太阳能热水器原理及安装示意图001
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解太阳能热水器具有安装使用方便、节能效果明显的优点,可以吸收太阳能辐射能,并且把能量转换成热能,从而产生热水的一种设备。
在家庭用热水、商业用热水、工业制造用热水等方面都有广泛的应用,下面小编就为大家介绍一下太阳能热水器的工作原理与结构图解。
太阳能热水器工作原理太阳能热水器工作原理图1、吸热过程真空管式太阳能热水器:太阳辐射透过真空管的外管,然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水,此时水受热而温度逐渐升高,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,同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
平板式太阳能热水器:其中介质在集热板内因热虹吸自然循环,随后将太阳辐热量及时传送到水箱内,介质也可通过泵循环实现热量传递,因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。
2、循环管路直插式结构的真空管式太阳能热水器,热水是因为通过重力的作用而提供动力;然而平板式则通过自来水的压力提供动力。
不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大,考虑到热能损失,一般不采用管道循环。
太阳能热水器自然循环集热原理示意图3、系统工作1)温差控制集热循环集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中,能够很好地吸收太阳能辐射后,促使集热管温度上升,然后当集热器温度和水箱温度水温差到达△t设定值时,通过检测系统发出指令,循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中,然而水被加热后又再次回到水箱中,使水箱内的水达到设定的温度。
2)地暖管道循环系统这个系统是增加热水循环泵作为不同点,然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。
然后再通过当水温达到设定温度时,自动启动地暖循环泵,使高温水通过地暖盘管在室内循环,从而使室内温度不断提高。
如果水箱水温开始低于某一设定值时,应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。
太阳能热水器控制器原理图
太阳能热水器控制器原理图家用太阳能热水器方便、节能、无污染,应用广泛;本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心,对储水箱水位、水温等进行检测和显示;水位过低时进行自动上水、水满自停,防止溢水;在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热,且温度可由用户预置;在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空,防止管道冻裂;具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能;一、系统结构太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示;在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上,引出交流电源线入户,由辅助控制系统的继电器控制通断电;水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中,通过电缆线接入用户室内控制器;进行管道排空时,由控制系统关闭排空控制阀,打开热水开关和淋浴开关,将管道中的水放掉;用水时则打开排空控制阀;系统自动上水时,通过单项电磁阀上水;水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动,当淋浴开关打开用水时,系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源;二控制系统组成太阳能热水器控制系统的组成如图2所示;整个系统以AT89C51单片机为核心,对水温、水位等参数进行智能检测和显示,读取水流开关、排空阀门的状态,经键盘操作和单片机内部运算比较,控制相应得执行机构进行通、断电;进行防漏电、防干烧等保护,并进行相应得声光报警;对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20,它具有3引脚TO-92小体积封装形式,CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值;水流开关信号的检测采用开关式传感器,其内部是一个霍尔开关,排空阀是一个带行程开关的球型阀,由5W交流伺服电机带动,每旋转90度输出一个开关信号,排空阀的开闭状态对应于该开关信号;上水电磁阀采用12V直