【太陽能熱(re)水器(qi)(qi)原理】太陽能熱(re)水器(qi)(qi)的工作原理太陽能熱(re)水器(qi)(qi)的部件

太陽能熱水器的工作原理

陽光穿(chuan)過吸(xi)熱(re)(re)(re)管的(de)(de)(de)(de)第一層玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)照(zhao)到第二(er)層玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)(de)(de)(de)黑色吸(xi)熱(re)(re)(re)層上(shang)，將(jiang)太陽光能的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量吸(xi)收，由(you)于(yu)兩層玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)之間(jian)是真(zhen)空隔熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)，傳(chuan)熱(re)(re)(re)將(jiang)大(da)大(da)減小（輻射傳(chuan)熱(re)(re)(re)仍然存在，但沒(mei)有了熱(re)(re)(re)傳(chuan)導和(he)熱(re)(re)(re)對(dui)流），絕大(da)部(bu)分熱(re)(re)(re)量只能傳(chuan)給玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)管里面(mian)的(de)(de)(de)(de)水(shui)，使(shi)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)管內的(de)(de)(de)(de)水(shui)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)，加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)水(shui)便輕沿著玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)管受熱(re)(re)(re)面(mian)往上(shang)進入(ru)保溫儲水(shui)桶(tong)，桶(tong)內溫度相對(dui)較低(di)的(de)(de)(de)(de)水(shui)沿著玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)管背光面(mian)進入(ru)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)管補(bu)充，如此不斷循環，使(shi)保溫儲水(shui)桶(tong)內的(de)(de)(de)(de)水(shui)不斷加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)，從而(er)達到熱(re)(re)(re)水(shui)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。

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吸熱過程

真(zhen)空管(guan)(guan)式熱(re)水(shui)器(qi)的(de)(de)(de)(de)吸熱(re)時(shi)，太陽輻(fu)射透過真(zhen)空管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)外(wai)管(guan)(guan)，被集熱(re)鍍膜吸收(shou)后(hou)沿內管(guan)(guan)壁傳遞到(dao)管(guan)(guan)內的(de)(de)(de)(de)水(shui)。管(guan)(guan)內的(de)(de)(de)(de)水(shui)吸熱(re)后(hou)溫(wen)度升(sheng)(sheng)高(gao)，比重減小而(er)上升(sheng)(sheng)，形成一(yi)個(ge)向上的(de)(de)(de)(de)動力，構成一(yi)個(ge)熱(re)虹(hong)吸系統。隨著(zhu)熱(re)水(shui)的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)上移并(bing)儲存在儲水(shui)箱上部，同時(shi)溫(wen)度較低的(de)(de)(de)(de)水(shui)沿管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)側不(bu)斷(duan)補充如此循環往(wang)復，最(zui)終整箱水(shui)都升(sheng)(sheng)高(gao)至(zhi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度。

平板(ban)式熱(re)水(shui)器，一般(ban)為分體式熱(re)水(shui)器，介質(zhi)則(ze)在集熱(re)板(ban)內(nei)(nei)因(yin)熱(re)虹吸自(zi)然(ran)循環(huan)，將太陽輻射(she)在集熱(re)板(ban)的(de)熱(re)量及時傳(chuan)(chuan)送到水(shui)箱內(nei)(nei)，水(shui)箱內(nei)(nei)通過熱(re)交換（夾套或盤(pan)管）將熱(re)量傳(chuan)(chuan)送給冷水(shui)。介質(zhi)也可通過泵循環(huan)實現熱(re)量傳(chuan)(chuan)遞(di)。

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)，沒有外在的動力(li)(li)(li)。真(zhen)空管式太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)器為(wei)直插式結構，熱(re)水(shui)通過重(zhong)力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)(yong)提供動力(li)(li)(li)。平板式太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)器通過自(zi)來水(shui)的壓力(li)(li)(li)（稱為(wei)頂(ding)水(shui)）提供動力(li)(li)(li)。而(er)太陽(yang)能(neng)(neng)集中(zhong)供熱(re)系統均(jun)采(cai)用(yong)(yong)泵循環(huan)。由于太陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)器集熱(re)面積不大，考慮到熱(re)能(neng)(neng)損失(shi)，一般不采(cai)用(yong)(yong)管道循環(huan)。

太陽能熱水器的組成部件

集熱器

系統(tong)中的(de)集熱(re)元件。其功能相當(dang)于電(dian)熱(re)水器中的(de)電(dian)熱(re)管。和電(dian)熱(re)水器、燃氣熱(re)水器不同的(de)是(shi)，太(tai)陽(yang)能集熱(re)器利用(yong)的(de)是(shi)太(tai)陽(yang)的(de)輻射(she)熱(re)量，故而加熱(re)時間只能在太(tai)陽(yang)照射(she)度(du)達到一定值的(de)時候。

