太陽能熱水器是很常用的家用電器,但是有很多人不知道太陽能熱水器的原理是什么,下面就是太陽能熱水器的原理。陽光穿過吸熱管的第一層玻璃照到第二層玻璃的黑色吸熱層上,將太陽光能的熱量吸收,由于兩層玻璃之間是真空隔熱的,熱量不能向外傳,只能傳給玻璃管里面的水,使玻璃管內(nèi)的水加熱,加熱的水變輕沿著玻璃管受熱面往上進(jìn)入保溫儲水桶,桶內(nèi)溫度相對較低的水沿著玻璃管背光面進(jìn)入玻璃管補(bǔ)充,如此不斷循環(huán),使保溫儲水桶內(nèi)的水不斷加熱,從而達(dá)到熱水的目的。
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、儲水箱及支架等相關(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。真空管工作原理圖:
1.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(gè)向上的動力,構(gòu)成一個(gè)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(shí)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(shí)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。
2.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)。
3.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(shí),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(jià)格高。
以上就是太陽能熱水器的原理介紹,相信大家對太陽能熱水器的原理有了一定的了解,希望對您有所幫助。