流单项电磁阀;辅助电加热体的通断电采用继电器控制;排空阀由36V5W交流伺服电机带动,由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电;三、控制软件设计主程序流程图如图3所示;子程序流程图如图4所示;主程序首先完成串行口、定时器、中断源的初始化,设置初始运行参数、开中断,然后循环读取键盘状态、检测系统是否漏电;一旦检测到系统漏电,进行声音和显示报警,将所有执行机构断电;若系统不漏电则根据存储的键盘状态和检测的水温、水位等状态信号进行相应得处理并等待中断服务程序的执行;系统正常控制时,首先显示水温和水位,若检测到水流开关打开用水时,自动断开上水阀和电加热体电源,即实现水电联动,用水停电;当检测到水位过低时打开电磁阀上水;到达最高水位后,自动关闭电磁阀;在水位超过第二档时,将检测的实际水温与设置水温进行比较,若实际水温低于设置水温,则加热体通电进行辅助电加热;若实际水温高于设置水温时,切断加热体电源;若检测到水位低于第二档,不管设置温度高低,总是停止加热,以防止加热体干烧;。
太阳能热水器工作原理的三点分析
太阳能热水器工作原理的三点分析一、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。
二、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。
三、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。
太阳能热水器原理图解
太阳能热水器原理图解太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,它可以为我们提供热水,同时也是一种环保、节能的热水供应方式。
那么,太阳能热水器是如何工作的呢?接下来,我们将通过图解的方式来详细解释太阳能热水器的工作原理。
首先,我们来看一下太阳能热水器的结构。
太阳能热水器通常由集热器、储水箱和支架等部分组成。
集热器是太阳能热水器的核心部件,它通常由吸热板、集热管和绝热层组成。
吸热板负责吸收太阳能,并将其转化为热能;集热管则负责将吸收到的热能传输给水;而绝热层则可以减少热量的散失。
储水箱则用来储存加热后的热水,支架则起到支撑和固定的作用。
太阳能热水器的工作原理可以用以下图解来说明:首先,当太阳光照射到吸热板上时,吸热板会吸收太阳能并将其转化为热能。
吸热板通常采用黑色或暗色的材料,这样可以更好地吸收太阳能。
接着,吸热板上的热能会传输到集热管中的水上。
集热管通常是一根细长的管道,它可以将吸收到的热能传输给水。
当水在集热管中流动时,它会逐渐被加热。
加热后的水会被输送到储水箱中储存。
储水箱通常位于集热器的下方,它可以储存加热后的热水,并保持一定的温度。
当需要使用热水时,可以直接从储水箱中取出热水。
这样,我们就可以利用太阳能来加热水,实现热水的供应。
总的来说,太阳能热水器利用太阳能将水加热,实现热水的供应。
通过合理的结构设计和工作原理,太阳能热水器可以高效地利用太阳能,为我们提供热水,并且具有环保、节能的特点。
希望通过本文的图解,您对太阳能热水器的工作原理有了更清晰的了解。
太阳能热水器作为一种环保、节能的热水供应方式,相信在未来会有更广泛的应用。
太阳能热水器原理及安装示意图001
太阳能热水器的工作原理图、分类及安装方法太阳能热水器简介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、生产中对热水的使用需求。
太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。
真空管式太阳能热水器为多数,占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成。
把太阳能转换成热能主要依靠集热管。
集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
太阳能热水器分类1、从集热部分来分可分为:真空玻璃管太阳能热水器和金属平板太阳能热水器。
真空玻璃管:是目前吸热效率最高的集热部分,优点不需要在集热部分在增加保温层,现在的真空玻璃管在抗高温,抗打击和保温上,性能都是一流,被大部分生产厂家采用。
缺点体积比较庞大,管中容易集结水垢。
金属平板:传热性能极佳的金属片上,覆盖上吸热涂层,利用金属的传热性,将吸收的热量传于水箱中。
优点外观美观,安装方便,可以做成平板,而且不容易损坏。
缺点:保温要花很大的代价,成本高,间接的就是增加消费者负担。
2、从结构上来分可分为:普通式太阳能热水器和分体式太阳能热水器。
普通式:将真空玻璃管直接插入水箱中,利用加热水循环,使水箱中水温升高,是目前厂家都采用的。
也是流行的最常规的。
该类热水器只有顶层能用,除非顶层用户和你楼下的关系特铁,而且屋顶的面积是有限的。
分体式:解决不是顶层用户也能使用太阳能热水器。
分体式循环有2 种,一种靠水自然循环,热交换效率低,远远不能满足用水要求;一种靠泵循环热交换,解决自然循环效率低的问题,用泵循环,可以明显改善水的热交换。
3、从水箱受压来分可分为:承压式太阳能热水器和非承压是太阳能热水器。
