太阳能热水器的工作原理
平板式太阳能热水器工作原理

平板式太阳能热水器工作原理
平板式太阳能热水器是利用太阳能将太阳光转化为热能,通过传热装置加热水进行供热的设备。
其工作原理如下:
1. 光吸收:平板式太阳能热水器的核心部件是平板吸热器,它由吸热板和管道组成。
太阳光经过玻璃罩面轻易地进入吸热板内部,被吸热板吸收并转化为热能。
2. 热传导:吸热板内部的管道通常是直接暴露在太阳光下的,光能迅速转化为热能并传导给管道。
吸热板内部通过导热剂来传导热能,通常是与水接触的铜管。
3. 热交换:热能通过管道传导至热交换器,热交换器可以是管式或者板式。
当冷水从水箱中进入热交换器,与热能进行热交换,温度逐渐升高。
4. 自然循环:热水变得轻盈并自然上升,冷水则会下降。
这种自然循环过程称为热对流,不需要额外的能量消耗,因此效率高且节能。
5. 储存和供应:热水通过自然循环流动到水箱,然后被储存起来。
当我们需要使用热水时,可以通过水箱底部的出水口进行供应。
同时,平板式太阳能热水器通常配备了保温层,可有效减少热能的散失。
总结起来,平板式太阳能热水器工作原理是利用太阳能将太阳光转化为热能,并通过自然循环实现热能的传递、储存和供应。
这种热水器具有环保、高效和节能的特点,可以在日常生活中提供温暖的热水。
太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理:太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备。
它主要由太阳能集热器、热水储存箱和控制系统组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,它能够将太阳能转化为热能。
太阳能集热器普通由玻璃面板、吸热板、吸热管和保温层组成。
玻璃面板能够有效地吸收太阳辐射,而吸热板则将吸收到的太阳能转化为热能。
吸热管通过与吸热板的接触,将热能传导到水中。
保温层能够减少热量的散失,提高集热效率。
热水储存箱用于储存加热后的热水。
它普通由保温层、内胆和外壳组成。
保温层能够有效地减少热量的散失,保持热水的温度。
内胆普通由不锈钢或者其他耐腐蚀材料制成,以防止水质污染。
外壳则起到保护和美观的作用。
控制系统用于控制太阳能热水器的工作状态。
它普通包括温度传感器、温度控制器和水泵。
温度传感器能够感知热水的温度,温度控制器则根据设定的温度范围来控制水泵的工作。
当热水的温度低于设定值时,控制系统会启动水泵将冷水送入太阳能集热器进行加热。
当热水的温度达到设定值时,控制系统会住手水泵的工作,以防止热水过热。
太阳能热水器的工作原理可以简单概括为:太阳能集热器吸收太阳能,将其转化为热能,然后通过吸热管将热能传导到水中,使水加热。
加热后的热水被储存在热水储存箱中,供人们使用。
控制系统能够根据热水的温度自动控制水泵的工作,以保证热水的温度在设定范围内。
太阳能热水器具有环保、节能、经济等优点,已经得到了广泛的应用。
它不仅可以满足人们的日常生活用水需求,还可以用于工业生产和农业灌溉等领域。
随着技术的不断进步,太阳能热水器的效率和可靠性将进一步提高,为人们提供更加便利和可持续的能源选择。
太阳能电热水器原理

太阳能电热水器原理太阳能电热水器是一种利用太阳能将阳光能量转化为热能来加热水的设备。
它利用太阳能热转换器,将太阳能热量转化为电能或直接转化为热能,从而加热水。
太阳能电热水器的基本原理是利用太阳能热转换器将太阳能转化为热能。
太阳能热转换器是太阳能电热水器的核心部件,也是实现太阳能热转换的关键。
太阳能热转换器通常由太阳能电池板(太阳能光电转换器)、太阳能热水器水箱(太阳能热量转换器)、太阳能控制器和太阳能储能装置组成。
太阳能光电转换器主要通过光电效应将太阳能转化为直流电能。
太阳能热量转换器则利用太阳能将其转化为热能。
太阳能控制器用于控制太阳能电热水器的工作状态,保证系统的安全稳定运行。
太阳能储能装置则用于储存太阳能,以备不够阳光时使用。
