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太阳能热水器工作原理图解

  • x职场
  • 2021-11-09

谈到工作原理,我们很多人都知道,有朋友问太阳能热水器工作原理图解,事实上太阳能热水器工作原理图解,这到底怎么回事呢?实际上太阳能热水器工作原理图解呢,下面就由小编为大家介绍一下太阳能热水器工作原理图解,希望大家会喜欢。

太阳能热水器工作原理图解

1、设计:由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而得到所需热水。

2、构造:由集热器、保温水箱、支架、连接管道、控制部件等部件。

3、工作原理:阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上,将太阳光能的热量吸收,由于两层玻璃之间是真空隔热的,传热将大大减小(辐射传热仍然存在,但没有了热传导和热对流),绝大部分热量只能传给玻璃管里面的水,使玻璃管内的水加热。

加热的水便轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶,桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充,如此不断循环,使保温储水桶内的水不断加热,从而达到热水的目的。

热水器安装后。非专业人员不要轻易挪动、装卸整机,以免损坏关键元件。太阳能热水器构造是太阳能热利用的一种,整个热水器包括集热部分、贮热部分、支架部分。

判别集热部分的优劣最主要根据是集热元件的吸收率和发散率,这与材料和制作工艺有关。

真空管式太阳能热水器构造特点主要有储水箱、集热管(真空管)、支架三部分组成。储水箱的外观为一个留有多个插孔的圆柱形物体,箱体由内外两层金属材料中间夹带体温层组成。

它的作用为储水用,真空管象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,内层为涂有光谱选择性的吸收涂层,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。支架支撑着整台太阳能热水器,用于固定储水箱和真空管。

注意上水时间。根据天气情况,决定上水量,保证洗浴时适当的水温。定期检查热水器的管道、排气孔等元件是否正常工作。大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管。

阳台壁挂太阳能热水器工作原理与构造?

一、原理:

1.壁挂式太阳能热水器是通过平板集热器的翅片集热的,就是通过它将太阳的辐射装换成了热能,这样使得水箱中的水温不断的增高。

2.壁挂式太阳能热水器利用了热液密度小、冷液密度大的特点,然后通过壁挂式太阳能热水器的循环水管路线,在集热器和水箱之间形成一个冷热循环的自然循环使得水箱里面的温度升高,达到水加热的目的。

热水系统是平板集热器里面的翅片将吸收的太阳辐射转换成热能,使得集热器换热管内中的工质的温度不断升高,利用热液密度小,冷液密度大的特点,通过循环管路,在集热器与水箱之间形成冷水自上而下,热水自下而上的自然循环。通过这种循环,使水箱内的水逐渐升温。由于平板集热器内的工质为抗低温液体,能保持在零下40度不冻。所以即使高寒地区,一年四季也可正常运行。

二、构造

此种太阳能热水器,其结构部件主要由6部分组成,分别为:

1、太阳能集热器。其主要完成太阳能由光能到热能的接收和转换。应用在阳台壁挂上的太阳能集热器形式主要有平板型、U型真空管型和热管真空管型三种。

平板型太阳能集热器在欧美地区得到广泛使用,我国由于全玻璃真空管的大规模发展,所以平板集热器在我国的占有比例较低。但它具有热效率高、承压性好、不存在过热隐患等优点,是一种非常理想的与建筑结合的太阳能集热器。

U型真空管型太阳集热器是在全玻璃真空管中插入弯成U型的金属管,在U型管和玻璃真空管之间有与两者紧密接触的金属翅片,作为二者之间的传热体。这种真空集热管有两种形式,一种是选择性吸收涂层在玻璃管上,真空集热管吸热后通过翅片把热量传递给U型管中的介质,另一种是选择性吸收涂层在U型管的金属翅片上,U型管直接吸热传给介质。

热管真空管型太阳能集热器的热管元件安装在全玻璃真空管内,热管上有紧密接触的金属翅片,直接由翅片吸热,然后传递给热管中的流体介质,继而加热联集管中的水。热管真空管型太阳集热器是一种非常有前途的集热器,也非常适合与建筑进行结合设计。

2、贮热水箱。用于贮存由集热器转换而来的热量,供用户使用。水箱密闭承压,带温度表、压力安全阀,有的还配备电辅助加热器。

目前市场上贮热水箱结构按换热方式的不同,主要分为三种:

一是双层内胆结构。在原热水器内胆外增加一个封闭夹层空间,该空间用于贮存换热介质,通过介质把太阳能集热器吸收的热能传递到内胆里的水中,从而把内胆里的水加热。

该结构的优点是换热速度快,换热介质在双层内胆的夹层里,能够把太阳能集热器吸收的热量快速地传递给内胆里的水。缺点是:焊缝较多,易出现焊接缺陷,同时由于夹层的间隙较小(一般在10mm左右),夹层内壁上无法进行防腐处理,夹层结构抗腐蚀性较差,影响使用寿命。