承压式:无论哪种分体式热水器,都有一个致命缺点,必须用承压式水箱,制造承压水箱直接考验集热部分的密封性能;是所有分体式热水器的基本思路,成本极高,存在安全性问题,要求耐压7个大气;循环效果不是很理想。
《太阳能热水器安装》PPT课件
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四、安装水箱
1、电加热的安装 打开电加热口的防尘保温盖,松开里面的螺丝,用
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五、安装真空管
1、管座的安装 先安装真空管管座,集热管的下部要安装这个
管座内,将管座安装在支架的指定位置。 2、插管
插管前先检查保温层水箱内胆上套着的密封硅 胶圈是否安装到位,检查真空管工艺尾角是否破损, 检查象水银的涂层透明度,检查管口是否有加工毛刺, 圆度。 把真空管外密封胶圈套入真空管约15CM,用 肥皂水充分浸湿管口,右手把握真空管的尾端,一是 为了保护工艺尾角,二是便于插管用力。垂直管口方 向插入真空管,用力均匀轻旋推入水箱,插入后退回 管座。这样依次把所有真空管安装完毕。如右图: 。
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二、安装支架
1、选择安装位置 一般为安装在屋顶,座北朝南 ,正向南偏西
5~10°,保证无阳光遮挡。尽量减少入户管线,增 加日照时间。用指南针找到正南位置,做好标记。 2、组装支架(右图)
安装时要按照说明书先把前片(斜梁、方盒、 方盒支撑、地脚、前水平撑、前斜撑)和后片(后立 腿、后水平撑、后水平梁、后斜撑)组装在一起。用 扳手上紧螺丝,扭力适当,无松动即可。然后安装前 后片的侧斜撑,作用是起到结构上的加固作用。左右对称,逐根安装好。最后由
在电伴热带的端口切一斜截面,让它的两线的距离相对较远,避免连接 短路。用绝缘胶带缠绕使其充分绝缘,并将电伴热带的端头与管的端头对齐, 用绝缘交代固定在管道上,使其紧贴管壁。另一端为智能控制仪的4#、5#端 子,若有增压水泵,水泵接线与电伴热并联连接。
太阳能热水器的安装设计及安装
太阳能热水器的安装设计及安装(组图)太阳能热水器在中国已经实际使用超过15年了,从当初故障很多到基本正常,太阳能工作者走过了一条艰辛之路,也总结了许多宝贵的经验。
相对于一般家用电气产品,太阳能的可靠性还是比较差的,所以针对每一个客户的情况,提出一套可靠的安装方案是十分重要的。
三分质量七分安装反映了当前太阳能热水器的使用状况。
一、手动控制太阳能热水器安装图图-3-11-1是最简单的太阳能热水器的安装图,在用户房间内,打开进水阀门4,自来水通过打开的手阀1进入太阳能水箱,待水箱的水装满了,就会通过排气口3外接的管道流出来,流到用户的接水槽,用户看到水流出的信号,关掉进水阀。
太阳能热水器进水过程结束。
太阳能的水经一天太阳的照射,水温逐步提高,晚上就可以使用了。
安装太阳能热水器的特别注意事项,一般太阳能热水器是不承压的,排气口3是不能堵住的,否则自来水的压力一般有2-6公斤/每平方厘米,将会将水箱压爆,另一方面,不进水时,进水阀门1关闭,如果用户用水时,会产生抽真空现象,水箱周围将受到每平方厘米1公斤的大气压力,水箱将会被大气压扁(抽扁)。
由于进排气口是太阳能的呼吸通道,一旦被堵住将产生极大的破坏性后果,提醒安装者应特别注意。
形象地图示1、炸桶,2、抽瘪,抽瘪的实际摄影图3-11-2。
图3-11-2实地拍摄的排气口堵住,造成水箱抽瘪的图片(南非)如果遇到阴雨天气,可以插上电源,进行电加热,但注意用水时应关掉电源,防止水用干时电加热棒烧毁,如果采用留一部分水的办法也可以防止电热器烧毁,一般采用如下两种办法来保护电热器不被烧毁:图3-11-3:下出水的热水器为了保护电加热器不会干烧,我们将热水取水口内接了一个取水导管,这样水箱内的水就不会降到电加热器的发热管以下,这样就保护了发热管。
图3-11-4:边出水的热水器,为了防止发热管干烧,在热水出口设计了一个U型的热水管出口,这样,太阳能水箱中的水位就始终高于发热管体,这样在热水用掉后,水箱中还保留一部分水,也就保证了系统的正常工作。
太阳能热水器原理与安装
圖3-1-5有補水箱自然循環式太陽能熱水器
無補水箱自然循環式太陽能熱水器省去了補 水箱,將供熱水管和冷水進水管合為一體,連接在貯 水箱底部,如下圖3-1-6.這種熱水器必須待整個貯 水箱的水被加熱后,才能使用.
圖3-1-6無補水箱自然循環式太陽能熱水器
3-2.定溫放水式
這種熱水器在集熱器出口處裝有溫度控制 元件,控制集熱器進水管道處的電磁閥門,使出 口水溫保持在某一范圍內,如3-1-7所示,特別適 合旅店,理發店等單位.
四.太陽能熱水器安裝
4-1.太陽能熱水器選購
選購太陽能熱水器時,除品牌、價格外,應根據負荷特點(水 溫、用水量和用水時間) 、日照條件、建筑結構情況等因素綜 合考慮.
一般情況下,對城鎮職工可選擇圓洞式熱水器;對用水量大, 且較富裕的家庭可選用自然循環式;而對於使用時間長的旅錧、 理發店等可選用定溫放水型熱水器.
圖3-1-10安裝在陽台欄板南面
五.太陽能熱水器實例分析.
