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太阳能热水器工作原理

太阳能热水器工作原理

 太阳能是一种源源不断的可利用资源,许多国家和地区都在大力倡导太阳能技术的运用,其中太阳能热水器是太阳能运用最为广泛的一种形式,下面我们一起来认识一下太阳能热水器工作原理,看看太阳能是如何产生电能,为我们提供免费的生活热水。

  太阳能热水器工程原理比较复杂,按照结构分主要包括:太阳能热水器吸热原理、循环原理、保温原理,按照太阳能热水器分类我们需要了解真空管太阳能热水器工作原理和平板式太阳能热水器的工作原理。

  太阳能热水器集热器吸热原理
  太阳能热水器的集热器表面有一特殊的涂层,此涂层对太阳能可见光范围具有很大的吸收率,吸收为热以后,集热器的散热热辐射波长在长波范围,该涂层对长波的发射率很低,这样就有效的“滞留”了太阳能的热量。

  太阳能热水器循环原理
  利用冷水比热水密度大,冷水下沉,热水上升,形成自然对流循环、使水箱中的水逐渐变热,达到顾客满意的水温为止。当太阳强度不足以满足循环需要的时候,可以在水循环闭路加一水泵,实现强制循环。

  太阳能热水器保温原理
  太阳能保温水箱和其它保温水箱一样,是储存热水的容器。因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,为了使白天生产的热水在到晚上或隔天使用时保持一定的温度,所以必须通过保温水箱把热水储存起来。保温水箱有三部分组成:外胆、聚氨酯发泡层和不锈钢内胆,其中,聚氨酯发泡层负责太阳能热水器的保温,聚氨酯的保温性能卓越,是目前国内所有建材中导热系数最低(≤0.024),热阻值最高的保温材料。太阳能热水器的发泡层厚度一般在50mm-70mm之间,实际保温性能则取决于生产厂家的发泡机械、标准化模具和工艺技术水平。

  真空管太阳能热水器工作原理
  太阳能热水器是由全玻璃真空集热管、保温水箱、支架三大部件组成。其核心集热元件是全玻璃真空集热管,它由两根为同心圆的高硼硅特硬玻璃管组成,内层玻璃外壁采用磁控溅射真空镀膜工艺镀膜,该涂层对太阳光有选择性吸收,其吸收比≥0.92,发射比≤0.09(80℃),具有高吸收率和低发射率。真空集热管将吸收的太阳辐射转换成热能,利用冷水比热水密度大,冷水下沉,热水上升的特点,在真空管内形成冷水自上而下,热水自下而上的自然循环,使整个水箱中的水温逐步升高,达到一定温度。

真空管太阳能热水器

  平板式太阳能热水器工作原理:
  1、吸热过程:太阳辐射透过玻璃盖板,被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水,吸热管内的水吸热后温度升高,比重减小而上升,形成一个向上的动力,构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时通过下循环管不断补充温度较低的水,如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。

  2、循环管路:集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力。当水温升高后,由于运动粘度减小,沿程阻力变小,局部阻力的影响变大。在一定范围内,当主管管径不变时,加大支管管径,不仅沿程阻力迅速减小,而且局部阻力也将跟着减小,一般地,支管的水力半径应在10mm以上。

  3、顶水式使用过程:家用太阳能热水器的用水方式分为落水式和顶水式。
  落水使用方式不受自来水供水影响,其缺点是使用过程中水温先低后高,掌握不好的话容易造成突然缺水的尴尬。
  顶水方式则是水温先高后低,容易掌握,使用者容易适应,但是要求自来水保持供水能力,在自来水有保证的情况下,推荐使用顶水方式。

  太阳能热水器是最常见的一种热水系统,我们走出室内就随处可见,现如今,太阳能热水器工作原理得到了广泛的运用,技术不断完善,各种太阳能热水器设备层出不穷,就目前使用最广的真空管太阳能热水器和平板式太阳能热水器而言,舒适100根据安装经验和用户反馈来看,平板式太阳能热水器要更加节能、安全、美观,因此,我们现在选择太阳能热水器的时候,切不可贪图便宜,以免得不偿失