太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器原理~

太阳能热水器工作原理如下：

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，这样就有效地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。

太阳能热水器简介：
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。

太阳能热水器工作原理图
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。
加热图
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，这样就有效地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。
太阳能集热管
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；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。

太阳能热水器工作原理图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。加热图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，这样就有效地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。太阳能集热管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；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。

（一）、太阳能热水器的工作原理是什么？

　　太阳能热水器是一个光热转换器，区别于传统的自然利用，如晾晒、采光。

　　 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，落差越大，水压越高。如果太阳能安装在天面，而用户住在顶层，建议安装一自动增压泵，一用水就自动加压，使用更方便。

（二）、太阳能热水器也需要防雷

新闻来源：江门新闻网 作者：未知　　日期：2006-5-15 9:56:00

　　 随着人民生活水平的提高，环保能源广泛被人民所接受和利用，太阳能热水器就是其中一种。为了采热的需要，太阳能热水器往往被安装在屋顶无遮挡的高处。由于一些安装公司和用户缺乏防雷安全意识，安装过程并没考虑对太阳能热水器的雷击防护，使安装好的太阳能热水器留下雷击隐患，对使用者的生命财产形成威胁。

　　 当太阳能热水器被雷击时，不但将太阳能集热板击坏，还使强大的雷电流沿电源线路、金属导管等路径进入室内，危及人身和财产安全。据江门市气象局防雷检测所提供的数据显示，2005年我市已发生好几宗太阳能热水器遭雷击损坏事故，幸未造成人员伤亡，因此雷电对太阳能热水器的危害是显而易见的。那么怎样才能使太阳能热水器在雷雨季节时安全可靠，不受雷击侵袭呢？

　　 首先，人们应提高对雷电危害的认识和自我保护能力，特别是正在行雷闪电时不要使用太阳能热水器；其次，做好太阳能热水器的防直击雷措施，为太阳能热水器安装一套完善合理的防直击雷装置（包括避雷针、引下线、接地装置），使太阳能热水器在避雷针的保护范围内，免受雷电直接雷击。第三是要做好太阳能热水器各金属支架的等电位连接，但应避免直接连接到避雷针上。第四太阳能热水器电源线路应采用金属屏蔽保护，并在开关处安装电源避雷器。上述工作最好委托有防雷施工资质的单位施工。

　　 太阳能热水器既经济方便，又节能环保，备受青睐。但只有真正搞好了太阳能热水器的防雷措施，在雷雨季节才可放心使用。

（三）、太阳能热水器在使用过程中应该注意的问题：

（1）注意上水时间；
　　（2）根据天气情况，决定上水量，保证洗浴时适当的水温；
　　（3）定期检查热水器的管道，排气等元件是否正常工作；
　　（4）大气污染严重或风沙大、干燥地区隔期冲洗真空管；
　　（5）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。

　　在使用太阳能热水器的过程中，如果巧妙地安排上水时间和上水量，会起到事半功倍的效果。刚刚开始使用的用户可能不太清楚，时间长了，慢慢就会摸索出经验和规律。下面我们介绍几种太阳能热水器的使用技巧：
A、洗澡时，如果太阳能热水器里的水已用完，而人还没有冲冼干净，这时可以上几分钟冷水，利用冷水下沉，热水上浮的原理，将真空管里的热水项出，就能洗澡了。
B、利用A的原理，如果洗完澡后，太阳能热水器里还有一点热水，这时上几分钟冷水，所得热水可以多洗一个人。（每支真空管产热水量6.5升或8升）
C、根据天气预报决定上水量，可以获得比较满意的水温：如果睛天，可把水上满，阴天或多云，则上多半箱水；有雨，保留原有的水不上冷水。
D、晚上洗完澡后，如果热水器水箱里还有一半近70℃的热水，为了防止热散失过大（水量越少，热散失越快），也要根据天气预报决定上水量，睛天，上满水，阴雨天，则上2/3的水。
E、冷热水调节：太阳能热水器的水温调节步骤是：先打开冷水阀，适当调节冷水流量，再打开热水阀调节，直到得到所需洗浴温度。
另外，可以凭经验根据天气情况确定冷水量。注意喷头不要朝向人体，以免烫伤。
F、抗风措施：由于太阳能热水器的零部件连接可靠，抗风性能主要取决于它的安装固定方式，固定时将支架用钢丝绳按四个方向分别牢固地固定于坚固的建筑物上，使支架与建筑物之间的钢丝绳拉紧，主机的牢固程度能够承受8级大风。特殊情况可以通过增加钢丝绳来加强主机的稳定性；
G、如何延长寿命：为了延长太阳能热水器的使用寿命，用户在使用过程中应注意以下几点：
1、热水器安装固定好后，非专业人员不要轻易挪动、卸装，以免损坏关键元件。
2、热水器周围不应放杂物，以消除撞击真空管的隐患。
3、定期检查排气孔，保证畅通，以免胀坏或抽瘪水箱。
4、定期清洗真空管时，注意不要碰坏真空管的尖端部位。
5、冬季应预防管道冻裂，并保证排气管畅通。
6、有辅助电加热装置的太阳能热水器应特别注意上水，防止无水干烧。

