【太(tai)陽能熱水(shui)器(qi)原(yuan)理(li)】太(tai)陽能熱水(shui)器(qi)的工作原(yuan)理(li)太(tai)陽能熱水(shui)器(qi)的部件

太陽能熱水器的工作原理

陽光穿過吸熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)第一(yi)層玻(bo)璃照到第二層玻(bo)璃的(de)黑色吸熱(re)(re)(re)層上，將(jiang)太陽光能的(de)熱(re)(re)(re)量吸收，由于兩層玻(bo)璃之間是真空隔(ge)熱(re)(re)(re)的(de)，傳熱(re)(re)(re)將(jiang)大大減小（輻射傳熱(re)(re)(re)仍然存在，但沒有了熱(re)(re)(re)傳導和(he)熱(re)(re)(re)對流），絕大部分熱(re)(re)(re)量只能傳給(gei)玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)(guan)里面(mian)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)，使玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)加熱(re)(re)(re)，加熱(re)(re)(re)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)便輕(qing)沿著玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)(guan)受熱(re)(re)(re)面(mian)往上進入保(bao)溫儲水(shui)(shui)(shui)(shui)桶，桶內(nei)溫度相對較低(di)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)沿著玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)(guan)背光面(mian)進入玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)(guan)補充(chong)，如(ru)此不斷循(xun)環，使保(bao)溫儲水(shui)(shui)(shui)(shui)桶內(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)不斷加熱(re)(re)(re)，從而(er)達到熱(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)目的(de)。

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吸熱過程

真空(kong)管(guan)式熱(re)水(shui)(shui)器的(de)(de)吸熱(re)時，太陽輻射透過(guo)真空(kong)管(guan)的(de)(de)外管(guan)，被(bei)集熱(re)鍍膜吸收后(hou)沿(yan)內管(guan)壁傳遞到管(guan)內的(de)(de)水(shui)(shui)。管(guan)內的(de)(de)水(shui)(shui)吸熱(re)后(hou)溫(wen)度(du)升高(gao)，比(bi)重減小而(er)上(shang)(shang)升，形成(cheng)一(yi)個向上(shang)(shang)的(de)(de)動力，構成(cheng)一(yi)個熱(re)虹吸系統。隨(sui)著(zhu)熱(re)水(shui)(shui)的(de)(de)不斷(duan)上(shang)(shang)移并儲存在(zai)儲水(shui)(shui)箱上(shang)(shang)部，同(tong)時溫(wen)度(du)較低的(de)(de)水(shui)(shui)沿(yan)管(guan)的(de)(de)另一(yi)側(ce)不斷(duan)補(bu)充(chong)如此循環往復(fu)，最終整箱水(shui)(shui)都升高(gao)至(zhi)一(yi)定的(de)(de)溫(wen)度(du)。

平板(ban)式(shi)熱(re)水(shui)器，一般為分體式(shi)熱(re)水(shui)器，介(jie)質則在集熱(re)板(ban)內因熱(re)虹吸自然循環，將(jiang)太(tai)陽輻射在集熱(re)板(ban)的熱(re)量及時傳(chuan)送(song)到水(shui)箱內，水(shui)箱內通過(guo)熱(re)交換（夾套或盤(pan)管）將(jiang)熱(re)量傳(chuan)送(song)給冷水(shui)。介(jie)質也可通過(guo)泵循環實(shi)現熱(re)量傳(chuan)遞。

循環管路

家用太陽能熱水器通常按自(zi)然循環(huan)方式工作(zuo)，沒有外在(zai)的動(dong)(dong)力。真空管式太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)(shui)器為直插式結構，熱(re)水(shui)(shui)通過重力作(zuo)用(yong)提(ti)供(gong)動(dong)(dong)力。平板(ban)式太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)(shui)器通過自(zi)來(lai)水(shui)(shui)的壓力（稱為頂水(shui)(shui)）提(ti)供(gong)動(dong)(dong)力。而太陽(yang)能(neng)(neng)集中(zhong)供(gong)熱(re)系統均采(cai)用(yong)泵循環(huan)。由于太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)(shui)器集熱(re)面積不大，考慮到熱(re)能(neng)(neng)損(sun)失，一(yi)般不采(cai)用(yong)管道(dao)循環(huan)。

太陽能熱水器的組成部件

集熱器

系統中(zhong)的(de)集熱(re)(re)(re)元件。其功能(neng)相當于電(dian)熱(re)(re)(re)水器(qi)中(zhong)的(de)電(dian)熱(re)(re)(re)管。和電(dian)熱(re)(re)(re)水器(qi)、燃氣熱(re)(re)(re)水器(qi)不同的(de)是，太陽(yang)能(neng)集熱(re)(re)(re)器(qi)利用(yong)的(de)是太陽(yang)的(de)輻射(she)熱(re)(re)(re)量，故而加熱(re)(re)(re)時間只能(neng)在(zai)太陽(yang)照射(she)度達到(dao)一定值的(de)時候。

