太陽能熱水器

太陽能熱水器

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太陽能熱水器是將太陽光能轉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、生產中的熱水使用。
太陽能熱水器按結構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，占據國內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零配件組成，把太陽能轉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，使水產生微循環而得到所需熱水。

太陽能在光熱轉換中，當前應用范圍最廣、技術最成熟、經濟性最好的是太陽能熱水器的應用。

組成部件
集熱器
系統中的集熱元件。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。結構分為外管、內管，在內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，其容量指可發生熱交換的介質容量。
太陽能熱水器保溫水箱由內膽、保溫層、水箱外殼三部分組成。
水箱內膽是儲存熱水的重要部分，其用材料強度和耐腐蝕性至關重要。市場上有不銹鋼、搪瓷等材質。保溫層保溫材料的好壞直接關系著保溫效果，在寒冷季節尤其重要。較好的保溫方式是聚氨脂整體發泡工藝保溫。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，水質清潔。
支架
支撐集熱器與保溫水箱的架子。要求結構牢固，穩定性高，抗風雪，耐老化，不生銹。材質一般為不銹鋼、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。蓄熱水箱與室內冷、熱水管路相連，使整套系統形成一個閉合的環路。設計合理、連接正確的太陽能管道對太陽能系統是否能達到最佳工作狀態至關重要。太陽能管道必須做保溫處理，北方寒冷地區需要在管道外壁鋪設伴熱帶，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、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構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，占據國內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附件組成，把太陽能轉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，使水產生微循環而達到所需熱水。
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管壁傳遞到管內的水。管內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，構成一個熱虹吸系統。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不斷補充如此循環往復，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，介質則在集熱板內因熱虹吸自然循環，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內，水箱內通過熱交換（夾套或盤管）將熱量傳送給冷水。介質也可通過泵循環實現熱量傳遞。
循環管路
家用太陽能熱水器通常按自然循環方式工作，沒有外在的動力。真空管式太陽能熱水器為直插式結構，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均采用泵循環。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。
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，水箱內可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優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
太陽能熱水地暖系統中有集熱器溫測器和水溫感應器，集熱系統吸收太陽能輻射后，集熱管溫度上升，當集熱器溫度和水箱溫度水溫差△t設定值時，檢測系統發出指令，循環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，使水箱內的水達到設定的溫度。
2. 地暖管道循環系統
增加一臺熱水循環泵，通過控制器控制地暖管道循環。當水溫達到設定溫度時，自動啟動地暖循環泵，使高溫水通過地暖盤管在室內循環，從而使室內溫度不斷提高。當水箱水溫低于某一設定值時，自動停止地暖管道循環泵。

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；
熱水品質保證：壓力恒定，水溫穩定，水質干凈；
系統集成設計：系統整體考慮，搭配輔助熱源，專業軟件分析，系統高效可靠，人性化設計；
系統質量保證：對集熱器、水箱、循環泵、管路等各個環節給予全面保障，確保系統安全穩定運行20年以上；
系統智能控制：全數據顯示、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.太陽能熱水器內的存水，應根據當地的水質狀況作定期的排放，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裝置，水管內的水垢雜物會聚集于此網，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，如發現管道內已結冰但管道尚未開裂，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部進行清理，防止真空管內部結水垢影響吸熱效果。
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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