太阳能热水器工作原理

曲谱自学网今天精心准备的是《太阳能热水器工作原理》，下面是详解！

太阳能热水器的原理

太阳能热水器的原理...

太阳能热水器的原理

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。

吸热过程

真空管式热水器的吸热时，太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。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。

平板式热水器，一般为分体式热水器，介质则在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换（夹套或盘管）将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。

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。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力（称为顶水）提供动力。而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。

使用过程

平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。

1. 温差控制集热循环

太阳能热水地暖系统中有集热器温测器和水温感应器，集热系统吸收太阳能辐射后，集热管温度上升，当集热器温度和水箱温度水温差△t设定值时，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，水被加热后再回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。

2. 地暖管道循环系统

增加一台热水循环泵，通过控制器控制地暖管道循环。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。当水箱水温低于某一设定值时，自动停止地暖管道循环泵。

扩展资料

太阳能的利用

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中，光—热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。

如：太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化效率较高，但应用还不普遍。在光热转换中，当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器的应用。

光热利用：它是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。太阳能发电：未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种：

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。

光化利用：这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

光生物利用：通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。

参考资料：百度百科-太阳能热水器

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。

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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。

参考资料来源：百度百科-太阳能热水器

阳台壁挂太阳能热水器工作原理与构造？

阳台壁挂式太阳能热水器是由集热器、承压储热水箱、辅助加热系统、智能控制系统等组合而成，太阳能集热器安装在室外，储水箱安装在室内或阁楼，采用二级热管热传递技术，实现集热器和水箱的热量交换，在阴雨天时自动启动电能加热，满足用户全天候定量或恒温用水需求。

阳台集热器为U形管集热器，也就是在真空管里有U型铜管，铜管里有介质，太阳辐照集热器使铜管里的介质温度升高，由水泵强制循环把热介质循环到水箱内通过盘管换热从而使水箱内的水温度升高。

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。

拓展资料

阳台壁挂太阳能热水器是专门为高层、小高层住宅配套设计开发，弥补了传统的太阳能热水器由于先天不足无法实现与建筑及环境完美结合的遗憾，这一开发真正体现了太阳能与建筑及环境一体化的完美结合。

产品特点：

▲与建筑一体化：集热器与水箱相互分离，集热器可灵活安装在屋顶、天窗、阳台或墙壁上，不受位置限制，达到与建筑的完美结合。

▲光电自动互补，双重享受。辅助电加热，光电自动转换，24小时供应热水，太阳能热水器和电热水器的双重享受。

▲使用方便：集热器和水箱采用自然温差循环交换，和强制循环，自动上水，温度任意设定，不属人为控制，操作极其简单，打开阀门便能快速使用热水。

▲承压式设计，出水冲，洗澡更舒适。

▲防冻、防爆：集热器介质永不结冻，不走水，不会出现炸管现象。

▲造型美观：水箱为圆柱形，适应于各户型室内安装位置的需要。集热器造型简洁，线条流畅，科学合理用料，精工制作，美观大方，与建筑完美结合，是高层、跃层等现代高档住宅的首选，彰显环保，时尚风格，更能体现主人的高尚品位。

参考资料： 百度百科－阳台壁挂太阳能

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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。

扩展资料：

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。

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。

6、大面积安装对楼面有隔热作用。

参考资料来源：百度百科-太阳能热水器

百度百科-热水器（结构原理）

太阳能热水器的设计,构造和工作原理

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。

太阳能热水器的工作原理是什么

太阳能热水器的工作原理是什么啊？其实，我主要想问的是，如果好几天天天都下雨，那热水器还可以正常工作吗？如果可以的话，是为什么呢？...

太阳能热水器的工作原理是什么啊？
其实，我主要想问的是，如果好几天天天都下雨，那热水器还可以正常工作吗？如果可以的话，是为什么呢？

太阳能热水器主要是靠真空管的涂层吸收太阳光的幅射而达到加热水的目的，再就是利用热水上升冷水下沉的原理来循环的，把加热了的水存在水箱里，所以太阳能热水器下雨天是没有热水的。但现在市面上的太阳能热水器一般配套有电加热，如果是这种情况太阳能热水器控制仪就会开启电加热，直至把水升高到你所设定的温度就会自动关闭的，所以很方便，不用人为地去操作。但因为太阳能热水器用电加热比较耗电，也有一些厂家或者个人配套空气能热泵的主机来作为太阳能热水器的电加热，相比之下，空气能热泵可节省四分之一的电，但这样一来，初始的投资费用就会比电加热要高，所以一般家庭是比较少用的，因为性价比不高，虽然是使用过程中节省了费用，但因为投资也大，加上售后服务等，但工程类就会用到，因为其使用率高，所以太阳能加空气能是当今热水工程选择最广的一种制热水方式，再加上安全、环保、使用方便、不用维护、自动化高等优点，虽然一次性投资比其它制热方式要高，但因为在使用过程中会把投资的费用节省回来，所以选择率高。

太阳能热水器原理

　　太阳能热水器的安装结构一般由吸热板芯、透明盖板、保温材料、贮热水箱以及外壳支架等五部分组成。

　　一、是吸热板芯

　　吸热板芯是吸收太阳辐射能量转变为热能，并向水传递热量的关键部件。吸热板芯的选用材料、结构形式和表面涂料的辐射特性对热水器性能具有决定性影响。对吸热板的要求是有一定的承压能力，与水的相容性好，热性能高，制造工艺简单，各项成本合理，运行切实可靠。吸热板芯的材料,国外基本上都用铜和不锈纲,国内一般用铜、铝合金或镀锌板。用金属作吸热板芯,在通常温度范围内，其热传导能力较强，但对光的吸收能力却低于非金属。