目前中國市場上(shang)(shang)最常見的是(shi)全玻(bo)璃(li)太陽(yang)能真(zhen)空(kong)集(ji)熱(re)(re)管。結構分為外(wai)管、內管，在內管外(wai)壁鍍(du)有(you)選(xuan)擇(ze)性吸(xi)(xi)收涂層。平板集(ji)熱(re)(re)器的集(ji)熱(re)(re)面板上(shang)(shang)鍍(du)有(you)黑鉻等吸(xi)(xi)熱(re)(re)膜(mo)(mo)，金屬管焊接在集(ji)熱(re)(re)板上(shang)(shang)，平板集(ji)熱(re)(re)器較真(zhen)空(kong)管集(ji)熱(re)(re)器成本稍高(gao)，近幾年(nian)平板集(ji)熱(re)(re)器呈現上(shang)(shang)升趨勢，尤其(qi)在高(gao)層住宅的陽(yang)臺式太陽(yang)能熱(re)(re)水器方(fang)面有(you)獨特優勢。全玻(bo)璃(li)太陽(yang)能集(ji)熱(re)(re)真(zhen)空(kong)管一(yi)般為高(gao)硼(peng)硅3.3特硬玻(bo)璃(li)制造，選(xuan)擇(ze)性吸(xi)(xi)熱(re)(re)膜(mo)(mo)采(cai)用真(zhen)空(kong)濺射選(xuan)擇(ze)性鍍(du)膜(mo)(mo)工藝(yi)。

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)(de)容(rong)量(liang)是指熱水器中可以使用(yong)的(de)(de)水容(rong)量(liang)，不(bu)包括真空管中不(bu)能使用(yong)的(de)(de)容(rong)量(liang)。對承壓(ya)式太陽能熱水器，其容(rong)量(liang)指可發生(sheng)熱交換的(de)(de)介質容(rong)量(liang)。

太陽能熱(re)水器保溫(wen)水箱由內膽、保溫(wen)層、水箱外殼三部分(fen)組成。

水箱內膽是儲存熱水的重要部分，其(qi)(qi)用材(cai)料強度和(he)耐(nai)腐(fu)蝕性至關重要。市場上有不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、搪(tang)瓷等材(cai)質。保(bao)(bao)溫(wen)層保(bao)(bao)溫(wen)材(cai)料的好壞(huai)直接關系著保(bao)(bao)溫(wen)效果(guo)，在寒冷季節尤(you)其(qi)(qi)重要。較(jiao)好的保(bao)(bao)溫(wen)方式是聚氨(an)脂整體發泡工藝(yi)保(bao)(bao)溫(wen)。外殼(ke)一般(ban)為(wei)彩鋼(gang)(gang)板、鍍鋁鋅板或不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板。

保溫(wen)水箱要求保溫(wen)效(xiao)果好，耐腐(fu)蝕，水質清潔(jie)。

支架

支撐集(ji)熱器與保溫水(shui)箱的架子。要求結構(gou)牢(lao)固，穩定性高，抗風(feng)雪，耐老(lao)化(hua)，不生銹。材(cai)質一(yi)般為不銹鋼、鋁(lv)合金(jin)或(huo)鋼材(cai)噴塑。

連接管道

太陽能熱水(shui)(shui)器是將(jiang)冷(leng)水(shui)(shui)先進(jin)入(ru)蓄熱水(shui)(shui)箱，然后(hou)通過集熱器將(jiang)熱量輸(shu)送到(dao)保(bao)(bao)溫水(shui)(shui)箱。蓄熱水(shui)(shui)箱與室內冷(leng)、熱水(shui)(shui)管路(lu)相連(lian)，使整套系統形成一個閉合的(de)環路(lu)。設計合理、連(lian)接正確的(de)太陽能管道對(dui)太陽能系統是否能達到(dao)最佳工作(zuo)狀態至關重要。太陽能管道必須做保(bao)(bao)溫處(chu)理，北方寒冷(leng)地(di)區需(xu)要在管道外壁(bi)鋪(pu)設伴熱帶，以保(bao)(bao)證用戶在寒冷(leng)冬季也能用上太陽能熱水(shui)(shui)。

控制部件

一般家用太陽能熱水器需要自(zi)(zi)動(dong)或半自(zi)(zi)動(dong)運行，控制(zhi)系(xi)統是不可(ke)少的(de)(de)，常用的(de)(de)控制(zhi)器(qi)是自(zi)(zi)動(dong)上水(shui)(shui)(shui)、水(shui)(shui)(shui)滿斷(duan)水(shui)(shui)(shui)并顯示水(shui)(shui)(shui)溫(wen)和水(shui)(shui)(shui)位，帶電(dian)輔(fu)助加熱的(de)(de)太(tai)陽能(neng)熱水(shui)(shui)(shui)器(qi)還有(you)漏電(dian)保護、防干(gan)燒(shao)等功能(neng)。市場(chang)上有(you)手機短信控制(zhi)的(de)(de)智能(neng)化太(tai)陽能(neng)熱水(shui)(shui)(shui)器(qi)，具(ju)有(you)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)水(shui)(shui)(shui)位查詢、故(gu)障(zhang)報警、啟(qi)(qi)動(dong)上水(shui)(shui)(shui)、關(guan)閉(bi)上水(shui)(shui)(shui)、啟(qi)(qi)動(dong)電(dian)加熱等功能(neng)，方便了用戶。