相對于電能熱水器來說,太陽能熱水器會更加的安全和環保,也非常的适合現代市場需求。所以太陽能熱水器占了市場上很大的份額。那麼太陽能熱水器原理是什麼呢?太陽能熱水器的優缺點有哪些呢?今天就來盤點一下。
太陽能熱水器原理
太陽能熱水器工程原理比較複雜,按照結構分主要包括:太陽能熱水器吸熱原理、循環原理、保溫原理,按照太陽能熱水器分類我們需要了解真空管太陽能熱水器工作原理和平闆式太陽能熱水器的工作原理。
太陽能熱水器集熱器吸熱原理
太陽能熱水器的集熱器表面有一特殊的塗層,此塗層對太陽能可見光範圍具有很大的吸收率,吸收為熱以後,集熱器的散熱熱輻射波長在長波範圍,該塗層對長波的發射率很低,這樣就有效的“滞留”了太陽能的熱量。
太陽能熱水器循環原理
利用冷水比熱水密度大,冷水下沉,熱水上升,形成自然對流循環、使水箱中的水逐漸變熱,達到顧客滿意的水溫為止。當太陽強度不足以滿足循環需要的時候,可以在水循環閉路加一水泵,實現強制循環。
太陽能熱水器保溫原理
太陽能保溫水箱和其它保溫水箱一樣,是儲存熱水的容器。因為太陽能熱水器隻能白天工作,而人們一般在晚上才使用熱水,為了使白天生産的熱水在到晚上或隔天使用時保持一定的溫度,所以必須通過保溫水箱把熱水儲存起來。保溫水箱有三部分組成:外膽、聚氨酯發泡層和不鏽鋼内膽,其中,聚氨酯發泡層負責太陽能熱水器的保溫,聚氨酯的保溫性能卓越,是目前國内所有建材中導熱系數最低(≤0.024),熱阻值最高的保溫材料。太陽能熱水器的發泡層厚度一般在50mm-70mm之間,實際保溫性能則取決于生産廠家的發泡機械、标準化模具和工藝技術水平。
真空管太陽能熱水器工作原理
太陽能熱水器是由全玻璃真空集熱管、保溫水箱、支架三大部件組成。其核心集熱元件是全玻璃真空集熱管,它由兩根為同心圓的高硼矽特硬玻璃管組成,内層玻璃外壁采用磁控濺射真空鍍膜工藝鍍膜,該塗層對太陽光有選擇性吸收,其吸收比≥0.92,發射比≤0.09(80℃),具有高吸收率和低發射率。真空集熱管将吸收的太陽輻射轉換成熱能,利用冷水比熱水密度大,冷水下沉,熱水上升的特點,在真空管内形成冷水自上而下,熱水自下而上的自然循環,使整個水箱中的水溫逐步升高,達到一定溫度。
平闆式太陽能熱水器工作原理:
1、吸熱過程:太陽輻射透過玻璃蓋闆,被集熱闆吸收後沿肋片和管壁傳遞到吸熱管内的水,吸熱管内的水吸熱後溫度升高,比重減小而上升,形成一個向上的動力,構成一個熱虹吸系統。随着熱水的不斷上移并儲存在儲水箱上部,同時通過下循環管不斷補充溫度較低的水,如此循環往複,最終整箱水都升高至一定的溫度。
2、循環管路:集熱器内管路系統的阻力主要來自沿程阻力。當水溫升高後,由于運動粘度減小,沿程阻力變小,局部阻力的影響變大。在一定範圍内,當主管管徑不變時,加大支管管徑,不僅沿程阻力迅速減小,而且局部阻力也将跟着減小,一般地,支管的水力半徑應在10mm以上。
3、頂水式使用過程:家用太陽能熱水器的用水方式分為落水式和頂水式。
落水使用方式不受自來水供水影響,其缺點是使用過程中水溫先低後高,掌握不好的話容易造成突然缺水的尴尬。
頂水方式則是水溫先高後低,容易掌握,使用者容易适應,但是要求自來水保持供水能力,在自來水有保證的情況下,推薦使用頂水方式。
太陽能熱水器的優缺點
優點:
1.高科技産品,銅鋁陽極化複合闆芯或全紫銅闆芯,表面處理工藝高,傳熱性能好,吸熱能力強,産水量大;
2.系統保溫性能好,蓄熱能量大,保溫水箱有蓄水功能,可滿足大批量人員集中使用熱水,亦可作停水時應急水源之用;
3.太陽能熱水器系統全自動靜态運行,無需專人看管、無噪音、無污染、無漏電、失火、中毒等危險,安全可靠,環保節能利國利民;
4.具有排污淨化功能,水源潔淨無污染;
5.真空管式太陽能熱水器保溫性能好,抗凍能力強。
缺點:
1.大面積安裝對樓面有隔熱作用;
2.熱水管路長達十幾米,每次使用都要浪費很多水;
3.需要一整天的日照才能把水曬熱,天氣好的時候也隻能保證晚上有熱水,白天和夜間很少有熱水可用,不能保證使用者24小時熱水供應,舒适性差;
4.太陽能熱水器的采光闆必須安裝在屋頂上,既龐大笨重,又影響建築美觀(越是高檔住宅區越明顯),還容易損壞屋頂防水層;
5.光電互補,實際上沒法恰當的實現。
6.現在市場99%以上都是非常落後的“非承壓式”,俗稱“落水式”。其進水、出水隻有一根水管,使用非常不方便,根本就談不上舒适。
太陽能熱水器既不會像燃氣熱水器有中毒的危險,也不會像電熱水器那樣要耗費大量的電,是綠色環保的好選擇!
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