太陽能熱水器是太陽能成果應(yīng)用中的一大產(chǎn)業(yè)，它以環(huán)保、安全、節(jié)能、衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，迅速贏得了廣大消費(fèi)者的青睞，中國，是一個能源消耗大國，每年全國能耗約占全世界能耗總量的1∕3，而全國總能耗中，有1∕3是來自建筑能耗。“向屋頂要能源”，太陽能熱水器原理就是吸收太陽的輻射熱能，加熱冷水提供給人們在生活、生產(chǎn)中使用的節(jié)能設(shè)備。

一、太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖

    太陽能熱水器是迄今為止人類利用太陽能工業(yè)產(chǎn)品中普及率最高的產(chǎn)品。普通太陽能熱水器主機(jī)由三部分組成：真空集熱管、保溫水箱和支架（如圖所示）。常用的配件有：上下水管、測控儀表、水閥開關(guān)等。

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  二、集熱和循環(huán)原理

   系統(tǒng)中的集熱元件。其功能相當(dāng)于電熱水器中的電熱管。和其它熱水器不同的是，太陽能集熱器是利用太陽的輻射熱能加熱冷水，故而加熱時(shí)間只能在有太陽光照射的白天。

  如圖所示，太陽能熱水器原理真空集熱管就像一個細(xì)長的暖瓶膽，內(nèi)外層之間為真空，常用尺寸有：1800mm×58mm、1500 mm×47mm等。真空管內(nèi)管的外表面是特種材料涂層，可以有效吸收太陽輻射能。當(dāng)光子撞擊膜層的時(shí)候，光能轉(zhuǎn)化為熱能，并傳導(dǎo)給管內(nèi)的水，水溫便逐漸升高。
   由于冷水比重大、熱水比重小的原理，真空管和保溫水箱便形成了冷水向下，熱水向上的自然循環(huán)，使最熱的水循環(huán)到保溫水箱中。


  三、保溫儲存原理

   和其它保溫水箱一樣，是儲存熱水的容器。 因?yàn)樘柲軣崴髦荒馨滋旃ぷ鳎藗円话阍谕砩喜攀褂脽崴?，為了使白天生產(chǎn)的熱水在到晚上或隔天使用時(shí)保持一定的溫度，所以必須通過保溫水箱把熱水儲存起來。
 
    1、水箱內(nèi)膽水箱內(nèi)是儲存熱水的重要部分，其用材料強(qiáng)度和耐腐蝕性至關(guān)重要，優(yōu)質(zhì)的選材應(yīng)是進(jìn)口SUS2B304板材，厚度在0。4mm--0。8mm之間不銹鋼板，氬氣保護(hù),高頻自動焊接,提高鋼板在各種水質(zhì)或各種環(huán)境耐腐蝕性能。
    2、水箱保溫材料性能特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)：保溫材料的好壞直接關(guān)系著熱效率和晚間清晨的使用，在寒冷的東北尤其重要。目前較好的保溫方式是進(jìn)口聚氨脂保溫，若配料、工藝、環(huán)境、溫度不適，也會造成發(fā)泡不均或泡孔過大、工質(zhì)緩慢漏失保溫性逐漸下降的后果，這就需要廠家有專門的發(fā)泡機(jī)械、標(biāo)準(zhǔn)化模具和較高的工藝技術(shù)水平。另外，我們不僅要了解產(chǎn)品用材工藝、還要看廠家的機(jī)械設(shè)備、模具等有機(jī)成本的高低、質(zhì)量監(jiān)測的水準(zhǔn)。產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系消費(fèi)者的利益。 聚氨酯保溫層厚度：50mm閉孔率:65.69％導(dǎo)熱數(shù):19.83mw/m.k，并經(jīng)過高溫熟化處理。

  保溫水箱是如何讓熱水長時(shí)間保持高溫、不隨夜晚和寒冬等外界溫度變化呢？如圖所示，保溫水箱有三部分組成：外膽、聚氨酯發(fā)泡層和不銹鋼內(nèi)膽，其中，太陽能熱水器原理聚氨酯發(fā)泡層負(fù)責(zé)太陽能熱水器的保溫。聚氨酯的保溫性能卓越，是目前國內(nèi)所有建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低（≤0.024）、熱阻值最高的保溫材料。太陽能熱水器的發(fā)泡層厚度一般在50mm-70mm之間，實(shí)際保溫性能則取決于生產(chǎn)廠家的發(fā)泡機(jī)械、標(biāo)準(zhǔn)化模具和工藝技術(shù)水平。




 四、連接管道，上下水原理

    將冷水輸送到符水箱進(jìn)入集熱器，再從保溫水箱內(nèi)把熱水輸送到人們使用熱水的通道。叫做連接管道，為使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路，必須設(shè)計(jì)合理、連接正確，循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到最 佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。熱水管道必須做保溫處理。管道必須有很高的質(zhì)量，保證15年以上的使用壽命。安裝時(shí)要求橫平豎直。

    給太陽能熱水器向上打水時(shí)，依靠的是自來水的水壓，沒有自來水或者不能24小時(shí)供自來水的用戶，就得依靠水泵或者增壓罐來給太陽能熱水器打水。
  用水時(shí)，只要打開室內(nèi)的任何一個水龍頭，熱水器水箱內(nèi)的熱水便依靠自然落差的原理流出。

節(jié)能環(huán)保

   每平方米平板太陽能集熱器或5只真空管（∮58㎜×1800㎜）在一個正常日照日內(nèi)，可產(chǎn)生相當(dāng)于2.5度電的熱量，按這標(biāo)準(zhǔn)，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤200公斤 左右，可以減少700多公斤二氧化碳的排放量。太陽能熱水器的廣泛運(yùn)用，在省錢、方便我們的同時(shí)，也大大地改善了地球的環(huán)境污染狀況。

太陽能熱水器工作原理圖：




平板式太陽能工作原理

 一、  吸熱過程&