【太(tai)陽能(neng)熱(re)水(shui)器原(yuan)(yuan)理】太(tai)陽能(neng)熱(re)水(shui)器的工作原(yuan)(yuan)理太(tai)陽能(neng)熱(re)水(shui)器的部件(jian)

太陽能熱水器的工作原理

陽光(guang)(guang)穿過吸(xi)熱(re)(re)管(guan)(guan)的(de)第(di)一層(ceng)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)照到第(di)二層(ceng)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)的(de)黑色吸(xi)熱(re)(re)層(ceng)上，將(jiang)太陽光(guang)(guang)能的(de)熱(re)(re)量(liang)吸(xi)收，由于兩層(ceng)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)之(zhi)間是真空隔熱(re)(re)的(de)，傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)將(jiang)大大減小(xiao)（輻射傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)仍然存在(zai)，但沒(mei)有了熱(re)(re)傳(chuan)(chuan)導和熱(re)(re)對流），絕大部分熱(re)(re)量(liang)只能傳(chuan)(chuan)給玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管(guan)(guan)里(li)面(mian)(mian)的(de)水(shui)，使玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管(guan)(guan)內的(de)水(shui)加(jia)熱(re)(re)，加(jia)熱(re)(re)的(de)水(shui)便輕沿著玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管(guan)(guan)受熱(re)(re)面(mian)(mian)往上進入保(bao)溫儲水(shui)桶(tong)，桶(tong)內溫度相對較低(di)的(de)水(shui)沿著玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管(guan)(guan)背光(guang)(guang)面(mian)(mian)進入玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)管(guan)(guan)補充(chong)，如此不(bu)斷(duan)循環，使保(bao)溫儲水(shui)桶(tong)內的(de)水(shui)不(bu)斷(duan)加(jia)熱(re)(re)，從(cong)而達到熱(re)(re)水(shui)的(de)目的(de)。

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吸熱過程

真空管式(shi)熱(re)(re)水(shui)(shui)器的(de)(de)吸(xi)(xi)熱(re)(re)時，太(tai)陽輻(fu)射透過真空管的(de)(de)外管，被(bei)集(ji)熱(re)(re)鍍膜吸(xi)(xi)收后(hou)(hou)沿(yan)內(nei)管壁傳(chuan)遞到管內(nei)的(de)(de)水(shui)(shui)。管內(nei)的(de)(de)水(shui)(shui)吸(xi)(xi)熱(re)(re)后(hou)(hou)溫度(du)升(sheng)高(gao)，比(bi)重減小而上升(sheng)，形成(cheng)一個向上的(de)(de)動(dong)力，構成(cheng)一個熱(re)(re)虹吸(xi)(xi)系統。隨著熱(re)(re)水(shui)(shui)的(de)(de)不(bu)斷(duan)上移并儲(chu)存(cun)在儲(chu)水(shui)(shui)箱上部，同時溫度(du)較低(di)的(de)(de)水(shui)(shui)沿(yan)管的(de)(de)另一側不(bu)斷(duan)補充如此(ci)循環往復，最終整(zheng)箱水(shui)(shui)都升(sheng)高(gao)至(zhi)一定的(de)(de)溫度(du)。

平板(ban)式熱(re)水(shui)(shui)器，一(yi)般(ban)為分體式熱(re)水(shui)(shui)器，介質則在集(ji)熱(re)板(ban)內(nei)因熱(re)虹吸自然循環(huan)，將太陽輻射在集(ji)熱(re)板(ban)的熱(re)量及時(shi)傳(chuan)送到水(shui)(shui)箱內(nei)，水(shui)(shui)箱內(nei)通過(guo)熱(re)交(jiao)換（夾套(tao)或(huo)盤管）將熱(re)量傳(chuan)送給冷(leng)水(shui)(shui)。介質也可(ke)通過(guo)泵循環(huan)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然循環(huan)方(fang)式工作，沒有外在的(de)動力(li)。真空管式太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)熱(re)(re)水(shui)器為直插式結構(gou)，熱(re)(re)水(shui)通過重力(li)作用(yong)提供動力(li)。平板式太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)熱(re)(re)水(shui)器通過自來(lai)水(shui)的(de)壓(ya)力(li)（稱(cheng)為頂水(shui)）提供動力(li)。而(er)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)集(ji)中供熱(re)(re)系統均采用(yong)泵循環(huan)。由于太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)熱(re)(re)水(shui)器集(ji)熱(re)(re)面積不(bu)大，考慮到熱(re)(re)能(neng)(neng)損(sun)失，一(yi)般不(bu)采用(yong)管道循環(huan)。

太陽能熱水器的組成部件

集熱器

系統中的(de)集熱(re)元件。其(qi)功能相(xiang)當于電熱(re)水(shui)器中的(de)電熱(re)管。和(he)電熱(re)水(shui)器、燃氣熱(re)水(shui)器不(bu)同的(de)是，太(tai)(tai)陽能集熱(re)器利用的(de)是太(tai)(tai)陽的(de)輻射(she)熱(re)量(liang)，故(gu)而加熱(re)時間(jian)只能在(zai)太(tai)(tai)陽照射(she)度達到一(yi)定(ding)值的(de)時候。