太阳能电热水器的工作原理是这样的:首先,太阳能电池板通过吸收太阳辐射能将其转化为电能,并将电能输入太阳能热水器的启动装置。
再者,太阳能启动装置将电能输入太阳能热量转换器。
太阳能热量转换器利用太阳能将其转化为热能,并将热能传递给水箱中的水。
经过一段时间的加热,水箱中的水被加热至设定的温度。
最后,通过太阳能控制器的控制,太阳能电热水器将停止工作,以避免过热。
在太阳能热量转换器中,有几种常用的转换技术。
一种是平板集热器技术,即通过平板的吸热面积和高热效率来实现太阳能的充分利用。
另一种是真空管集热器技术,即通过真空管的特殊结构和高热效率来达到更高的热转换效率。
还有一种是混合集热器技术,即将平板集热器和真空管集热器结合起来,充分发挥两者的优点。
太阳能电热水器的工作过程中,太阳能电池板起到了至关重要的作用。
太阳能电池板通常由多个太阳能电池组成,每个太阳能电池由硅、磷和硼等材料构成。
当阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池会吸收太阳辐射能,并将其转化为电能。
这些电能被输送到太阳能热水器的启动装置,从而启动整个系统。
在太阳能热量转换器中,热量的转换主要依赖于太阳能热水器的水箱。
水箱是一个密封的容器,内部装有热量转换器。
太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,它可以提供热水供应,同时具有环保、节能的特点。
太阳能热水器的工作原理主要涉及太阳能的采集和转换过程。
一、太阳能的采集太阳能热水器通过集热器采集太阳能,集热器通常由太阳能吸热管、吸热板和保温层组成。
当太阳光照射到集热器上时,太阳能被吸收并转化为热能。
吸热管内部通常充满了高热传导性的工质,如水或者导热油,它们能够将吸收的热能传递给水。
二、热能的传递太阳能热水器中的热能传递主要通过两种方式:传导和对流。
传导是指热能通过物质的直接接触而传递,而对流则是指热能通过流体的流动而传递。
在太阳能热水器的集热器中,太阳能吸热管内的工质被加热后,热能通过传导的方式传递给管壁,并进一步传递给集热器的吸热板。
吸热板通常由高热传导性的材料制成,能够更快地将热能传递给水。
同时,吸热板的表面通常涂有黑色的吸热涂层,以增加吸收太阳能的效果。
当水进入太阳能热水器的集热器时,热能通过对流的方式传递给水。
热水的密度较低,因此在集热器中受热后会上升,而较冷的水则下降,形成为了自然对流循环。
这种对流循环使得热能能够更加均匀地传递给水。
三、热能的储存和供应太阳能热水器通常配备有储热装置,用于储存热水以供应日常使用。
储热装置通常由保温层包裹,以减少热能的损失。
当太阳能热水器吸收到足够的太阳能后,热水被储存在储热装置中。
在需要热水时,储热装置中的热水被提取出来供应给用户。
为了保持热水的温度,储热装置通常采用保温材料进行包裹,减少热能的散失。
对于连续供热的太阳能热水器,当储热装置中的热水被消耗后,冷水会进入集热器进行加热,以保持热水的持续供应。
四、辅助能源的使用太阳能热水器在天气不好或者夜间无法采集到足够的太阳能时,可能需要使用辅助能源来加热水。
常见的辅助能源包括电能和燃气能源。
当太阳能无法满足需求时,辅助能源会自动启动,为热水提供额外的加热。
辅助能源的使用可以通过自动控制系统进行调节,以确保热水的温度和供应量满足用户的需求。
太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将光能转化为热能,从而加热水的设备。
它通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,然后利用热能传递系统将热能传递给水,从而使水温升高。
太阳能热水器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 太阳能集热器吸收太阳辐射能:太阳能集热器通常由玻璃罩、吸热板和保温材料组成。
玻璃罩的作用是减少热量的散失,同时能够让太阳辐射能透过。