二是内置盘管结构。该结构是在原热水器内胆里增加换热盘管。换热介质在盘管内流动,通过盘管把热量传递给内胆里的水。此种换热结构的水箱在市场上占有率较高。

该结构的优点是盘管用铜管弯曲成形,防腐性能可靠,使用寿命长。缺点是:铜管的价格较贵,成本较高;由于盘管与内胆里的水接触面积一般会小于双层内胆结构的换热接触面积,因此换热速度比双层结构的换热方式慢。

三是内置小内胆结构。该结构是在原热水器内胆内再增加一个小内胆,用于换热。

该结构的优点是采用这种结构可对大内胆和小内胆都做搪瓷防腐处理,解决双层内胆夹层内不能做防腐处理的缺点,延长了使用寿命,同时又比铜盘管结构节约成本。缺点是:一般是在小内胆和大内胆焊接成形后,再进行搪瓷,但这很难保证大内胆内壁和小内胆外壁上的搪瓷层厚度均匀;而如果先搪瓷小内胆,再把搪瓷后的小内胆焊接在大内胆上,最后搪瓷大内胆内壁,但是这个工艺不仅会造成小内胆二次搪烧,而且小内胆与大内胆焊接处的搪瓷质量也难以保证。

3、控制器。控制器是整个系统的大脑,通过各个位置传感器的电信号来控制整个系统的运行,目前有两种形式,一种是直接安装在水箱上的控制器,另一种为了用户的使用方便,安装在便于操作的卫生间或其他客户要求的位置。

控制方式有多种,可通过温差控制、最高温控制、定时加热控制等方式来调节水箱水温。

4、泵站。泵站内设置循环泵、流量指示调节器、单向阀、泄压阀和压力表等[2]。

循环泵一般采用屏蔽式热水循环泵。流量指示调节器指示系统循环时的流量值,并根据流量的大小调节循环泵的转速。单向阀能在泵停止运转后防止倒流。泄压阀能保证系统的安全,当系统内的压力超过所能承受的最大值时开阀泄压。压力表显示系统中的压力值。

泵站和控制器可以组合成一体化的太阳能工作站。

5、膨胀罐。整个系统是闭式液体循环系统,运行压力一般设在0.6~0.8MPa。介质被加热时会出现体积和压力的膨胀,为了平衡容量和压力,系统中需要使用膨胀罐。膨胀罐是一个由隔膜将气体(一般是氮气)与系统分成两部分的密闭式容器,它可以吸收和容纳因受热而体积膨胀的液体,平衡系统的容积和压力。系统冷却时,预充氮气的压力将隔膜推到底部;系统升温时,压力增大,系统液体压力高于预充氮气的压力,加热膨胀的介质流入膨胀罐。

6、连接管路。集热器与贮热水箱,还有其他部件之间的连接一般采用铜管或者PP-R管,外面包裹保温材料减小热损。

拓展资料:

安装注意事项

安装阳台壁挂太阳能时候一定要与小区物业沟通,因为有的楼房外层是隔热层,不允许打孔。另外阳台壁挂式太阳能因为安装有一定的倾斜角度,会挡到楼下邻居的光线,造成邻里纠纷,因为是侵犯邻里权益,打官司往往失利,安装的时候要尽量避免这个问题。

太阳能热水器分解图

太阳能热水器自然循环集热原理示意图:

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。

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。

太阳能热水器结构图解:

太阳能热水器是什么原理

太阳能热水器的原理是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主,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。

扩展资料

太阳能热水器的优缺点

太阳能热水器的优点

1、 太阳能热水器保温水箱蓄水功能较大,可给数量较多的人提供热水,也可以在停水时用作应急水源。

2、 太阳能热水器使用太阳能加热水,环保无害,有阳光就可以正常工作。

3、 全自动静态工作,无需人工操作。

太阳能热水器的缺点

1、 舒适性较差,需要长时间的日晒才能把水加热,不能持续二十四小时提供热水。

2、 为了更好的利用太阳能,有些太阳能热水器会安装在高处,这就必须考虑避雷的问题。需要为其添加避雷设施。

3、 在冬天或阴天等阳光较弱的天气,太阳能热水器的制热效果会变得很差,这个时候通常要使用它的用电加热功能,但是耗电量会很大。

求图解太阳能热水器上水怎么上,哪个是开关?

