太陽能熱水器結(jié)構(gòu)分類與工作原理
就其結(jié)構(gòu)來說，大體可分為以下幾類：
1、從集熱部分來分：
1)玻璃真空管太陽能熱水器
可細(xì)分為全玻璃真空管式、熱管真空管式、U型管真空管式。常用的為全玻璃真空管式，其優(yōu)點(diǎn)：安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。尤其是帶輔助電加熱功能的太陽能熱水器，它以太陽能為主，電能為輔的能源利用方式使太陽能熱水器全年全天候正常運(yùn)行，環(huán)境溫度低時效率仍然比較高。其缺點(diǎn)在于體積比較龐大、玻璃管易碎、管中容易集結(jié)水垢、不能承壓運(yùn)行。
2)平板型太陽能熱水器
平板型太陽能熱水器 可分為管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。其優(yōu)點(diǎn)：具有整體性好、壽命長、故障少、安全隱患低、能承壓運(yùn)行，安全可靠，吸熱體面積大，易于與建筑相結(jié)合，耐無水空曬性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其熱性能也很穩(wěn)定。其缺點(diǎn)由于蓋板內(nèi)為非真空，保溫性能差，故環(huán)境溫度較低時集熱性能較差，采用輔助加熱時相對耗電。環(huán)境溫度低或要求出水溫度高時熱效率較低。如凍壞需更換整個集熱板，適合冬天不結(jié)冰的南方地區(qū)選用。
2、從結(jié)構(gòu)來分類：
1)緊湊式太陽能熱水器：就是將真空玻璃管直接插入水箱中，利用加熱水的循環(huán)，使得水箱中的水溫升高，這是市場最常規(guī)的太陽能熱水器。
2)分體式熱水器：分體式熱水器是將集熱器與水箱分開，可大大增加太陽能熱水器容量，不采用落水式工作方式，擴(kuò)大了使用范圍。
3、從水箱受壓來分：
1)承壓式太陽能熱水器：太陽能熱水器的出水是有壓力的。一般為頂水式工作，不一定采用承壓式水箱。
2)非承壓式太陽能熱水器：普通太陽能熱水器都是屬于非承壓式熱水器，它的水箱有一根管子與大氣相通，是利用屋頂和家里的高度落差，使用水時產(chǎn)生壓力。其安全性，成本，使用壽命都比承壓式要顯著得多。
太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，目前真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國內(nèi)95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到所需熱水。
一、吸熱過程
太陽輻射透過真空管的外管，被集熱鍍膜吸收后沿內(nèi)管壁傳遞到管內(nèi)的水。管內(nèi)的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形成一個向上的動力，構(gòu)成一個熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲存在儲水箱上部，同時溫度較低的水沿管的另一側(cè)不斷補(bǔ)充如此循環(huán)往復(fù)，最終整箱水都升高至一定的溫度。而平板式熱水器，一般為分體式熱水器，介質(zhì)在集熱板內(nèi)因熱虹吸自然循環(huán)，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內(nèi)，水箱內(nèi)通過熱交換(夾套或盤管)將熱量傳送給冷水。介質(zhì)也可通過泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。
二、循環(huán)管路
家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒有外在的動力。真空管式太陽能熱水器為直插式結(jié)構(gòu)，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力(稱為頂水)提供動力。而太陽能集中供熱系統(tǒng)均采用泵循環(huán)。由于太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不采用管道循環(huán)。
三、頂水式使用過程
平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實(shí)行頂水工作的方式，水箱內(nèi)可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優(yōu)點(diǎn)是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點(diǎn)是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應(yīng)，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。
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