吸热板通常是黑色的,能够吸收太阳辐射能并将其转化为热能。
保温材料的作用是减少热量的散失,提高热能的利用效率。
2. 吸热板传导热能给水:太阳能集热器吸收到的热能会通过吸热板传导给水。
吸热板通常是由铜或铝制成的,具有良好的导热性能。
当太阳能集热器吸收到太阳辐射能后,吸热板会迅速升温,将热能传导给水。
3. 水的循环流动:太阳能热水器通常会采用重力循环或者泵循环的方式使水循环流动。
在重力循环中,冷水会由水箱底部进入太阳能集热器,经过吸热板被加热后,热水会上升到水箱顶部,供应给用户使用。
冷水继续循环,形成一个闭合的循环系统。
在泵循环中,水泵会提供动力,将冷水从水箱底部抽取到太阳能集热器,经过吸热板加热后,热水再通过管道输送到水箱顶部,供应给用户使用。
4. 水箱保温:太阳能热水器的水箱通常会采用保温材料进行保温,以减少热量的散失。
常见的保温材料有聚氨酯发泡和玻璃纤维棉等,它们能够有效地减少热量的传导和辐射,提高热能的利用效率。
通过以上的工作原理,太阳能热水器能够将太阳能转化为热能,为用户提供热水。
它具有环保、节能的特点,能够有效地减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和环境污染。
同时,太阳能热水器的运行成本相对较低,长期使用可以带来经济上的收益。
需要注意的是,太阳能热水器的效果受到天气条件的影响。
在阴雨天气或者夜间,太阳能热水器的热水供应可能会受到一定的影响。
因此,在选择太阳能热水器时,需要考虑当地的气候条件和水需求量,以确保其能够满足日常使用的需求。
总之,太阳能热水器的工作原理是利用太阳能将光能转化为热能,通过太阳能集热器将热能传导给水,从而加热水。
太阳能电热水器工作原理

太阳能电热水器工作原理
太阳能电热水器是利用太阳能转化为电能来加热水的一种设备。
它主要由太阳能电池板、水箱、热水管路和控制系统等部分组成。
工作原理如下:
1. 太阳能电池板:太阳能电热水器顶部安装有太阳能电池板,其主要功能是将太阳辐射能转化为电能。
太阳能电池板内部的光伏电池会将阳光中的光子能量转化为电子能量,产生直流电。
2. 控制系统:太阳能电热水器内部设有控制系统,用于监测和控制太阳能电池板的工作状态。
当太阳能电池板接收到足够的阳光时,控制系统会自动开启电池板的工作,以将太阳能转化为电能。
反之,当阳光不足时,控制系统会自动关闭电池板。
3. 加热水箱:太阳能电热水器内部设置有一个加热水箱,用于储存热水。
水箱通常由保温材料包裹,以减少热量散失。
在水箱内部,设置有一个加热管,负责将传输过来的电能转化为热能,加热水箱中的水。
4. 热水管路:热水管路将加热水箱中的热水连接至使用点,如浴室或厨房的水龙头。
当水箱内的水被加热后,通过热水管路流向使用点,提供热水。
总结来说,太阳能电热水器的工作原理是利用太阳能电池板将太阳光转化为电能,通过控制系统控制电池板的工作情况,将电能转化为热能,加热水箱中的水,并通过热水管路将加热后
的热水输送到使用点。
这样就实现了利用太阳能来加热水的过程。
太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的装置,它通过收集太阳能将其转化为热能,然后将热能传递给水。
这种装置可以为我们提供热水,同时还能节省能源并减少对环境的污染。
下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。
一、太阳能热水器的组成部分太阳能热水器主要由集热器、储水箱、加热系统和控制系统组成。
1. 集热器:集热器是太阳能热水器的核心部分,它通常由一组黑色的太阳能集热板组成。
这些集热板能够吸收太阳辐射,将其转化为热能。
2. 储水箱:储水箱用于储存加热后的热水,通常位于集热器的下方。
储水箱内部有一层保温层,可以保持热水的温度,减少热量的损失。
3. 加热系统:加热系统包括热水循环管路和水泵。
当太阳能集热器吸收到热能后,热水通过循环管路进入储水箱,水泵负责循环水流。