目前中國(guo)市(shi)場(chang)上(shang)最常見的是(shi)全(quan)玻(bo)璃(li)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)真空集熱(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)。結構分為外管(guan)(guan)、內(nei)管(guan)(guan)，在(zai)內(nei)管(guan)(guan)外壁鍍有(you)選(xuan)擇性吸收涂(tu)層(ceng)。平(ping)板(ban)(ban)集熱(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的集熱(re)(re)(re)(re)面板(ban)(ban)上(shang)鍍有(you)黑(hei)鉻等吸熱(re)(re)(re)(re)膜(mo)，金屬管(guan)(guan)焊接在(zai)集熱(re)(re)(re)(re)板(ban)(ban)上(shang)，平(ping)板(ban)(ban)集熱(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)較真空管(guan)(guan)集熱(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)成(cheng)本稍(shao)高，近幾年平(ping)板(ban)(ban)集熱(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)呈現上(shang)升(sheng)趨勢，尤其在(zai)高層(ceng)住宅的陽(yang)臺式太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)(re)(re)(re)水器(qi)(qi)方(fang)面有(you)獨特(te)優勢。全(quan)玻(bo)璃(li)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)集熱(re)(re)(re)(re)真空管(guan)(guan)一般(ban)為高硼硅(gui)3.3特(te)硬玻(bo)璃(li)制(zhi)造(zao)，選(xuan)擇性吸熱(re)(re)(re)(re)膜(mo)采用真空濺射選(xuan)擇性鍍膜(mo)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。太陽能熱水器的容量(liang)是指(zhi)熱(re)水(shui)器(qi)中可以使用的水(shui)容量(liang)，不包(bao)括真空管中不能使用的容量(liang)。對承壓式太陽能熱(re)水(shui)器(qi)，其容量(liang)指(zhi)可發生(sheng)熱(re)交換的介(jie)質容量(liang)。

太陽能熱水(shui)器保溫水(shui)箱(xiang)由內膽、保溫層(ceng)、水(shui)箱(xiang)外殼三部分組成。

水箱內膽是(shi)(shi)儲(chu)存熱水的重(zhong)要部分(fen)，其(qi)用材料強(qiang)度和耐腐蝕性至關重(zhong)要。市場上有(you)不銹(xiu)鋼、搪瓷等(deng)材質。保溫(wen)(wen)層保溫(wen)(wen)材料的好壞直接關系著保溫(wen)(wen)效果，在寒(han)冷(leng)季節尤其(qi)重(zhong)要。較好的保溫(wen)(wen)方(fang)式是(shi)(shi)聚氨(an)脂整體發泡工(gong)藝保溫(wen)(wen)。外殼一般為彩鋼板(ban)(ban)、鍍鋁鋅板(ban)(ban)或不銹(xiu)鋼板(ban)(ban)。

保(bao)溫(wen)水(shui)箱要求保(bao)溫(wen)效(xiao)果(guo)好，耐腐蝕，水(shui)質清潔。

支架

支(zhi)撐(cheng)集熱器與保溫水箱(xiang)的(de)架子。要求結構牢固，穩定性高，抗風雪，耐老化，不生(sheng)銹。材(cai)質(zhi)一般為不銹鋼、鋁合金或鋼材(cai)噴塑(su)。

連接管道

太(tai)陽能(neng)熱(re)水(shui)(shui)器是將冷(leng)水(shui)(shui)先進入蓄熱(re)水(shui)(shui)箱(xiang)，然(ran)后(hou)通過集熱(re)器將熱(re)量輸(shu)送到(dao)保溫(wen)水(shui)(shui)箱(xiang)。蓄熱(re)水(shui)(shui)箱(xiang)與室內冷(leng)、熱(re)水(shui)(shui)管(guan)路相連(lian)，使整(zheng)套系統形(xing)成一個(ge)閉合的環路。設計合理、連(lian)接正確的太(tai)陽能(neng)管(guan)道對太(tai)陽能(neng)系統是否能(neng)達到(dao)最佳工作狀態至關重要。太(tai)陽能(neng)管(guan)道必須做保溫(wen)處理，北方寒冷(leng)地區需(xu)要在管(guan)道外壁鋪設伴熱(re)帶(dai)，以(yi)保證用(yong)戶在寒冷(leng)冬季(ji)也能(neng)用(yong)上太(tai)陽能(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(dong)或半(ban)自(zi)動(dong)運行，控制(zhi)系統是不可少的(de)(de)，常用的(de)(de)控制(zhi)器是自(zi)動(dong)上(shang)(shang)水(shui)(shui)、水(shui)(shui)滿斷水(shui)(shui)并顯(xian)示水(shui)(shui)溫(wen)和(he)水(shui)(shui)位(wei)，帶(dai)電輔助加熱(re)(re)的(de)(de)太陽能(neng)熱(re)(re)水(shui)(shui)器還有(you)漏電保(bao)護(hu)、防干燒等功(gong)能(neng)。市場上(shang)(shang)有(you)手機(ji)短(duan)信(xin)控制(zhi)的(de)(de)智能(neng)化太陽能(neng)熱(re)(re)水(shui)(shui)器，具有(you)水(shui)(shui)溫(wen)水(shui)(shui)位(wei)查(cha)詢、故障報警、啟(qi)動(dong)上(shang)(shang)水(shui)(shui)、關閉上(shang)(shang)水(shui)(shui)、啟(qi)動(dong)電加熱(re)(re)等功(gong)能(neng)，方(fang)便了用戶。