太阳能热水器工作原理 太阳能热水器组成部件

太阳能热水器的设计,构造和工作原理　　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。

太阳能热水器的工作原理是什么

太阳能热水器是一个光热转换器，区别于传统的自然利用，如晾晒、采光。 真空管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。

太阳能热水器的安装结构和它的工作原理

　　　　太阳能热水器的安装结构一般由吸热板芯、透明盖板、保温材料、贮热水箱以及外壳支架等五部分组成。　　一、是吸热板芯　　吸热板芯是吸收太阳辐射能量转变为热能，并向水传递热量的关键部件。吸热板芯的选用材料、结构形式和表面涂料的辐射特性对热水器性能具有决定性影响。对吸热板的要求是有一定的承压能力，与水的相容性好，热性能高，制造工艺简单，各项成本合理，运行切实可靠。吸热板芯的材料,国外基本上都用铜和不锈纲,国内一般用铜、铝合金或镀锌板。用金属作吸热板芯,在通常温度范围内，其热传导能力较强，但对光的吸收能力却低于非金属。　　二、透明盖板　　透明盖板是让太阳辐射透过，而不让吸热板芯产生的远红外线透过，从而抑制吸热板芯表面反射损失和对流损失，使热水器内获得较高温升，形成温室效应的主要部件。同时，它还具有防止灰尘和雨雪损坏吸热板芯的重要作用。透明盖板应满足透过率高、耐冲击强度大、具有良好的耐候性、隔热性能好和便于加工等基本要求。在北方使用的集热器采用双层盖板时，一般采用玻璃加聚碳酸酯薄膜。盖板的层数由使用地区气候条件和工作温度而定，一般为单层，只有在气温较低或工作温度较高的工况下才采用双层盖板，有条件时使用透明蜂窝材料。盖板与吸热板的距离应考虑大于20mm，距离太小会降低集热效率。　　三、保温材料　　热水器集热板芯的底部及四周都需要有保温层,以减少热水器向四周环境的散热,提高热水器的工作效率。对保温材料的基本要求是保温性能好，耐温在110℃以上,且不分解、不吸水、不易变形或挥发、不产生有毒气体、容量小,便于安装,价格便宜。保温材料一般采用聚氨脂、聚苯乙烯、岩棉、矿棉、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等。由于聚氨脂导热系数小、耐温高、不吸水、清洁卫生，价格便宜，因而，企业一般首选聚氨脂做吸热板芯的保温材料。为了实现清洁能源和环保材料的完美结合，力诺瑞特与霍尼韦尔联合开发不破坏臭氧层的新型环保发泡材料，并在全球首家应用于太阳能热水器保温。由于该材料在性能、价格以及与太阳能热水器相结合的适用性等方面，都远远高于其它相关发泡剂保温材料，给太阳能热水器产品的保温和稳定性能带来极其重要的保障，从而，推动中国太阳能生产进入了符合国际环保标准的新时代。　　四、贮热水箱　　贮热水箱是用于储存热水的装置，它具有良好的保温性能，是太阳热水器的关键部件，其结构、材料、容量和保温性能及补水、取水方式都直接影响热水器的性能和可靠性。水箱外壳的常用材料有压花铝板、彩色钢板、不锈钢板、镀铝锌硅板和玻璃钢等，板厚为0.20-0.50mm。由于不锈钢板易造成光污染，应尽量少用或不用。水箱内胆的常用材料有不锈钢板、搪瓷钢板、防锈铝、镀锌板、玻璃钢和塑料材料等，厚度为0.55-0.77mm。　　五、外壳与支架　　为了将吸热板芯、透明盖板和保温材料等组成一个要机整体，并保持一定的刚度和强度,便于安装和运输，需要一个美观的外壳。对外壳的基本要求是坚实耐用,抗气候变化,不变形、重量轻、易加工、外表美观和价格便宜。外壳一般用钢板、彩钢板、铝型材、不锈钢板、塑料和玻璃钢等材料加工制成。支架的作用是支撑太阳能热水器并使其与建筑实现结合。从材料上分有铝合金、不锈钢、碳钢喷塑、镀锌板冲压和管型材冲压支架等。目前大多数厂家使用前两种材料，因其具有良好的搞腐蚀能力。太阳能热水器支架应有足够的强度和钢度才能确保有足够的承重能力。在一些日常风力较大的地区，尤其是沿海地区，还要在设计时充分考虑抗风能力。　　工作原理如图：　　太阳能热水器一般由全玻璃真空太阳集热板、保温储水箱、支承架三大部件组成。其核心集热元件是全玻璃真空集热板，它由两根为同心圆的高硼硅特硬玻璃管组成。真空集热管选择性吸收太阳光将光能转化为热能使真空管中的水不断加热。由于“热虹吸”作用，即冷水的比重较大，热水的比重较小。因而真空管中的热水自然不断地往上浮，进入水箱。水箱中的冷水自然不断地往下沉，进入真空管。周而复始，太阳热水器保温水箱中的水也就被加热了。　　

太阳能热水器是什么原理

太阳热水器原理 　 太阳热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品。太阳热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，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。

