图解真空管式太阳能热水器工作原理 Unknown 2010/04/10

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  现在国内太阳能热水器用得比较普遍,其中尤以真空管式的较多。它是迄今为止人类利用太阳能工业产品中普及率最高的产品,下面讲讲其工作原理。

  一、太阳能热水器的结构示意图

  普通太阳能热水器主机由三部分组成:真空集热管、保温水箱和支架(如下图所示)。常用的配件有:上下水管、测控仪表、水阀开关等。

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结构示意图

  二、集热和循环原理

  如下图所示,真空集热管就像一个细长的暖瓶胆,内外层之间为真空,常用尺寸有:1800mm×58mm、1500mm×47mm等。真空管内管的外表面是特种材料涂层,可以有效吸收太阳辐射能。当光子撞击膜层的时候,光能转化为热能,并传导给管内的水,水温便逐渐升高。真空管在空晒时,管内温度能达到250℃左右。所以太阳能热水器里一定要避免无水的情况发生!同时也要避免夏天高温时从无水变成加冷水后导致爆真空管,最好晚上上水,这样温度慢慢上升,不会因温差导致危险情况!

  由于冷水比重大、热水比重小的原理,真空管和保温水箱便形成了冷水向下,热水向上的自然循环,使最热的水循环到保温水箱中。

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真空管

  三、保温储存原理

  保温水箱是如何让热水长时间保持高温、不随夜晚和寒冬等外界温度变化呢?如图所示,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。

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保温水箱

  四、上下水原理

  给太阳能热水器向上打水时,依靠的是自来水的水压,没有自来水或者不能24小时供自来水的用户,就得依靠水泵或者增压罐来给太阳能热水器打水。

  保温水箱结构上分为落水式和承压式。从名字可以看出来,承压式就是工作时桶里总是满的、有压力,用一点水就会马上补充。落水式的桶是开放的,与大气连同的。当然不是像个大锅一样敞着,只是有一个很小的通气孔/溢水孔,在用、补水的时候保证空气流通。如果空气不流通水就不能正常的上下了。有些产品通气孔和溢水孔是分开的,有些是和二为一。对于落水式保温水箱来说,用水时只要打开室内的任何一个水龙头,热水器水箱内的热水便依靠自然落差的原理流出。


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  小知识 太阳能热水器好几天未用的热水还能洗澡吗?

  太阳能热水器好几天未用的水一般都是较热的水了,达到70℃以上,尤其在夏天晴朗天气超过2天,水就会沸腾,到夜间会适当降温,使水温保持在 60℃-70℃区域时间很长,而这个温度区域是水中细菌繁殖的极佳温度,因此,如好几天或长期不用的热水,水质较差,细菌多,要排放掉,不要洗澡或用来烧开水等饮用,这样的水洗澡对皮肤不利,长期使用这种水洗澡会引发皮肤病。

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