能量与环境偏

太阳能热水器便是太阳能成果应用中的一大产业，它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品， 太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能，加
热冷水提供给 人们在生活、生产中使用的节能设备。
系统组成
◆ 集热器：
系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电 热管。和电热水器、燃气热水器不同的是，太阳能集热器利 用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的 白昼。
◆ 保温水箱：
和电热水器的保温水箱一样，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，所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储 存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。采用同乐搪瓷内 胆承压保温水箱，保温效果好，耐腐蚀，水质清洁，使用寿 命可长达20年以上。
◆ 连接管道：
将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温 水箱输送到集热器的通道，使整套系统形成一个闭合的环路。 设计合理、连接正确的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，保证有20年以上的使用寿命。
环保作用
每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日，可产生相当于2.5度电的热量，每年可节约标准煤200公斤 左右，可以减少700多公斤CO2的排放量。太阳能热水器的广泛运用，包括生活用热水，采暖，空调,在省钱 的同时必将极大地改善地球的污染状况。

A．真空管式太阳能热水器工作原理：真空管吸热-微循环-保温水箱-测控制系统-用户。

真空管式太阳能热水器，利用真空管集热，最大限度的实现光热转换，经微循环把热水传送到保温水箱里，通过专用管路至用户。控制系统把自来水通过控制阀，控制仪等送至太阳能以达到自动化控制。辅助电加热安置在水箱里，已备阴、雨、雪天使用，节电90%。并自动化运行。

性能特点及技术参数
⑴集热元件-真空管技术参数规格: 1200mm×47mm 1500 mm×47mm。
目前集热效果的最好的是AL---N/AL真空溅射选择性镀膜，本产品采用1.2、1.5m利用该涂层的玻璃真空管，其吸收率 ≥0.93红外发射率ε≤0.6，平均热损Uct0.9W/㎡℃真空度P≤5×10ˉ3pa采用性能相当于美国的高硼硅3.3特硬玻璃制造。
⑵．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：70mm闭孔率:65.69％导热系数:19.83mw/m.k，并经过高温熟化处理。
⑶水箱内胆与支架
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SUS304板材，厚度在0。6mm--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，是比较先进的焊接工艺
支架材料全部采用不锈钢（SUS304），外观美观、强度高、整体采用螺栓连接，支架、整机刚性强,而且利于运输安装，抗腐能力强。

B．热管承压式太阳能热水器工作原理：真空管吸热-热管传导热-保温水箱-控制系统-用户。（价格较高）
热管承压式太阳能热水器，利用真空管集热，内置¤ 型翅片，把高温环境中的热量传给热管、热管迅速将热量传入水箱，特别在多云，辐射强度低的情况下，启动传热快。经连续测试，热管式太阳能热水器，日平均热效率高达56%。
传热元件-热管技术参数规格：φ8×1520
⑴．国内热管生产厂很多，我们对国内所有热管进行检测，按GB/T14812-1993、GB/14813---1993对热管性能和热管寿命进行实验检测，大多有机热管在一、两年后，传热效率明显下降，最后选定无机分子热管（美国-MACBLE公司专利技术），通过美国思坦福研究院（SRI）长期系统测试，证明其具有卓越的传热性能。传热不需工质相变，靠分子热运动、传热快、传热效率高。
⑵．承压能力高
热管式太阳能热水器水箱，采用2MM厚钢板，弧型封头，CO 2自动焊接，承压能力0.6MPa，密封工作压力高达1.2Mpa。选用国际先进化学镀镍技术，表面喷涂达到国际先进水平。集热器可承受自来水的压力（试验压力最高可达1.2MPa）。尺寸符合TB311-74规定，
⑶．抗冻、承载能力强
热管式太阳能热水器采用热管传热技术，集热管内无水，不会因高寒地区气温过低而冻破集热管，从而影响使用。而且因管中无水，若一支热管破损，不会影响整机工作，这样热水器使用范围更广。支架材料全部采用不锈钢（SUS304），外观美观、强度高、整体采用螺栓连接，支架、整机刚性强而且利于运输安装，抗腐能力强。

太阳能热水器是一种利用太阳光能转化为热能的装置，其工作原理如下：
1. 集热器：集热器是太阳能热水器的核心部件，主要负责吸收太阳辐射并将其转化为热能。真空管式和平板式是两种常见的集热器类型。