阳台壁挂太阳能热水器工作原理与构造？

一、原理：1.壁挂式太阳能热水器是通过平板集热器的翅片集热的，就是通过它将太阳的辐射装换成了热能，这样使得水箱中的水温不断的增高。2.壁挂式太阳能热水器利用了热液密度小、冷液密度大的特点，然后通过壁挂式太阳能热水器的循环水管路线，在集热器和水箱之间形成一个冷热循环的自然循环使得水箱里面的温度升高，达到水加热的目的。热水系统是平板集热器里面的翅片将吸收的太阳辐射转换成热能，使得集热器换热管内中的工质的温度不断升高，利用热液密度小，冷液密度大的特点，通过循环管路，在集热器与水箱之间形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环。通过这种循环，使水箱内的水逐渐升温。由于平板集热器内的工质为抗低温液体，能保持在零下40度不冻。所以即使高寒地区，一年四季也可正常运行。二、构造此种太阳能热水器，其结构部件主要由6部分组成，分别为：1、太阳能集热器。其主要完成太阳能由光能到热能的接收和转换。应用在阳台壁挂上的太阳能集热器形式主要有平板型、U型真空管型和热管真空管型三种。平板型太阳能集热器在欧美地区得到广泛使用，我国由于全玻璃真空管的大规模发展，所以平板集热器在我国的占有比例较低。但它具有热效率高、承压性好、不存在过热隐患等优点，是一种非常理想的与建筑结合的太阳能集热器。U型真空管型太阳集热器是在全玻璃真空管中插入弯成U型的金属管，在U型管和玻璃真空管之间有与两者紧密接触的金属翅片，作为二者之间的传热体。这种真空集热管有两种形式，一种是选择性吸收涂层在玻璃管上，真空集热管吸热后通过翅片把热量传递给U型管中的介质，另一种是选择性吸收涂层在U型管的金属翅片上，U型管直接吸热传给介质。热管真空管型太阳能集热器的热管元件安装在全玻璃真空管内，热管上有紧密接触的金属翅片，直接由翅片吸热，然后传递给热管中的流体介质，继而加热联集管中的水。热管真空管型太阳集热器是一种非常有前途的集热器，也非常适合与建筑进行结合设计。2、贮热水箱。用于贮存由集热器转换而来的热量，供用户使用。水箱密闭承压，带温度表、压力安全阀，有的还配备电辅助加热器。目前市场上贮热水箱结构按换热方式的不同，主要分为三种：一是双层内胆结构。在原热水器内胆外增加一个封闭夹层空间，该空间用于贮存换热介质，通过介质把太阳能集热器吸收的热能传递到内胆里的水中，从而把内胆里的水加热。该结构的优点是换热速度快，换热介质在双层内胆的夹层里，能够把太阳能集热器吸收的热量快速地传递给内胆里的水。缺点是：焊缝较多，易出现焊接缺陷，同时由于夹层的间隙较小(一般在10mm左右)，夹层内壁上无法进行防腐处理，夹层结构抗腐蚀性较差，影响使用寿命。二是内置盘管结构。该结构是在原热水器内胆里增加换热盘管。换热介质在盘管内流动，通过盘管把热量传递给内胆里的水。此种换热结构的水箱在市场上占有率较高。该结构的优点是盘管用铜管弯曲成形，防腐性能可靠，使用寿命长。缺点是：铜管的价格较贵，成本较高；由于盘管与内胆里的水接触面积一般会小于双层内胆结构的换热接触面积，因此换热速度比双层结构的换热方式慢。三是内置小内胆结构。该结构是在原热水器内胆内再增加一个小内胆，用于换热。该结构的优点是采用这种结构可对大内胆和小内胆都做搪瓷防腐处理，解决双层内胆夹层内不能做防腐处理的缺点，延长了使用寿命，同时又比铜盘管结构节约成本。缺点是：一般是在小内胆和大内胆焊接成形后，再进行搪瓷，但这很难保证大内胆内壁和小内胆外壁上的搪瓷层厚度均匀；而如果先搪瓷小内胆，再把搪瓷后的小内胆焊接在大内胆上，最后搪瓷大内胆内壁，但是这个工艺不仅会造成小内胆二次搪烧，而且小内胆与大内胆焊接处的搪瓷质量也难以保证。3、控制器。控制器是整个系统的大脑，通过各个位置传感器的电信号来控制整个系统的运行，目前有两种形式，一种是直接安装在水箱上的控制器，另一种为了用户的使用方便，安装在便于操作的卫生间或其他客户要求的位置。控制方式有多种，可通过温差控制、最高温控制、定时加热控制等方式来调节水箱水温。4、泵站。泵站内设置循环泵、流量指示调节器、单向阀、泄压阀和压力表等[2]。循环泵一般采用屏蔽式热水循环泵。流量指示调节器指示系统循环时的流量值，并根据流量的大小调节循环泵的转速。单向阀能在泵停止运转后防止倒流。泄压阀能保证系统的安全，当系统内的压力超过所能承受的最大值时开阀泄压。压力表显示系统中的压力值。泵站和控制器可以组合成一体化的太阳能工作站。5、膨胀罐。整个系统是闭式液体循环系统，运行压力一般设在0.6～0.8MPa。介质被加热时会出现体积和压力的膨胀，为了平衡容量和压力，系统中需要使用膨胀罐。膨胀罐是一个由隔膜将气体(一般是氮气)与系统分成两部分的密闭式容器，它可以吸收和容纳因受热而体积膨胀的液体，平衡系统的容积和压力。系统冷却时，预充氮气的压力将隔膜推到底部；系统升温时，压力增大，系统液体压力高于预充氮气的压力，加热膨胀的介质流入膨胀罐。6、连接管路。集热器与贮热水箱，还有其他部件之间的连接一般采用铜管或者PP-R管，外面包裹保温材料减小热损。拓展资料：安装注意事项安装阳台壁挂太阳能时候一定要与小区物业沟通，因为有的楼房外层是隔热层，不允许打孔。另外阳台壁挂式太阳能因为安装有一定的倾斜角度，会挡到楼下邻居的光线，造成邻里纠纷，因为是侵犯邻里权益，打官司往往失利，安装的时候要尽量避免这个问题。参考资料：百度百科词条 阳台壁挂式太阳能