下循環管
集熱器
上循環管
貯熱器
溢流管
清洗閥
上循環管
供熱水管
強制循環泵
冷水補水管
水位、溫度控制裝置
太陽能熱水器系統圖
電器控制圖
控制箱
謝 謝
吸熱板是集熱器的核心,其結構形式直接影響到 熱轉換效率﹐吸熱板上的涂料特性影響熱的吸收率 和發射率。
吸熱板多采用鋼管板、鍍鋅鋼管板、銅管板和 不鏽鋼管板等材料制成;其表面涂料通常采用價格便 宜的非選擇性黑漆,這種黑漆的吸收率和發射率基本 相等。
1-3.保溫層 保溫層是為減少集熱器四周底部的熱損失而設
置的.對保溫材料的要求是:導熱系數低,耐熱性好,在 一定的工作溫度下不分解、不變形、吸水性要小. 太陽能熱水器的保溫層常用材料為:聚苯乙烯+聚氨 酯發泡、聚苯乙烯、聚氨酯發泡等. 1-4.外殼
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解太阳能热水器具有安装使用方便、节能效果明显的优点,可以吸收太阳能辐射能,并且把能量转换成热能,从而产生热水的一种设备。
在家庭用热水、商业用热水、工业制造用热水等方面都有广泛的应用,下面小编就为大家介绍一下太阳能热水器的工作原理与结构图解。
太阳能热水器工作原理太阳能热水器工作原理图1、吸热过程真空管式太阳能热水器:太阳辐射透过真空管的外管,然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水,此时水受热而温度逐渐升高,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,同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
平板式太阳能热水器:其中介质在集热板内因热虹吸自然循环,随后将太阳辐热量及时传送到水箱内,介质也可通过泵循环实现热量传递,因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。
2、循环管路直插式结构的真空管式太阳能热水器,热水是因为通过重力的作用而提供动力;然而平板式则通过自来水的压力提供动力。
不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大,考虑到热能损失,一般不采用管道循环。
太阳能热水器自然循环集热原理示意图3、系统工作1)温差控制集热循环集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中,能够很好地吸收太阳能辐射后,促使集热管温度上升,然后当集热器温度和水箱温度水温差到达△t设定值时,通过检测系统发出指令,循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中,然而水被加热后又再次回到水箱中,使水箱内的水达到设定的温度。
2)地暖管道循环系统这个系统是增加热水循环泵作为不同点,然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。
然后再通过当水温达到设定温度时,自动启动地暖循环泵,使高温水通过地暖盘管在室内循环,从而使室内温度不断提高。
如果水箱水温开始低于某一设定值时,应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。
太阳能热水器的组成及工作原理
太阳能热水器的组成及工作原理2.1 系统总体结构设计排气管图2-1系统结构图图2-1为系统设计的结构图,该图的系统操纵原理图如下图2-2:T3T2F 3热水太阳光F1箱器T1D自来水F2图2-2 系统操纵原理图注释:T1:热水箱的温度传感器T2:循环水管中的温度传感器T3:集热器中的温度传感器F1:循环水阀门F2:冷水阀门F3:热水阀门此款热水器利用微机操纵要紧有以下几种操纵功能:晨水加热操纵、温水循环操纵、冷水集热操纵、水箱加热操纵。
1.早晨水温操纵由于清晨太阳光较弱,因此太阳能热水器从系统发挥作用。
为了提供温度不低于30摄氏度的水,热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热,具体操纵过程如下:首先,关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1,然后微机开始进行水箱的温度采集,同时进行温度的比较,当水箱的温度小于30摄氏度时,电热器D接通进行加热,同时微机接着对热水箱的温度进行采集。
当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开,如此反复循环保证了温度的稳定。
