui)(shui)管路(lu)相連，使整套系(xi)統形成一個閉合的環(huan)路(lu)。設計(ji)合理、連接正確的太陽(yang)能(neng)管道(dao)對太陽(yang)能(neng)系(xi)統是否能(neng)達到(dao)最佳工作狀態至關重要。太陽(yang)能(neng)管道(dao)必(bi)須做保溫(wen)處理，北(bei)方寒冷(leng)地區需要在管道(dao)外壁(bi)鋪設伴熱(re)帶，以保證(zheng)用(yong)戶在寒冷(leng)冬季也能(neng)用(yong)上太陽(yang)能(neng)熱(re)水(shui)(shui)。

控制部件

一般家用太陽能熱水器需要自(zi)動或半自(zi)動運行，控(kong)制系統是不可少的，常用的控(kong)制器是自(zi)動上水(shui)、水(shui)滿斷水(shui)并顯(xian)示水(shui)溫(wen)和水(shui)位，帶(dai)電(dian)輔助加熱的太(tai)陽能(neng)(neng)熱水(shui)器還有(you)漏(lou)電(dian)保護、防干燒等(deng)功(gong)能(neng)(neng)。市場上有(you)手機短信控(kong)制的智能(neng)(neng)化(hua)太(tai)陽能(neng)(neng)熱水(shui)器，具有(you)水(shui)溫(wen)水(shui)位查詢(xun)、故障報(bao)警、啟(qi)動上水(shui)、關閉上水(shui)、啟(qi)動電(dian)加熱等(deng)功(gong)能(neng)(neng)，方(fang)便了用戶。