太阳能热水器工作原理PPT

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4、连接管道，上下水原理
将冷水输送到符水箱进入集热器，再从保温水箱内把 热水输送到人们使用热水的通道。叫做连接管道，为使整 套系统形成一个闭合的环路，必须设计合理、连接正确， 循环管道对太阳能系统是否能达到最 佳工作状态至关重 要。热水管道必须做保温处理。管道必须有很高的质量， 保证15年以上的使用寿命。安装时要求横平竖直。
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3、保温储存原理
和其它保温水箱一样，是储存热水的 容器。 因为太阳能热水器只能白天工作， 而人们一般在晚上才使用热水，为了使白 天生产的热水在到晚上或隔天使用时保持 一定的温度，所以必须通过保温水箱把热 水储存起来。
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1、水箱内胆水箱内是储存热水的重要部分，其用材料 强度和耐腐蚀性至关重要，优质的选材应是进口 SUS2B304板材，厚度在0.4mm—0.8mm之间不锈钢板， 氩气保护,高频自动焊接,提高钢板在各种水质或各种环境耐 腐蚀性能。
给太阳能热水器向上打水时，依靠的是自来水的水 压，没有自来水或者不能24小时供自来水的用户，就得依 靠水泵或者增压罐来给太阳能热水器打水。
用水时，只要打开室内的任何一个水龙头，热水器水 箱内的热水便依靠自然落差的原理流出。
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太阳能热水器工作原理图
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二、平板式太阳能工作原理
1、 吸热过程 太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传
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保温水箱是如何让热水长时间保持高温、不随夜晚和 寒冬等外界温度变化呢？如图所示，保温水箱有三部分组 成：外胆、聚氨酯发泡层和不锈钢内胆，其中，聚氨酯发 泡层负责太阳能热水器的保温。聚氨酯的保温性能卓越， 是目前国内所有建材中导热系数最低（≤0.024）、热阻值 最高的保温材料。太阳能热水器的发泡层厚度一般在 50mm-70mm之间，实际保温性能则取决于生产厂家的发 泡机械、标准化模具和工艺技术水平。
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节能环保
每平方米平板太阳能集热器或5只真空 管（∮58㎜×1800㎜）在一个正常日照日 内，可产生相当于2.5度电的热量，按这标 准，每年可节约标准煤200公斤 左右，可 以减少700多公斤二氧化碳的排放量。太阳 能热水器的广泛运用，在省钱、方便我们 的同时，也大大地改善了地球的环境污染 状况。
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2、循环管路
家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外 在的动力，设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可 以循环很好。水循环管路管径及管路分布的合理性直接影 响到集热器的热交换效率。 多数情况下，自然循环家用 热水器系统管路中的流态都可以视为层流。 集热器内管 路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得 多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高 后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响 变大。在一定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径， 不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。一 般地，支管的水力半径应在10mm以上。当主管管径达到 一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大。
2、水箱保温材料性能特点及技术参数：保温材料的好 坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用，在寒冷的东北尤 其重要。目前较好的保温方式是进口聚氨脂保温，若配料、 工艺、环境、温度不适，也会造成发泡不均或泡孔过大、 工质缓慢漏失保温性逐渐下降的后果，这就需要厂家有专 门的发泡机械、标准化模具和较高的工艺技术水平。另外， 我们不仅要了解产品用材工艺、还要看厂家的机械设备、 模具等有机成本的高低、质量监测的水准。产品质量直接 关系消费者的利益。 聚氨酯保温层厚度：50mm闭孔 率:65.69％导热数:19.83mw/m.k，并经过高温熟化处理。
递到吸热管内的水。吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小 而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热 水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补 充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的 温度 。 现有的平板式集热器，基本上都采用结合良好的多管 组合方式，如滚压或压延方法等，其中走水管子与吸热板之间 的热阻几乎可以忽略。影响平板式集热器板芯性能的主要因素， 一是结构设计，二是表面吸收涂层。设计良好的集热器的板芯 肋片效率应该在93%以上。集热器的板芯肋片效率与板芯结构、 表面处理以及集热器整体结构有关。集热器整体结构的影响可 以用总传热系数来描述，其影响程度与自身的几何尺寸（肋片 厚度、材质）是一样。也就是说，在同等效率的情况下，集热 器热损小时板芯可以薄一些。选择性吸收表面可以提高集热效 率，但是市面上这类产品为了提高经济效益，往往肋片较薄。 用于热水器场合时，这类产品的实际集热效果与选择性差一些 （甚至没有选择性）但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。
太阳能热水器工作原理
真空管，平板太阳能热水器
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一、真空管太阳能热水器工作原理
太阳能热水器是迄今为止人类利用太阳能工业产品中普及 率最高的产品。普通太阳能热水器主机由三部分组成：真空 集热管、保温水箱和支架（如图所示）。常用的配件有：上 下水管、测控仪表、水阀开关等。
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1、集热原理
系统中的集热元件，功能相当于电热水器中的电热管。 但和其它热水器不同的是，太阳能集热器是利用太阳的辐 射热能加热冷水，故而加热时间只能在有太阳光照射的白天。
真空集热管就像一个细长的暖瓶胆，内外层之间为真 空，常用尺寸有：1800mm×58mm、1500 mm×47mm等。真空 管内管的外表面是特种材料涂层，可以有效吸收太阳辐射 能。当光子撞击膜层的时候，光能转化为热能，并传导给 管内的水，水温便逐渐升高。
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2、循环原理
由于冷水比重大、热水比重小的原理， 真空管和保温水箱便形成了冷水向下，热 水向上的自然循环，使最热的水循环到保 温水箱中。
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3、顶水式使用过程
家用太阳能热水器的用水方式分为落水式和顶水式。 落水使用方式不受自来水供水影响，其缺点是使用过程中 水温先低后高，掌握不好的话容易造成突然缺水的尴尬。 顶水方式则是水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应， 但是要求自来水保持供水能力。在自来水有保证的情况下， 推荐使用顶水方式。 家用太阳能热水器设计成顶水方式 时，必须对水箱内部结构进行合理的设计，以保证出水均 匀，避免形成水路“短路”或死角。使用管路最好设计成 可以转换成落水式的连接方式，在自来水压力不足或停水 时应急用。