2. 热传递：当集热器吸收太阳辐射后，导热介质（如水或防冻液）将热量从集热器传递到储水箱中的水。在一些设计中，还可能使用铜管等材料来提高传热效率。
3. 储存热水：储水箱用于储存加热后的热水。为了减少热量损失，储水箱通常采用保温材料进行包裹。
4. 控制系统：太阳能热水器通常配备有控制系统，用于调节水温和监控设备运行状态。用户可以通过控制面板调整热水温度，并在必要时启动辅助加热系统。
5. 辅助加热：在阴雨天或日照不足的情况下，太阳能热水器可能无法提供足够的热量。这时，可以启动电辅热、燃气辅热等方式保证热水供应。

6. 使用热水：当需要使用热水时，只需打开热水龙头即可。冷水会通过自动循环系统进入集热器，而热水则会被输送至用水点。

太阳能发电原理

太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或 110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：
（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

（二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

（三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

（四）逆变器：在很多场合，都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。

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淳化县17540916591： 太阳能热水器的工作原理 - ？
吕盼奥帝：[答案] 太阳热水器是把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管.集热管受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,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.

淳化县17540916591： 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. - ？
吕盼奥帝：[答案] 答:太阳能热水器工作原理:太阳光照射到黑色吸热板上,太阳能转化为水的内能,使水的温度升高,体积变大,密度变小,热水向上流动,在储水箱中将热水储存起来,供人们使用,补给水箱中的冷水流过来继续被太阳能加热,在水管中形成冷水...

淳化县17540916591： 太阳能热水器的工作原理是什么 - ？
吕盼奥帝： 太阳能热水器是一个光热转换器,区别于传统的自然利用,如晾晒、采光. 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,落差越大,水压越高.

淳化县17540916591： 太阳能热水器的工作原理 - ？
吕盼奥帝： 很简单啊,太阳能热水器主要由两部分构成: 一部分是又很多玻璃吸热管组成的集热器,玻璃管是双层真空的,与保温瓶的玻璃内胆结构基本相同,只是在内层玻璃的外表面涂了一层黑色的吸热层;另一部分是保温储水桶,下部与玻璃吸热管相通. 其工作原理是: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,热量不能向外传,只能传给玻璃管里面的水,使玻璃管内的水加热,加热的水变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.

淳化县17540916591： 太阳能是使用什么原理让水变热的? - ？
吕盼奥帝：[答案] 真空管式太阳能热水器工作原理:真空管吸热-微循环-保温水箱-测控制系统-用户.真空管式太阳能热水器,利用真空管集热,最大限度的实现光热转换,经微循环把热水传送到保温水箱里,通过专用管路至用户.控制系统把自来水通过控制阀,控制仪...

淳化县17540916591： 太阳能热水器的原理 - ？
吕盼奥帝： 有2种,一种是太阳直接照射在黑色外壳体上,通过光产生热!另一种是通过采集光源,转变为电能,然后用电来将水烧热!现在的太阳能一般都采用第一种!因为比较简便而且实用!太阳能热水器的原理是收通过真空管收太阳收集太阳光发出...

淳化县17540916591： 太阳能热水器原理介绍太阳能热水器工作原理 ？
吕盼奥帝： 太阳能热水器是现在使用的比较多的一种节能型热水器产品,太阳能热水器通常情况下在一些光照比较充足的地方使用的比较多,而太阳能热水器在进行工作时它的工作原...

淳化县17540916591： 谁能告诉我一些关于太阳能热水器具体的内部结构和工作原理? - ？
吕盼奥帝： 太阳能热水器的内部结构是由真空集热管、保温水箱、支架、连接管道组成. 1、集热器 系统中的集热元件.其功能相当于电热水器中的电热管.和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热...

淳化县17540916591： 太阳能热水器所涉及的物理知识或原理两点 - ？
吕盼奥帝：[答案] 太阳能热水器将太阳能转化为内能; 太阳能热水器的反射板利用了光的反射.

淳化县17540916591： 太阳能热水器是根据什么的工作原理制作的 - ？
吕盼奥帝： 首先要说下太阳能热水器它包含承压式和非承压式. 承压式的工作原理:水箱是全密封的,靠顶水式运行,一个口进水,一个口出水,水箱内的水通过介质循环加热,. 非承压式的工作原理:阳光照射到真空管上,光能被真空管内管外壁上的选择性吸收涂层所吸收,并转化为热能,内管里面的水被加热,水温升高后,密度变小,与水箱内的水形成对流,使水箱内的水温上升. 太阳能热水的组成,它包含水箱、支架、真空管、管道、控制系统等. 如对您有帮助,请采纳.