　　二、透明盖板

　　透明盖板是让太阳辐射透过，而不让吸热板芯产生的远红外线透过，从而抑制吸热板芯表面反射损失和对流损失，使热水器内获得较高温升，形成温室效应的主要部件。同时，它还具有防止灰尘和雨雪损坏吸热板芯的重要作用。透明盖板应满足透过率高、耐冲击强度大、具有良好的耐候性、隔热性能好和便于加工等基本要求。在北方使用的集热器采用双层盖板时，一般采用玻璃加聚碳酸酯薄膜。盖板的层数由使用地区气候条件和工作温度而定，一般为单层，只有在气温较低或工作温度较高的工况下才采用双层盖板，有条件时使用透明蜂窝材料。盖板与吸热板的距离应考虑大于20mm，距离太小会降低集热效率。

　　三、保温材料

　　热水器集热板芯的底部及四周都需要有保温层,以减少热水器向四周环境的散热,提高热水器的工作效率。对保温材料的基本要求是保温性能好，耐温在110℃以上,且不分解、不吸水、不易变形或挥发、不产生有毒气体、容量小,便于安装,价格便宜。保温材料一般采用聚氨脂、聚苯乙烯、岩棉、矿棉、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等。由于聚氨脂导热系数小、耐温高、不吸水、清洁卫生，价格便宜，因而，企业一般首选聚氨脂做吸热板芯的保温材料。为了实现清洁能源和环保材料的完美结合，力诺瑞特与霍尼韦尔联合开发不破坏臭氧层的新型环保发泡材料，并在全球首家应用于太阳能热水器保温。由于该材料在性能、价格以及与太阳能热水器相结合的适用性等方面，都远远高于其它相关发泡剂保温材料，给太阳能热水器产品的保温和稳定性能带来极其重要的保障，从而，推动中国太阳能生产进入了符合国际环保标准的新时代。

　　四、贮热水箱

　　贮热水箱是用于储存热水的装置，它具有良好的保温性能，是太阳热水器的关键部件，其结构、材料、容量和保温性能及补水、取水方式都直接影响热水器的性能和可靠性。水箱外壳的常用材料有压花铝板、彩色钢板、不锈钢板、镀铝锌硅板和玻璃钢等，板厚为0.20-0.50mm。由于不锈钢板易造成光污染，应尽量少用或不用。水箱内胆的常用材料有不锈钢板、搪瓷钢板、防锈铝、镀锌板、玻璃钢和塑料材料等，厚度为0.55-0.77mm。

　　五、外壳与支架

　　为了将吸热板芯、透明盖板和保温材料等组成一个要机整体，并保持一定的刚度和强度,便于安装和运输，需要一个美观的外壳。对外壳的基本要求是坚实耐用,抗气候变化,不变形、重量轻、易加工、外表美观和价格便宜。外壳一般用钢板、彩钢板、铝型材、不锈钢板、塑料和玻璃钢等材料加工制成。支架的作用是支撑太阳能热水器并使其与建筑实现结合。从材料上分有铝合金、不锈钢、碳钢喷塑、镀锌板冲压和管型材冲压支架等。目前大多数厂家使用前两种材料，因其具有良好的搞腐蚀能力。太阳能热水器支架应有足够的强度和钢度才能确保有足够的承重能力。在一些日常风力较大的地区，尤其是沿海地区，还要在设计时充分考虑抗风能力。

　　工作原理如图：

　　太阳能热水器一般由全玻璃真空太阳集热板、保温储水箱、支承架三大部件组成。其核心集热元件是全玻璃真空集热板，它由两根为同心圆的高硼硅特硬玻璃管组成。真空集热管选择性吸收太阳光将光能转化为热能使真空管中的水不断加热。由于“热虹吸”作用，即冷水的比重较大，热水的比重较小。因而真空管中的热水自然不断地往上浮，进入水箱。水箱中的冷水自然不断地往下沉，进入真空管。周而复始，太阳热水器保温水箱中的水也就被加热了。

太阳能热水器的安装结构和它的工作原理

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的热量,把水加热.
真空管是黑的,有利于吸收太阳光的辐射热.由于真空管是两层且真空的,又使得热量不易散发到外面.
简单的说,就是吸热和保温.

太阳能是辐射能量，真空管是内表面涂有吸收辐射的涂层，管中有传热效果良好的金属（铜）通过热传导传至水箱，在水箱中有换热器（相当于“小型暖气片”），通过换热加温凉水水通过对流在进行热交换.....如此循环这一箱水就热了。

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。

太阳能热水加热的原理是什么

真空管在下，水箱在上，上水后，水因为重力作用流入真空管，真空管就相当于瓶胆，两层玻璃中间是真空的，真空管外表的黑色使它能够更多的吸收太阳热量，使里面的水温度升高，真空管里的水温度升高的同时也会上升，同时有凉水下来，这样形成来回的循环，就如同水壶里的水加热一样，这样就把水晒热了。太阳能可以保温是因为水箱都是用保温功能的材料包裹的，真空管因为两层玻璃中间的真空所以热量容易被水吸收，但却不容易散出来。这样一般太阳能里的水即使是在冬天第二天用还是温的。

太阳能热水器原理是什么？

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。