自制简易太阳能热水器详细流程

自制简易太阳能热水器详细流程

黄志光

太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁且廉价的能源。家庭利用太阳能的方式，主要是利用太阳能热水器提供生活用热的水。目前市售太阳能热水器的种类和品牌很多，质量也很好，但价格太贵，动辄几千元，要使广大城镇和农村居民普遍用上太阳能热水器仍然是可望而不可及的事情。

我于去年试制了一台简易太阳能热水器，经将近两年的使用，效果很好。这种热水器结构简单，造价低，适应性广，可以安装在楼顶，也可以安装在地面，有电无电，有无自来水，只要有阳光照射到的地方都可以使用。现对它的工作原理、结构和制作过程详细介绍如下：

图１

一、工作原理

如右图所示，吸热箱吸收太阳的辐射热(太阳能)使箱内水温升高，箱内热水向上通过上对流管流入保温桶并继续上升至最上层，保温桶底层的冷水通过下对流管自动流入吸热箱的下端被加热后又上升进入保温桶。就这样，通过冷热水的对流，保温桶中的冷水不断自动进入吸热箱被加热后又自动进入保温桶保存起来，使保温桶中的水温不断升高，桶中的冷水也就逐渐变成了热水。

二、简易太阳能热水器各部件的制作

(一)吸热箱的制作

用1000X2000X0.8的不透钢板经裁剪并折边(如图２所示)后焊接成980X10的薄型水箱。为防止水箱注水后变形，在水箱内沿水的对流方向焊置5-6根长800的10X10的方形不锈钢管以增加强度，具体做法是::方管距水箱上、下两端的距离均等或与下端的距离稍小，管与管间及管与箱侧边的距离均等，并事先在箱底及箱盖上表面画好方管的位置，然后用”点焊”法将方管焊於箱底内，焊点距离应不大于100为好，置于箱底内的方管全部焊完后盖上箱盖(画有方管位置的一面朝外)，然后将吸热箱四周的接缝全部”点焊”固定，然后按照事先画好的方管的位置，以点焊法从箱外将方管与箱盖焊接在一起，最后再将四周接缝全部焊牢，绝不可出现漏焊或气孔，以防漏水。

在焊接四周接缝的过程中应用一适当的夹具(如图３)压住焊缝的两端，以减小箱体因焊接所造成的弯曲变形。箱体四周焊好后，在吸热箱的水的对流方的上表面(向阳面)的最上端的中央及下表面的最下端的中央各钻一直径为20的圆孔(必须在箱体四周焊好后才能钻而不能在焊接前先钻孔)，再将自来水管(4分管)连接用的(不锈钢)内接头的的一端插入孔中(不可插入太深以免与箱体的另一面靠得太近影响水的流动)，然后焊牢，也可以将”内接头”改为如右图所示的自制的”吸热箱水管接头”。

以上工完成后，必须注水检查所有焊点、焊缝，确保绝不漏水。方法：单个制作可用灌水法；批量制作可用”打气法。吸热箱上面的玻璃盖：平板无色玻璃，1050X1050，厚度随意。

图２图３图４

(二)保温桶的制作

保温桶由两个直径分别为700mm和800mm的塑料水桶(缸)套在一起而成。安装前先在两桶底分别钻钻四个直径为20的圆孔，大桶的四个孔可以大些，以便安装，四孔以桶底圆心为对称成正方形分布，孔距(正方形边长)约200左右。(外桶改为直接用砖砌成更加经久耐用)。

安装：先将接往桶外的水管(不能用金属管)与小桶接牢(必须垫置橡胶垫圈，以防漏水)，水管外留长度不宜过长(150-200为宜，即凸出外桶底100左右)，否则不易套放。将小桶木支架(如左下图所示，用3 --4公分厚的泡沫板代替木支架更省事)放入大桶内，将小桶套入大桶中，再在两桶间塞入木糠并用竹片反复插实(尽可能将小桶底下也灌满木糖)即好。

图５

图６

(三)热水器的支架

1.吸热箱的支架。吸热箱支架最好用砖砌成支座，并使吸热箱平面与水平面成30--35度角左右，朝向为向南偏西15度左右为好。如右上图所示。

2.保温桶支架用钢制、木制、砖砌均可。高度视实际情况而定(约70cm—80cm左右) ，使保温桶底比吸热箱上沿高出15cm左右即可。

(四)热水器总装

1. 吸热葙的安装。(以砖砌支座为例)

先将下回流管接好，将木糠倒入砖支座的内腔，且尽可能使木糠填满，并适当压实；将吸热箱放到砖支座上(下回流水管应埋入木糠中)，用灰浆垫好吸热箱四周，再用灰浆将吸箱外侧四周垫高，以使玻璃板能将吸热箱及其水管接头全部盖住；用黑漆将吸热箱的上表面--向阳吸热面均匀喷黑，再在吸热箱上方盖上事先备好的玻璃板(玻璃板绝对不能触到吸热箱，以免玻璃板局部过热爆裂)，然后再用灰浆将玻璃板四周密封压紧抹平，如采用双层玻璃(两层玻璃相隔0.5公分左右)效果更好。

2. 连接吸热箱和温桶将组装好的保温桶放到支座上，保温桶应尽量靠近吸热葙，使连接两者的水管越短越好。用塑料软管将二者连起来。并注意以下两点：两连接管靠近保温桶的一端必须高于另一端，水管不能有上下弯曲现象，以免有气泡停留在其中而影响水的流动；试用成功后应用保温材料(如旧毛巾等)将上下回流管露在空气中那部分包好，以免散热。

3.桶盖保温层用蛇皮袋或旧床单等旧布料缝一直径75—80cm的圆形袋子，内装适量木糠，先盖上保温桶内桶的小盖，再在其上摆放若干木(竹)条，然后放上装有木糠的圆袋子，并将木糠稍加摊匀，其上再盖上大桶盖。