太阳能热水器的原理
太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
吸热过程
真空管式热水器的吸热时,太阳辐射透过真空管的外管,被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。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,同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
平板式热水器,一般为分体式热水器,介质则在集热板内因热虹吸自然循环,将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内,水箱内通过热交换(夹套或盘管)将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。
循环管路
家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作,没有外在的动力。真空管式太阳能热水器为直插式结构,热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力(称为顶水)提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大,考虑到热能损失,一般不采用管道循环。
使用过程
平板式太阳能热水器为顶水方式工作,真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式,水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力,比自然重力式压力大,尤其是安装高度不高时,其特点是使用过程中水温先高后低,容易掌握,使用者容易适应,但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大,价格高。
1. 温差控制集热循环
太阳能热水地暖系统中有集热器温测器和水温感应器,集热系统吸收太阳能辐射后,集热管温度上升,当集热器温度和水箱温度水温差△t设定值时,检测系统发出指令,循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中,水被加热后再回到水箱中,使水箱内的水达到设定的温度。
2. 地暖管道循环系统
增加一台热水循环泵,通过控制器控制地暖管道循环。当水温达到设定温度时,自动启动地暖循环泵,使高温水通过地暖盘管在室内循环,从而使室内温度不断提高。当水箱水温低于某一设定值时,自动停止地暖管道循环泵。
扩展资料
太阳能的利用
太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,太阳能是一种可再生能源,广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,生物质能,潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中,光—热转换的技术最成熟,产品也最多,成本相对较低。
如:太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化效率较高,但应用还不普遍。在光热转换中,当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器的应用。
光热利用:它是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。太阳能发电:未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种:
①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。
②光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。
光化利用:这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。
光生物利用:通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。
参考资料:百度百科-太阳能热水器
太阳能热水器原理
太阳能热水器主要是靠真空管的涂层吸收太阳光的幅射而达到加热水的目的,再就是利用热水上升冷水下沉的原理来循环的,把加热了的水存在水箱里,所以太阳能热水器下雨天是没有热水的。但现在市面上的太阳能热水器一般配套有电加热,如果是这种情况太阳能热水器控制仪就会开启电加热,直至把水升高到你所设定的温度就会自动关闭的,所以很方便,不用人为地去操作。但因为太阳能热水器用电加热比较耗电,也有一些厂家或者个人配套空气能热泵的主机来作为太阳能热水器的电加热,相比之下,空气能热泵可节省四分之一的电,但这样一来,初始的投资费用就会比电加热要高,所以一般家庭是比较少用的,因为性价比不高,虽然是使用过程中节省了费用,但因为投资也大,加上售后服务等,但工程类就会用到,因为其使用率高,所以太阳能加空气能是当今热水工程选择最广的一种制热水方式,再加上安全、环保、使用方便、不用维护、自动化高等优点,虽然一次性投资比其它制热方式要高,但因为在使用过程中会把投资的费用节省回来,所以选择率高。
太阳能热水器的设计,构造和工作原理
1、设计:由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而得到所需热水。
2、构造:由集热器、保温水箱、支架、连接管道、控制部件等部件。
3、工作原理:阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上,将太阳光能的热量吸收,由于两层玻璃之间是真空隔热的,传热将大大减小(辐射传热仍然存在,但没有了热传导和热对流),绝大部分热量只能传给玻璃管里面的水,使玻璃管内的水加热。
加热的水便轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶,桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充,如此不断循环,使保温储水桶内的水不断加热,从而达到热水的目的。
扩展资料:
1、高科技产品,铜铝阳极化复合板芯或全紫铜板芯,表面处理工艺高,传热性能好,吸热能力强,产水量大。
2、系统保温性能好,蓄热能量大,保温水箱有蓄水功能,可满足大批量人员集中使用热水,亦可作停水时应急水源之用。
3、太阳能热水器系统全自动静态运行,无需专人看管、无噪音、无污染、无漏电、失火、中毒等危险。
4、具有排污净化功能 ,水源洁净无污染。
5、真空管式太阳能热水器保温性能好,抗冻能力强。
6、大面积安装对楼面有隔热作用。
参考资料来源:百度百科-太阳能热水器
百度百科-热水器(结构原理)
太阳能热水器是什么原理
太阳能热水器的原理是太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
扩展资料太阳能热水器的优缺点
太阳能热水器的优点
1、 太阳能热水器保温水箱蓄水功能较大,可给数量较多的人提供热水,也可以在停水时用作应急水源。
2、 太阳能热水器使用太阳能加热水,环保无害,有阳光就可以正常工作。
3、 全自动静态工作,无需人工操作。
太阳能热水器的缺点
1、 舒适性较差,需要长时间的日晒才能把水加热,不能持续二十四小时提供热水。
2、 为了更好的利用太阳能,有些太阳能热水器会安装在高处,这就必须考虑避雷的问题。需要为其添加避雷设施。
3、 在冬天或阴天等阳光较弱的天气,太阳能热水器的制热效果会变得很差,这个时候通常要使用它的用电加热功能,但是耗电量会很大。
参考资料来源:百度百科-太阳能热水器
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