2.循环水集热过程早晨水温操纵之后(7~9点),设定当日的水箱温度N(由两位BCD次齿轮开关设定),输入微机,再利用微机操纵系统,通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。
具体操纵过程如下:打开循环阀门F1,关闭冷水进水阀门F2,热水阀门F3处于空控状态。
然后开始比较温度,若(T3-T1>5摄氏度,T2>T1)为止。
如若T1=N,那么循环水集热过程结束,进入冷水集热操纵过程。
3.冷水集热操纵现在热水箱温度已达到了N,冷水要进入太阳能集热器,这时温度为T3,和当日的设定温度值相比较,若T3>N则将已加热的水送入热水箱,每天的操纵时段大概为9点~20点。
具体操纵过程如下:关闭循环水阀门F2,打开冷水阀门F2,热水阀门F3处于可控状态。
若T3>N,打开热水阀门F3并将保持一段时刻,若T3<N,关闭F3接着给太阳能集热器加热,明白温度承诺N,当打开F3时现在比较水管水温T2与N的值,若T2>N阀门F3接着保持打开状态,否则关闭F3。
太阳能热水器的组成及工作原理
太阳能热水器的组成及工作原理 2.1 系统总体结构设计排气管不锈钢保温水箱图2-1系统结构图图2-1为系统设计的结构图,该图的系统控制原理图如下图2-2:T3 T2F 3热集太阳光F1箱器T1D自来水F2图2-2 系统控制原理图注释:T1:热水箱的温度传感器T2:循环水管中的温度传感器T3:集热器中的温度传感器F1:循环水阀门F2:冷水阀门F3:热水阀门此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能:晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。
1.早晨水温控制由于清晨太阳光较弱,所以太阳能热水器从系统发挥作用。
为了提供温度不低于30摄氏度的水,热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热,具体控制过程如下:首先,关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1,然后微机开始进行水箱的温度采集,同时进行温度的比较,当水箱的温度小于30摄氏度时,电热器D接通进行加热,同时微机继续对热水箱的温度进行采集。
当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开,如此反复循环保证了温度的稳定。
2.循环水集热过程早晨水温控制之后(7~9点),设定当日的水箱温度N(由两位BCD次齿轮开关设定),输入微机,再利用微机控制系统,通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。
具体控制过程如下:打开循环阀门F1,关闭冷水进水阀门F2,热水阀门F3处于空控状态。
然后开始比较温度,若(T3-T1>5摄氏度,T2>T1)为止。
如若T1=N,那么循环水集热过程结束,进入冷水集热控制过程。
冷水集热控制3.和T3,此时热水箱温度已达到了N,冷水要进入太阳能集热器,这时温度为则将已加热的水送入热水箱,每天的控制时当日的设定温度值相比较,若T3>N 20点。
具体控制过程如下:段大概为9点~,T3>N,热水阀门F3处于可控状态。
若关闭循环水阀门F2,打开冷水阀门F2继续给太阳能集热器加F3打开热水阀门F3并将保持一段时间,若T3<N,关闭阀与N的值,若T2>N热,知道温度答应N,当打开F3时此时比较水管水温T2。
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的装置,其工作原理图如下所示。
1. 太阳能收集器太阳能收集器是太阳能热水器的核心部件,它负责将太阳能转化为热能。
太阳能收集器通常由一系列黑色吸热板组成,这些吸热板可以吸收太阳辐射的能量,并将其转化为热能。
2. 热水贮存装置热水贮存装置是太阳能热水器中用于储存热水的部件。
当太阳能收集器吸收到太阳能并将其转化为热能时,热水贮存装置会将热能传递给其中的水,使其升温。
热水贮存装置通常由一个绝热的水箱构成,以防止热能的散失。
3. 管道系统管道系统是太阳能热水器中用于传输热能的部件。
它连接太阳能收集器和热水贮存装置,将从太阳能收集器中吸收到的热能传递给热水贮存装置中的水。
管道系统通常由耐高温材料制成,以确保热能的传输效率。
4. 控制装置控制装置是太阳能热水器中用于控制热水温度和供水的部件。
它通常由温度传感器和电控开关组成。
温度传感器可以感知热水的温度,并将这些信息传递给电控开关。
电控开关根据温度传感器的反馈信号,控制水泵的运行和停止,以确保热水的温度在设定的范围内。