按下上水的那个按键,再看看有没有上水图案显示,如果有就是上水了。

总开关一个,在上面,一个热水开关,另外一个就是凉水开关了,同时打开冷热水开关,让冷水通过热水开关上水。洗澡的话打开总开关,用这两个开关开的大小来调水温,再开热水和凉水开关,上水的话,关闭上面的开关。

太阳能热水器上水上可以用太阳能自动测控仪来自动控制。

1、在太阳能里放上仪表里所带的传感器线,然后线接到仪表盒里对应的接线柱上;

2、在抽水机的前面接上仪表里所带的电磁阀,注意水流方向不要接错,然后原来管道路线不变;

3、最后把抽水机的电线也引入仪表中那个增压泵的接线柱接上就行。把仪表的插上电源就行。

4、这样当太阳能水没有满时,仪表就自动打开电磁阀的同时也打开抽水机,水箱水满时同时一起关闭。

需要注意的问题:电磁阀水流方向不能接错;抽水机的功率不能大于750W;如超过要有继电器中转 正常只要不是中午,而且热水器中有存水(一个格)就可以上水。

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置,将水从低温加热到高温,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:真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,主要以真空管式太阳能热水器为主,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零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而得到所需热水。

一、工作原理

阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上。

将太阳光能的热量吸收,由于两层玻璃之间是真空隔热的,传热将大大减小(辐射传热仍然存在,但没有了热传导和热对流。

绝大部分热量只能传给玻璃管里面的水,使玻璃管内的水加热,加热的水便轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶,桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充。

如此不断循环,使保温储水桶内的水不断加热,从而达到热水的目的。

二、控制部件

一般家用太阳能热水器需要自动或半自动运行,控制系统是不可少的,常用的控制器是自动上水、水满断水并显示水温和水位,带电辅助加热的太阳能热水器还有漏电保护、防干烧等功能。

市场上有手机短信控制的智能化太阳能热水器,具有水温水位查询、故障报警、启动上水、关闭上水、启动电加热等功能,方便了用户。

三、连接管道

太阳能热水器是将冷水先进入蓄热水箱,然后通过集热器将热量输送到保温水箱。蓄热水箱与室内冷、热水管路相连,使整套系统形成一个闭合的环路。设计合理、连接正确的太阳能管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要。

太阳能管道必须做保温处理,北方寒冷地区需要在管道外壁铺设伴热带,以保证用户在寒冷冬季也能用上太阳能热水。

求图解太阳能热水器上水怎么上,哪个是开关。

应该是没有混水阀的装置,总开关一个,在上面,一个热水开关,另外一个就是凉水开关了。

洗澡的话打开总开关,再开热水和凉水开关。

用这两个开关开的大小来调水温,上水的话,关闭上面的开关,同时打开冷热水开关,让冷水通过热水开关上水。

太阳能热水器的工作原理是什么

如图为太阳能热水器工作原理的示意图,请你根据示意图说明其工作原理

  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。

平板式太阳能热水器和普通的太阳能热水器工作原理有何不同?

  普通的真空管太阳能热水器中,真空管是太阳能热水器的核心,他的结构如同一个拉长的暖瓶胆,内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层,用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射,光子撞击涂层,太阳能转化成热能,水从涂层外吸热,水温升高,密度减小,热水向上运动,而比重大的冷水下降。热水始终位于上部,即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大,主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时,热水器内的热水便依靠自然落差流出。

  在平板式太阳能中,集热器吸收热能,并将热能传导至集热器中的热交换介质中。随着导热介质温度的升高,在泵的循环作用下,受热的液体在集热器中加热后,进入储水罐的热交换器之中。在此,热能被转移水中,导热介质逐渐冷却。冷却后的液体又被推回至集热器中。冷却后的溶液在集热板中再一次被加热而循环到热交换器之中,将热能传给储水罐中的水。这一过程不断重复直至储水罐中所有的水都被加热。

  可以看出平板式太阳能的工作一般需要先加热介质,而真空管太阳能是直接加热水。真空管太阳能上水出水一般依靠自来水压力或者重力水压即可,平板式太阳能的加热介质一般需要用泵来强制循环。

  平板式太阳能热水器和真空管太阳能热水器系统比较:

  太阳能热水器热效率:平板较高52.5%,真空管较低47%。(热效率值为1994-1997年全国测试平均值)

  太阳能热水器价格:平板较高,真空管较低。

  太阳能热水器承压性:平板式可承压,使淋浴方便,真空管不承压,易破碎。

  太阳能热水器结水垢:平板式热水器可排污,不易结垢,真空管下端密封,易结垢,降低热效率。

  太阳能热水器耐用性:平板式强度高,耐用,不会爆管,下冰雹时有盖板玻璃保护,真空管会碰坏,停水后,热的真空管突然补充冷水易爆管,下冰雹时直接损害真空管本身。

  平板式热效率较高的原因是:真空管受热面不完全,而且管与管之间还要留出施工安装间隙。

  从上面比较分析中可以看到,平板式太阳能热水器比真空管太阳能热水器要先进的多,伴随着经济的发展以及节能的需求,我国太阳能热水器会逐渐向平板式太阳能热水器过度。

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