太阳能热水器原理

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1、太阳能热水器工作原理及安装使用维护要点一.太阳能概念　　太阳能，一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源。太阳能利用的基本方式之一是光----热利用，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。太阳能热水器是光----热转换利用的典型例子，技术较成熟，经济性较好，成本相对较低。二.太阳能热水器工作原理太阳能热水器结构组成如附图所示，由保温储水桶和集热管基本部件构成。集热管是太阳能热水器的重要元件。目前市场上使用较广泛的是直热式真空玻璃管。太阳能热水器工作时，插入储水桶中的集热管里充满了水，阳光穿过集热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色镀膜吸热层上，将太阳光能的热量吸

2、收，由于两层玻璃之间是真空隔热的，热量不能向外传，只能传给玻璃管里面的水，使玻璃管内的水加热，加热的水变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，从而达到加热水的目的，以满足人们在生活、生产中的热水使用。　　　　　　　　　图1直热式真空管集热器工作原理太阳能热水器采用直热式玻璃真空集热管的优点：安全、节能、环保、经济。其缺点是玻璃管易碎、管中容易集结水垢、一旦炸管，储水桶中的水会流失，尤其冬季会结冰，屋面冰凌落下会伤人。近几年市场推出了新研制的热管式真空集热玻璃管。它是以导热介质为导热媒进行热能传递从而

3、完成光----热转换的。该管结构仍为双层真空玻璃管，内层镀吸热膜，管中充填少量导热介质并封闭其中，管的上端插入水箱中。当集热管受到阳光照射时，内层镀膜吸收热量使管内导热介质产生相变成为气态上升至管顶部并与水箱中的水进行热交换，气态的导热介质将热量传给水箱中的水后变成液态流回管中，如此循环往复，利用导热介质相变完成光----热转换。这种管由于上端是封闭状，一旦管炸裂，储水桶中的水不会流失。此管解决了炸管跑水、管中易结水垢等缺点，并且它的集热效率高于其它种类集热管。其原理见图2。　目前使用的太阳能热水器多为非承压式热水器。即利用自来水系统的压力将水送上屋顶的太阳能储水桶，储水桶有一根管子与大气相

4、通（排气管），水桶内压力为大气压。使用热水时则是利用屋顶水箱与室内落差，使下来的热水产生压力。三、太阳能热水器水系统　太阳能热水器水系统由保温储水桶、管路、各种阀门组成。图2热管式真空集热管工作原理太阳能热水器上水控制是由室内自来水系统接入，经止回阀（或逆止阀）、手动控制上水阀，靠自来水压力将冷水顶入太阳能热水器储水桶。关闭上水控制阀后，止回阀自动关闭，防止储水桶的水倒流进入自来水系统。经过一段时间光——热转换，储水桶中的水变热，打开用水阀门，即可使用热水。此时上水管变为太阳能热水器的热水供应管。为防止上水过满导致水从储水桶排气孔溢出流到室外屋面，在储水桶上部侧面开有溢流孔并经管引入室内入地

5、漏，使溢流的水流入排水系统而不影响环境。四、太阳能热水器水位、水温监测系统太阳能热水器水位、水温监测是安全使用太阳能热水器的重要手段。早期的太阳能热水器产品没有水位、水温监测系统，没有溢流系统，造成跑水、空桶，空桶的后果是桶内温度过高引起炸管。水位、水温监测系统是由水位、水温传感器和监测数据显示表组成。水位、水温传感器插入储水桶中，将测得的水位、水温数据经信号线传入室内监测数据显示表上，根据显示数据可以管理太阳能热水器。五、太阳能热水器管路保温及防冻电加热系统　　北方冬季夜间气温较低，过低的气温会使太阳能热水器管路中的水冻结，热水放不下来。因此，太阳能热水器室外管路必须做保温处理。一般是用重

6、度海绵缠绕包裹保温，除此之外，还在上（下）水管室外部分缠绕电加热带，并将电源线引入室内。当管路发生冻结时，在室内将电源线接通电源，同时将水龙头打开拧至热水端，过一段时间后，由于电加热带产生的热量会融化上（下）水管中的冰，水会流下来，储水桶中的热水也会顺之流下迅速溶解水管中的冰，从而疏通了管路，此时，拔下电源插头，使电加热带处于断电状态。六、太阳能热水器使用管理维护太阳能热水器的使用需要正确的管理和维护。在阜新地区，在正确管理维护前提下，冬季可获取50ºC—60ºC以上的热水，夏季可获取95ºC以上的热水。三口之家安装一台165升（20只管）的太阳能热水器基本可保证热水随便用。与电热水器相比，

7、每月可节省电费60-150元。太阳能热水器基本管理维护是坚持每天早上饭后洗刷完餐具后上水，绝不能等用光储水桶的水后再上水。每天坚持上水，可使每次补充的水量较少，升温容易，使储水桶保持较高水温。用光储水桶的水后再上水，一次补水量太大，水升温太慢，冬季气温低时要需几天时间才能达到预计的温度。再者，储水桶无水空置时，有阳光时桶内温度可达250ºC以上，这可使密封件迅速老化，此时上水还可导致炸管。上水时一般根据水位水