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太陽能熱水器工作原理及優缺點

 太陽能熱水器其實就是把太陽光能轉化為熱能,將水從低溫度加熱到高溫度的壹個過程,然後來滿足人們在生活、生產中的熱水使用。又根據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,但是以“真空管”占據著絕對優勢。

 壹、工作原理

 吸熱過程

 首先介紹真空管式熱水器的吸熱過程原理。太陽輻射透過真空管的外管,然後被集熱鍍膜吸收後沿內管壁傳遞到管內的水,此時水受熱而溫度逐漸升高,比重減小而上升,形成壹個向上的動力,構成壹個熱虹吸系統。隨著熱水的`不斷上移並儲存在儲水箱上部,同時溫度較低的水沿管的另壹側不斷補充如此循環往復,最終整箱水都升高至壹定的溫度。

 再介紹平板式熱水器,其中介質在集熱板內因熱虹吸自然循環,隨後將太陽輻熱量及時傳送到水箱內,介質也可通過泵循環實現熱量傳遞,因此就有源源不斷的人能來保持水溫的穩定。

 循環管路

 直插式結構的真空管式太陽能熱水器,熱水是因為通過重力的作用而提供動力;然而平板式則通過自來水的壓力提供動力。不過這兩種太陽能集中供熱系統均采用泵循環。由於太陽能熱水器集熱面積不大,考慮到熱能損失,壹般不采用管道循環。

 系統工作

 1、溫差控制集熱循環

 集熱器溫測器和水溫感應器置入在太陽能熱水地暖系統中,能夠很好地吸收太陽能輻射後,促使集熱管溫度上升,然後當集熱器溫度和水箱溫度水溫差到達△t設定值時,通過檢測系統發出指令,循環泵將中央熱水器中的冷水輸入集熱器中,然而水被加熱後又再次回到水箱中,使水箱內的水達到設定的溫度。

 2、地暖管道循環系統

 這個系統是增加熱水循環泵作為不同點,然後通過控制器更好得控制地暖管道循環為工作原理。然後再通過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。如果水箱水溫開始低於某壹設定值時,應當將地暖管道循環泵進行自動停止為最好的方式。

 二、優缺點  

 優點

 1、節能。家庭生活開支中有壹部分是水電氣,但是實用太陽能熱水器,就能將電和氣的費用省去90%以上,非常經濟。從社會意義講,它減少了其它不可再生能源的開發,有著積極作用。

 2、環保。每臺家用太陽能熱水器據計算在其使用的基本15年期間,將會減少二氧化碳,壹氧化碳、粉塵、二氧化硫、氮氫化合物由於燃煤向大氣排放的排放量,當然這其中包含的不是壹個小數字,而是數以百噸記的汙染源,因此環境汙染能夠得到壹定的減緩。

 3、安全。使用太陽能就不存在中毒和觸電的隱患,安全可靠。如果是使用煤氣熱水器或者電力熱水器,可能會發生中毒或觸電的危險,而且使用者的數字增加,受傷或者死亡的人數也在不斷增加。

 缺點

 1、浪費水資源。因為太陽能安裝在樓頂,所以熱水管路長達十幾米,每次在使用中會造成比平時用其它設備浪費更多的水資源。

 2、時間周期長。需要壹整天的日照才能把水溫提高,即使天氣好也只能保證晚上有熱水,白天或者是夜間則很難保證。

 3、建築美學差。現在都講究著建築的美觀,如果是高檔小區或者別墅樓頂安裝這樣壹個熱水器,笨重而龐大,也容易損壞屋頂防水層。

 4、季節性強。冬天沒有良好的日照,則水溫很難達到壹定溫度,晚上無法使用。