太阳能热水器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 吸收太阳能当太阳能热水器暴露在阳光下时,太阳能收集器会吸收太阳辐射的能量,将其转化为热能。
2. 传递热能吸热板中的热能会通过管道系统传递给热水贮存装置中的水。
热水贮存装置中的水会因此而升温。
3. 控制供水控制装置会根据热水的温度来控制水泵的运行和停止。
当热水温度低于设定值时,水泵会启动,将热水供应给使用者。
当热水温度达到设定值时,水泵会停止供水。
太阳能热水器的工作原理图展示了太阳能的利用过程,通过吸热板的吸热和热能传递,将太阳能转化为热水供应。
这种利用太阳能的方式不仅环保,还可以降低能源消耗和经济成本。
因此,太阳能热水器在现代家庭和一些工业领域中得到了广泛应用。
虽然太阳能热水器的工作原理图看起来相对简单,但其中涉及的热传导、温度控制等原理和技术并不简单。
太阳能热水器的工作原理
太阳能热水器的工作原理(图解)
作者:星星点灯 2016-7-29 太阳能热水器是如何工作的呢?太阳能热水器是如何通过太阳能转化到我们需要使用的热能呢?下面通过图解详细说说太阳能热水器的工作原理。
太阳能热水器的工作原理,如下图所示:
1.冷水通过管道进入太阳能热水器内,经过集热板,集热板能收集太阳能,将太阳能转化为热能,然后把冷水加热。
由于冷水的比重比热水的比重大,热水会自动往上升,然后形成一个循环动力,水就在集热板那逐渐升温,达到一定温度后就能进入储热水箱,需要热水的时候就能供应热水。
2.其实太阳能热水器的原理主要包括了以下2个原理:
(1)水循环原理,就是水会自动流动,这是利用冷水比热水密度大,冷水下沉,热水上升,形成自然对流循环、使水箱中的水逐渐变热,达到设定的水温为止。
当太阳强度不足以满足循环需要的时候,可以在水循环闭路加一水泵,实现强制循环。
(2)集热器吸热原理:太阳能热水器的集热器表面,有一特殊的涂层,此涂层对太阳能可见光范围具有很大的吸收率,吸收为热以后,集热器的散热热辐射波长在长波范围,该涂层对长波的发射率很低,这样就有效的保留了太阳能的热量。
再通过这种热量将冷水逐渐加热为热水。
下面详细说说这种集热器上的集热管,集热管实际像一个被拉长的热水壶内胆,由一大一小两支玻璃管套合而成,外层为透明,内层为涂有光普选择性的吸收涂层,内外管之间抽成直空,它是太阳能热水器的核心,用于最大限度地吸收太阳光辐射后的热能;由于真空玻璃管是圆形的,具有对太阳广源自然跟踪的特点,再加上反光板的反射原理,使玻璃管四面受光面面俱到,集热效果时间更长,水温更高,即使高寒地区一年四季也可正常运行。
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太阳能热水器的工作原理图、分类及安装方法太阳能热水器简介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、生产中对热水的使用需求。
太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。
真空管式太阳能热水器为多数,占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成。
把太阳能转换成热能主要依靠集热管。
集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
太阳能热水器分类1、从集热部分来分可分为:真空玻璃管太阳能热水器和金属平板太阳能热水器。
真空玻璃管:是目前吸热效率最高的集热部分,优点不需要在集热部分在增加保温层,现在的真空玻璃管在抗高温,抗打击和保温上,性能都是一流,被大部分生产厂家采用。
缺点体积比较庞大,管中容易集结水垢。
金属平板:传热性能极佳的金属片上,覆盖上吸热涂层,利用金属的传热性,将吸收的热量传于水箱中。
优点外观美观,安装方便,可以做成平板,而且不容易损坏。
缺点:保温要花很大的代价,成本高,间接的就是增加消费者负担。
2、从结构上来分可分为:普通式太阳能热水器和分体式太阳能热水器。
普通式:将真空玻璃管直接插入水箱中,利用加热水循环,使水箱中水温升高,是目前厂家都采用的。
也是流行的最常规的。
该类热水器只有顶层能用,除非顶层用户和你楼下的关系特铁,而且屋顶的面积是有限的。
分体式:解决不是顶层用户也能使用太阳能热水器。
分体式循环有2 种,一种靠水自然循环,热交换效率低,远远不能满足用水要求;一种靠泵循环热交换,解决自然循环效率低的问题,用泵循环,可以明显改善水的热交换。
3、从水箱受压来分可分为:承压式太阳能热水器和非承压是太阳能热水器。
