太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為熱能的加熱裝置,將水從低溫加熱到高溫,以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽(yáng)能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽(yáng)能熱水器和平板式太陽(yáng)能熱水器,主要以真空管式太陽(yáng)能熱水器為主,占據(jù)國(guó)內(nèi)95%的市場(chǎng)份額。真空管式家用太陽(yáng)能熱水器是由集熱管、儲(chǔ)水箱及支架等相關(guān)零配件組成,把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠真空集熱管,真空集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理,使水產(chǎn)生微循環(huán)而得到所需熱水。
在太陽(yáng)能熱利用方面,大多數(shù)分散的集熱器與蓄熱器之間的距離相對(duì)較遠(yuǎn),因此導(dǎo)熱系統(tǒng)仍是不可或缺的。導(dǎo)熱材料主要有導(dǎo)熱流材料和導(dǎo)熱流管道材料,另外蓄熱材料在液相或氣相狀態(tài)下也可作為導(dǎo)熱流材料。國(guó)際研究?jī)A向于在蓄熱和導(dǎo)熱過(guò)程中采用相同的材料,以降低熱交換系統(tǒng)的復(fù)雜程度,從而達(dá)到降低系統(tǒng)成本的目的。未來(lái)的重點(diǎn)是新型熱傳導(dǎo)媒質(zhì)的研發(fā)如離子流體,以及新型熱循環(huán)管道材料如金屬化塑膠管等。
吸熱過(guò)程
真空管式熱水器的吸熱時(shí),太陽(yáng)輻射透過(guò)真空管的外管,被集熱鍍膜吸收后沿內(nèi)管壁傳遞到管內(nèi)的水。管內(nèi)的水吸熱后溫度升高,比重減小而上升,形成一個(gè)向上的動(dòng)力,構(gòu)成一個(gè)熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱上部,同時(shí)溫度較低的水沿管的另一側(cè)不斷補(bǔ)充如此循環(huán)往復(fù),終整箱水都升高至一定的溫度。
平板式熱水器,一般為分體式熱水器,介質(zhì)則在集熱板內(nèi)因熱虹吸自然循環(huán),將太陽(yáng)輻射在集熱板的熱量及時(shí)傳送到水箱內(nèi),水箱內(nèi)通過(guò)熱交換(夾套或盤管)將熱量傳送給冷水。介質(zhì)也可通過(guò)泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。
太陽(yáng)能熱水器從水箱受壓來(lái)分:
1)承壓式太陽(yáng)能熱水器:太陽(yáng)能熱水器的出水是有壓力的。一般為頂水式工作,不一定采用承壓式水箱。
2)非承壓式太陽(yáng)能熱水器:普通太陽(yáng)能熱水器都是屬于非承壓式熱水器,它的水箱有一根管子與大氣相通,是利用屋頂和家里的高度落差,使用水時(shí)產(chǎn)生壓力。其性,成本,使用壽命都比承壓式要顯著得多。