目前(qian)中國市場上(shang)最常見的(de)是(shi)全玻(bo)璃(li)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能真空集(ji)(ji)(ji)(ji)熱管(guan)。結構分為外(wai)管(guan)、內(nei)管(guan)，在內(nei)管(guan)外(wai)壁鍍(du)有(you)選(xuan)擇(ze)性吸收涂(tu)層。平(ping)板(ban)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱器(qi)(qi)的(de)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱面板(ban)上(shang)鍍(du)有(you)黑鉻等(deng)吸熱膜，金屬管(guan)焊(han)接(jie)在集(ji)(ji)(ji)(ji)熱板(ban)上(shang)，平(ping)板(ban)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱器(qi)(qi)較真空管(guan)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱器(qi)(qi)成本(ben)稍高(gao)，近幾年平(ping)板(ban)集(ji)(ji)(ji)(ji)熱器(qi)(qi)呈現上(shang)升趨勢，尤其在高(gao)層住宅的(de)陽(yang)(yang)臺(tai)式太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能熱水器(qi)(qi)方面有(you)獨特(te)優勢。全玻(bo)璃(li)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能集(ji)(ji)(ji)(ji)熱真空管(guan)一般為高(gao)硼硅3.3特(te)硬玻(bo)璃(li)制造，選(xuan)擇(ze)性吸熱膜采用(yong)真空濺射選(xuan)擇(ze)性鍍(du)膜工(gong)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)容量是(shi)指(zhi)熱水器中可以使用的(de)水容量，不包(bao)括真空(kong)管中不能使用的(de)容量。對承壓式太陽能熱水器，其容量指(zhi)可發生熱交換的(de)介質容量。

太陽能熱(re)水(shui)器保(bao)溫(wen)水(shui)箱由內(nei)膽、保(bao)溫(wen)層、水(shui)箱外殼三部分組(zu)成。

水箱內膽是(shi)儲存(cun)熱水的重(zhong)(zhong)要部分，其(qi)用(yong)材(cai)料強度和(he)耐腐蝕性至關(guan)(guan)重(zhong)(zhong)要。市場(chang)上(shang)有不銹(xiu)鋼(gang)、搪瓷等材(cai)質。保(bao)(bao)(bao)溫層保(bao)(bao)(bao)溫材(cai)料的好(hao)壞直接(jie)關(guan)(guan)系著保(bao)(bao)(bao)溫效果，在寒(han)冷季節(jie)尤其(qi)重(zhong)(zhong)要。較(jiao)好(hao)的保(bao)(bao)(bao)溫方式(shi)是(shi)聚(ju)氨脂整(zheng)體發泡工藝保(bao)(bao)(bao)溫。外殼一(yi)般(ban)為(wei)彩鋼(gang)板(ban)、鍍(du)鋁(lv)鋅板(ban)或不銹(xiu)鋼(gang)板(ban)。

保溫(wen)水箱要求(qiu)保溫(wen)效果好，耐腐蝕，水質清潔。

支架

支撐集(ji)熱器與保(bao)溫水箱的(de)架子。要(yao)求結構(gou)牢固，穩定性高，抗風雪，耐老化，不生銹。材(cai)質一般為不銹鋼、鋁合金或鋼材(cai)噴塑。

連接管道

太(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)(shui)器是(shi)將冷水(shui)(shui)先進入蓄(xu)熱(re)水(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)，然后通過集熱(re)器將熱(re)量(liang)輸送到(dao)保(bao)溫水(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)。蓄(xu)熱(re)水(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)與室內冷、熱(re)水(shui)(shui)管(guan)路相連，使整(zheng)套(tao)系統形(xing)成一個閉合的(de)環(huan)路。設計合理(li)、連接正確的(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)管(guan)道對太(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)系統是(shi)否能(neng)(neng)達到(dao)最(zui)佳工作狀(zhuang)態(tai)至關重要(yao)。太(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)管(guan)道必(bi)須做保(bao)溫處理(li)，北方寒冷地區(qu)需要(yao)在管(guan)道外壁鋪(pu)設伴熱(re)帶，以保(bao)證用戶(hu)在寒冷冬(dong)季也能(neng)(neng)用上太(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱(re)水(shui)(shui)。

控制部件

一般家用太陽能熱水器需要自動或半自動運行，控制(zhi)(zhi)系統是不(bu)可少的(de)，常用的(de)控制(zhi)(zhi)器(qi)是自動上水(shui)(shui)、水(shui)(shui)滿斷水(shui)(shui)并(bing)顯示水(shui)(shui)溫和水(shui)(shui)位(wei)，帶電輔助加熱(re)的(de)太(tai)陽能(neng)熱(re)水(shui)(shui)器(qi)還有漏電保護(hu)、防干燒(shao)等(deng)功(gong)(gong)能(neng)。市(shi)場(chang)上有手機短信(xin)控制(zhi)(zhi)的(de)智能(neng)化太(tai)陽能(neng)熱(re)水(shui)(shui)器(qi)，具有水(shui)(shui)溫水(shui)(shui)位(wei)查詢、故障報警、啟動上水(shui)(shui)、關閉上水(shui)(shui)、啟動電加熱(re)等(deng)功(gong)(gong)能(neng)，方(fang)便了用戶。