承压式:无论哪种分体式热水器,都有一个致命缺点,必须用承压式水箱,制造承压水箱直接考验集热部分的密封性能;是所有分体式热水器的基本思路,成本极高,存在安全性问题,要求耐压7个大气;循环效果不是很理想。
解决水的循环和用水时的方便性。
非承压式:目前装在屋顶的都是属于非承压式热水器,它的水箱有一根管子与大气相通,利用屋顶和家里的高度落差,使用水时产生压力。
安全性成本,使用寿命比承压式显著多。
屋顶有限。
4、就其水流方向来分可分为:循环式,直流式和整体式太阳能热水器。
5、从接入方式来分可分为:按接入方式可分为:闷晒式、平板式、真空管式、热管式、分体式(壁挂式){按承压能力又可分为承压式和非承压式}、嵌入式1)闷晒式工作原理:水箱通过玻璃直接照射加热,一面受热,其余保温。
优点:阳光利用率高,吸热效果好缺点:经空气导热,热损耗高2)平板式原理:金属吸热,水热传递微循环优点:集热效率非常高,经久耐用缺点:密封性能差,热损失大,易受环境影响,冬天热效率低,不防冻。
3)真空管式真空管:双层玻璃管,管内抽成真空,内管表面镀膜(提高阳光吸收率,反射小,利用率高,热传递效果好),真空管一端开口接水箱。
原理:真空管吸热,管内水受热通过热传递及冷热微循环至水箱中储存并保温。
优点:阳光利用率高,吸热效果好,热能损耗低缺点:出现坏管、爆管情况,影响整机使用(实际使用中较少出现此现象)4)热管式原理:介质沸点低,在吸收太阳热能后,介质汽化上升,冷凝段置于水中。
在冷凝段受冷,传出热量,液化后下降至管下部继续受热,如此循环工作。
优点:热能利用高,不用担心爆管(热管为金属管,置于玻璃真空管内,真空管无水).缺点:热管介质在使用一段时间后,会在冷凝段吸附,从而影响热传导,出不了热水。
5)分体式原理:真空管内热管受热后,通过水箱内盘管冷却,循环工作。
优点:水箱位置随意摆放,可有效减少水管内滞留热水,热水利用率高,水管在室内杜绝冻管,不会受大风等灾害天气的影响。
缺点:造价高,售价高,实际太阳能利用率低。
(补:普通真空管热效率≥45%,壁挂式热效率≤28.5%)实际使用热辅助加热,耗电量大。
非承压式的分体式太阳能热水器在使用热水时还需自己配置水泵。
6)嵌入式原理:热水阀控制进水压力及流量,保证真空管正常工作。
进水冷水顶出管内热水,保证用户使用热水。
优点:阳光利用率高,吸热效果好,保温时间长,热水传输无损耗。
6、细分的话,根据真空管的数量,可以分为15根管、18根管,20根管 (24)根管,30根管。
根据水箱容积,可以分为100L,120L,150L,200L,300L……等多个类别。
根据真空管的外径,可分为45管,58管,70管。
根据真空管的长度,可分为1米五管、一米八管,一米九管……平板型根据集热器的构造,可以分为横管、竖管两大类。
根据水箱规格,可以分为:60L、80L、100L、120L等多个类别。
太阳能热水器工作原理、吸热过程1真空管式太阳能热水器:太阳辐射透过真空管的外管,然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水,此时水受热而温度逐渐升高,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,同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
平板式太阳能热水器:其中介质在集热板内因热虹吸自然循环,随后将太阳辐热量及时传送到水箱内,介质也可通过泵循环实现热量传递,因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。
2、循环管路直插式结构的真空管式太阳能热水器,热水是因为通过重力的作用而提供动力;然而平板式则通过自来水的压力提供动力。
不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大,考虑到热能损失,一般不采用管道循环。
、系统工作3 1)温差控制集热循环能够很好地吸收集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中,然后当集热器温度和水箱温度水温差到达促使集热管温度上升,太阳能辐射后,t△设定值时,通过检测系统发出指令,循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中,然而水被加热后又再次回到水箱中,使水箱内的水达到设定的温度。
2)地暖管道循环系统这个系统是增加热水循环泵作为不同点,然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。
然后再通过当水温达到设定温度时,自动启动地暖循环泵,使高温水通过地暖盘管在室内循环,从而使室内温度不断提高。
