太陽能熱水器

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太陽能熱水器是將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能的加熱裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。
太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，主要以真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國內(nèi)95%的市場份額。
真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關(guān)零配件組成，把太陽能轉(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。

太陽能在光熱轉(zhuǎn)換中，當前應用范圍最廣、技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最好的是太陽能熱水器的應用。

組成部件
集熱器
系統(tǒng)中的集熱元件。其功能相當于電熱水器中的電熱管。和電熱水器、燃氣熱水器不同的是，太陽能集熱器利用的是太陽的輻射熱量，故而加熱時間只能在太陽照射度達到一定值的時候。
目前中國市場上最常見的是全玻璃太陽能真空集熱管。結(jié)構(gòu)分為外管、內(nèi)管，在內(nèi)管外壁鍍有選擇性吸收涂層。平板集熱器的集熱面板上鍍有黑鉻等吸熱膜，金屬管焊接在集熱板上，平板集熱器較真空管集熱器成本稍高，近幾年平板集熱器呈現(xiàn)上升趨勢，尤其在高層住宅的陽臺式太陽能熱水器方面有獨特優(yōu)勢。全玻璃太陽能集熱真空管一般為高硼硅3.3特硬玻璃制造，選擇性吸熱膜采用真空濺射選擇性鍍膜工藝。
保溫水箱
儲存熱水的容器。通過集熱管采集的熱水必須通過保溫水箱儲存，防止熱量損失。太陽能熱水器的容量是指熱水器中可以使用的水容量，不包括真空管中不能使用的容量。對承壓式太陽能熱水器，其容量指可發(fā)生熱交換的介質(zhì)容量。
太陽能熱水器保溫水箱由內(nèi)膽、保溫層、水箱外殼三部分組成。
水箱內(nèi)膽是儲存熱水的重要部分，其用材料強度和耐腐蝕性至關(guān)重要。市場上有不銹鋼、搪瓷等材質(zhì)。保溫層保溫材料的好壞直接關(guān)系著保溫效果，在寒冷季節(jié)尤其重要。較好的保溫方式是聚氨脂整體發(fā)泡工藝保溫。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不銹鋼板。
保溫水箱要求保溫效果好，耐腐蝕，水質(zhì)清潔。
支架
支撐集熱器與保溫水箱的架子。要求結(jié)構(gòu)牢固，穩(wěn)定性高，抗風雪，耐老化，不生銹。材質(zhì)一般為不銹鋼、鋁合金或鋼材噴塑。
連接管道
太陽能熱水器是將冷水先進入蓄熱水箱，然后通過集熱器將熱量輸送到保溫水箱。蓄熱水箱與室內(nèi)冷、熱水管路相連，使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)計合理、連接正確的太陽能管道對太陽能系統(tǒng)是否能達到最佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。太陽能管道必須做保溫處理，北方寒冷地區(qū)需要在管道外壁鋪設(shè)伴熱帶，以保證用戶在寒冷冬季也能用上太陽能熱水。
控制部件
一般家用太陽能熱水器需要自動或半自動運行，控制系統(tǒng)是不可少的，常用的控制器是自動上水、水滿斷水并顯示水溫和水位，帶電輔助加熱的太陽能熱水器還有漏電保護、防干燒等功能。市場上有手機短信控制的智能化太陽能熱水器，具有水溫水位查詢、故障報警、啟動上水、關(guān)閉上水、啟動電加熱等功能，方便了用戶。

