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太阳能热水器集热原理

【太阳能热水器集热原理】
太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用 。太阳能热水器按结构形式分为真空太阳能热水器将太阳能转化为热能，将水从低温加热到高温，满足人们在生活和生产中对热水的使用 。太阳能热水器按结构形式可分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器 。目前，真空管式太阳能热水器是主要类型，占据了国内95%的市场份额 。真空管式家用太阳能热水器由集热管、储水箱及相关配件组成，太阳能转化为热能主要依靠集热管 。集热管利用热水浮、冷水沉的原理，使水产生微循环，达到所需的热水 。

太阳能热水器集热原理

文章插图
【1】吸热过程中，太阳辐射通过真空管的外管，被集热涂层吸收后沿内管壁传递到管内的水中 。吸收热量后，管内水的温度上升，比重下降上升，形成向上的动力，形成热虹吸系统 。随着热水的不断向上运动并储存在储水箱的上部，以及沿着管道的另一侧不断补充温度较低的水，整个水箱最终上升到一定的温度 。平板热水器一般为分体式热水器，由于热虹吸，介质在集热板内自然循环，集热板内太阳辐射的热量及时传递给水箱，水箱内的热量通过热交换(夹套或盘管)传递给冷水 。介质也可以通过泵循环传热 。[2]循环管道家用太阳能热水器通常在没有外接电源的情况下，以自然循环方式工作 。真空管太阳能热水器是直入式结构，热水靠重力供能 。平板太阳能热水器是由自来水(称为顶水)的压力提供动力的 。然而，所有的太阳能集中供热系统都使用泵循环 。由于太阳能热水器集热面积小，考虑到热量损失，一般不采用管道循环 。[3]顶水使用过程平板太阳能热水器工作在顶水模式，real 空管太阳能热水器也可以工作在顶水模式，水箱可以使用夹套或盘管 。顶水的优点是供水压力为自来水压力，高于自然重力压力，尤其是安装高度不高时 。其特点是使用时水温先高后低，容易掌握，用户容易适应，但需要自来水来维持供水能力 。水力太阳能热水器比重力热水器更贵，更贵 。


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