如果水箱水温开始低于某一设定值时,应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。
太阳能热水器的优点1、高科技产品,铜铝阳极化复合板芯或全紫铜板芯,表面处理工艺高,传热性能好,吸热能力强,产水量大;2、系统保温性能好,蓄热能量大,保温水箱有蓄水功能,可满足大批量人员集中使用热水,亦可作停水时应急水源之用;3、太阳能热水器系统全自动静态运行,无需专人看管、无噪音、无污染、无漏电、失火、中毒等危险,安全可靠,环保节能利国利民;4、具有排污净化功能,水源洁净无污染;5、真空管式太阳能热水器保温性能好,抗冻能力强。
安装人员:人数≥2人准备工作:1.准备施工工具。
比如:螺丝刀、扳手、电钻等。
2.打开热水器包装,按照装箱单检查配件是否齐全。
1)真空管数目齐全且是否完好;2)电加热是否完好;3)水箱箱体是否有凹痕;4)支撑辅件是否齐全;5)只能控制仪包装是否完好等。
安装支架:1.安装位置选择。
一般选择在屋顶,方向是坐北向南,正向南偏西5~10°,确保没有遮挡物。
入户管线也应该减少,这样可以增加日照时间。
2.组装支架。
安装时应当按照说明谁把前片和后片组装在一起,然后使用扳手上紧螺丝,无松动即可。
再将安装前后片侧斜撑住,起到结构上的加固作用。
3.将水箱和真空管都安装完毕后,再进行检验所有的螺丝,再拧紧。
固定支架:一般采用水泥墩、打膨胀螺栓亦或者是钢丝绳固定支架,当然需要更具自身屋顶的情况来选择最佳的固定方式。
钢丝绳固定方法:把钢丝绳或大号钢筋套在前支架左右框及桶托左右u型环上,并用螺母拧紧,将连接好的四根钢丝绳或钢筋向热水器四角方向拉伸,在女儿墙或其它地方选择适当位置,钻孔按膨胀挂钩,将钢丝绳或钢筋与相应膨胀挂钩U型环牢固连接。
真空管道式太阳能热水器固定图平板式太阳能热水器固定图安装水箱:1.电加热的安装。
首先打开电加热口的防尘保温盖,松开里面的螺丝,然后将底部的塞撬开,检查内置密封胶圈,看它是否贴紧,随后将内置电热棒放入,贴紧后恢复,上紧螺栓。
2.先把水箱放在组装好的支架桶托上,将水箱与桶托用螺栓连接,拧紧架子与桶托连接螺母,使水箱两端与支架左右两端距离相等,真空管中心线与前支架平面平行,然后把硅胶密封圈放入内桶翻边孔内放平。
安装真空管:1.管座的安装。
先安装真空管管座,集热管的下部要安装,且将管座安装在支架的指定位置。
2.插管。
先检查保温层水箱内胆套着的密封硅胶圈,然后检查真空管工艺尾角是否破损,接着检查像水银的涂层透明度,检查管口是否有加工毛刺、圆度。
把真空管外密封胶圈逃入真空管约15cm,用肥皂水充分浸湿管口,右手把握真空管尾端,一是为了保护工艺尾角,二是便于插管用力。
垂直管口方向插入真空管,用力均匀轻旋推入水箱,插入后退回管座,这样依次把所有真空管安装完毕。
接冷热水管:1.进出水口缠住胶带,然后上好管件,链接太阳能专用管道;2.电伴热带紧贴在管道外壁,用粘性扎带扎紧;3.把传感器装在水箱商城水位仪孔,管道外侧用厚聚乙烯橡塑管做保温;4.太阳能水箱上水由自来水接入。
接线:1.电加热接线。
红色线为火线,双色线为接地线,其余一根为零线。
剥皮,露出2cm左右铜线,并套上热缩管,进行绝缘和防尘。
然后把电源线与这三根线对色链接,接实接牢,从外侧用防水绝缘胶带统一缠好,避免短路。
.避让它的两线的距离相对较远,电伴热带接线。
2.在电伴热带的端口切一斜面,并将电伴热带的端头与管的端头对用绝缘胶带缠住使其充分绝缘,免链接短路。
齐,用绝缘胶带固定在官道上,使其紧贴管壁。
另一端为智能控制仪端子,若有增压水泵,水泵接线与电伴热并联链接。
安装智能控制仪:定位。
在室内侧墙上,打孔,然后插入塑料胀管,将测控仪的固定底座安装 1. 在墙面上; 2.传感器信号线与控制盒的信号线借口按照标记对接,插牢; 3.恒温混水电磁阀要水平安装,电磁阀的接线分别接入控制盒上的接线端子。
调试运行:安装完毕,接通控制器电源,运行。
如果没问题,则收拾工具,打扫卫生。
最后计算、记录室内安装用件及数量,且同业主进行核实,如果无误,请用户签字认可。
安装注意事项:太阳能热水器1.单门独院安装最好。
因为太阳能热水器自身体积较大,较占空间,所以单门独院安装热水器条件最好的。
它可以产用外墙布管方式对每层卫生间进行热水管。
水塔的高度应当比热水器水箱高一米以上,管材应采用保温控制管,热水器要固定好,要防止台风损坏的造成。
2.新居考虑细节。
一般用户搬进新家后,首先就是考虑热水管额入口和出水管的出口,如果是选用电加热和带控制仪的用户还要确定开关或者控制仪的安放地点,以达到方便、安全、和谐的目的,室外安装地点一般由供应商与用户协商解决,届时应取得物业或者有关邻居的认同,即可开始安装。