工作原理
集熱原理
太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國內(nèi)95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱管。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)而達到所需熱水。
吸熱過程
真空管式熱水器的吸熱時，太陽輻射透過真空管的外管，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，形成一個向上的動力，構(gòu)成一個熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲存在儲水箱上部，同時溫度較低的水沿管的另一側(cè)不斷補充如此循環(huán)往復，最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)，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內(nèi)，水箱內(nèi)通過熱交換（夾套或盤管）將熱量傳送給冷水。介質(zhì)也可通過泵循環(huán)實現(xiàn)熱量傳遞。
循環(huán)管路
家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒有外在的動力。真空管式太陽能熱水器為直插式結(jié)構(gòu)，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力（稱為頂水）提供動力。而太陽能集中供熱系統(tǒng)均采用泵循環(huán)。由于太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不采用管道循環(huán)。
使用過程
平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實行頂水工作的方式，水箱內(nèi)可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優(yōu)點是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。
1. 溫差控制集熱循環(huán)
太陽能熱水地暖系統(tǒng)中有集熱器溫測器和水溫感應器，集熱系統(tǒng)吸收太陽能輻射后，集熱管溫度上升，當集熱器溫度和水箱溫度水溫差△t設(shè)定值時，檢測系統(tǒng)發(fā)出指令，循環(huán)泵將中央熱水器中的冷水輸入集熱器中，水被加熱后再回到水箱中，使水箱內(nèi)的水達到設(shè)定的溫度。
2. 地暖管道循環(huán)系統(tǒng)
增加一臺熱水循環(huán)泵，通過控制器控制地暖管道循環(huán)。當水溫達到設(shè)定溫度時，自動啟動地暖循環(huán)泵，使高溫水通過地暖盤管在室內(nèi)循環(huán)，從而使室內(nèi)溫度不斷提高。當水箱水溫低于某一設(shè)定值時，自動停止地暖管道循環(huán)泵。

特點
熱水效果保證：全年全天24小時充足水量供應，即開即熱；
熱水品質(zhì)保證：壓力恒定，水溫穩(wěn)定，水質(zhì)干凈；
系統(tǒng)集成設(shè)計：系統(tǒng)整體考慮，搭配輔助熱源，專業(yè)軟件分析，系統(tǒng)高效可靠，人性化設(shè)計；
系統(tǒng)質(zhì)量保證：對集熱器、水箱、循環(huán)泵、管路等各個環(huán)節(jié)給予全面保障，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行20年以上；
系統(tǒng)智能控制：全數(shù)據(jù)顯示、智能化控制、分戶計量、信息準確。

日常維護
1.安裝太陽能熱水器時，輸水管內(nèi)可能沾有塵?；蛴臀叮状问褂脮r可打開水龍頭先排除雜物。
2.太陽能熱水器內(nèi)的存水，應根據(jù)當?shù)氐乃|(zhì)狀況作定期的排放，排水時間可選于早上集熱器較低溫時。
3.太陽能熱水器表面，依地區(qū)落塵量而作定期的擦試，下雨時能起到自行清洗，保持熱水器的表面清潔可得到
較高的集熱效率。
4.連續(xù)晴天多日不使用熱水時，其熱水溫度很高，在使用太陽能熱水器時請先開冷水，后開熱水，以免燙傷。
5.水龍頭出口端一般都有濾網(wǎng)裝置，水管內(nèi)的水垢雜物會聚集于此網(wǎng)，應定期自行拆下清洗，可加大水量流出順暢。
6.冬季，管道被凍住是很常見的事，如發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)已結(jié)冰但管道尚未開裂，氣溫回升后一般即可自動疏通。也可用電吹風烘吹，或拿毛巾裹住水管，然后用溫水慢慢澆淋，切不可用火烘烤、敲擊管道或用開水急燙，那樣會使管道爆裂。多次凍堵容易使管道凍裂，因此需要因此加強管道保溫措施。
7.太陽能熱水器平均每二年到三年就需要進行清洗、檢查、消毒，用戶平時也可以自己動手做一些消毒工作，如可買些含氯的消毒藥劑往進水口中倒進去，讓其浸泡一段時間，再放出，能起到一定的消毒殺菌效果。
8.太陽能熱水器平均二年到三年需對真空管內(nèi)部進行清理，防止真空管內(nèi)部結(jié)水垢影響吸熱效果。
9.如太陽能熱水器配置專用儀表需注意防雷防電，打雷時切勿洗澡并拔掉電加熱插頭。

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