4. 控制系统:控制系统用于监控太阳能热水器的工作状态,并根据需要控制加热系统的运行。
常见的控制方式有温度传感器和液晶显示屏。
二、1. 吸收太阳能:太阳能热水器的集热器表面通常涂有一层黑色涂料,这样可以增加吸收太阳辐射的能力。
当太阳光照射到集热器表面时,黑色涂层吸收光能,将其转化为热能。
2. 传导热能:热能通过集热器传导给内部的工质(通常是液体),使其温度升高。
3. 储存热能:热水通过循环管路进入储水箱,被储存起来。
储水箱内部的保温层可以减少热量的损失,确保热水保持一定的温度。
4. 使用热能:当需要热水时,控制系统会启动水泵将储水箱中的热水抽出,通过管道输送到使用地点。
热水在经过水泵的压力作用下流动,为我们提供热水。
三、太阳能热水器的优势太阳能热水器具有许多优势,因此在各地都得到了广泛的应用。
1. 环保节能:太阳能热水器利用太阳能作为能源,不需要消耗化石能源,减少了碳排放和对环境的污染。
同时,它也节约能源成本,对减少能源消耗具有积极意义。
2. 经济实用:虽然太阳能热水器的初投资较高,但其运行成本较低。
通过使用太阳能加热水,可以大大减少传统热水器的用电量或燃气消耗,从而节约开支。
太阳能热水器循环泵工作原理

太阳能热水器循环泵工作原理1. 导言:太阳能热水器,生活中的“小太阳”大家好,今天咱们聊聊家里那个隐秘的“太阳”,没错,就是咱们的太阳能热水器。
它可能不像太阳那样高高在上,但它可真是咱们日常生活中的好帮手。
你有没有想过,它是怎么把太阳的热量变成热水的呢?关键的角色之一就是循环泵。
别小看了它,这个小家伙可是热水器工作中的大功臣!1.1 太阳能热水器的基本工作原理首先,我们得了解一下太阳能热水器的基本工作原理。
太阳能热水器主要分为集热器和储水箱。
集热器就像是一个大大的太阳能吸热器,专门把阳光变成热量。
这个过程呢,就像是大自然中的“炒锅”,把太阳的热量炒得滚烫。
然后,这些热量通过循环系统传输到储水箱里,咱们的水箱就是存储热水的地方。
1.2 循环泵的“幕后功臣”好了,说了这么多,大家可能会问,热水是怎么从集热器到储水箱的呢?这就要说到循环泵了。
循环泵就是这个过程中的“幕后功臣”。
它的工作就是把加热后的水从集热器里抽出来,然后推送到储水箱里。
简单来说,循环泵就是水的“快递员”,把水从一个地方送到另一个地方,保证热水能迅速到达咱们的浴室。
2. 循环泵的工作机制:让我们深入探讨2.1 工作原理的“细节”现在我们来“拆解”一下循环泵的工作机制。
循环泵的核心部分是一个小电动机,它通过转动一个叫做叶轮的部件来工作。
想象一下,叶轮就像是一个小小的风扇,通过旋转把水推送出去。
水经过叶轮的“助推”,变得更加有力地流动到储水箱中。
这样,咱们就能有源源不断的热水使用啦。
2.2 温控系统的“精细调控”不过,光有一个循环泵可还不够,还得有一个温控系统来“把关”。
温控系统的作用就是实时监测水温,并且根据需要来控制循环泵的工作。
如果水温还不够热,温控系统就会让循环泵持续工作;如果水温已经达到预期,系统就会自动停止循环泵的工作。
这样,咱们就不会浪费能源,也能保持热水的稳定性。
3. 循环泵的维护与保养:简单又实用3.1 如何进行“日常护理”说到这里,大家可能会担心循环泵的维护问题。
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太阳能热水器的工作原理
摘要:太阳能热水器是利用用太阳能依靠玻璃真空集热管将水
从低温度加热到高温度的装置,它既环保又节能。
关键词:太阳能 循环 吸热 热水器
太阳热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装
置,是一种热能产品。太阳热水器是由玻璃真空集热管、储水箱、支
架及相关附件组成,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。其结构是:主要由储水桶,加热管.和通水管组成.加热管是太
阳能热水器的核心部分.它分两层:内层是黑色塑料管,黑色吸热能力强;
外层是套在塑料管外的玻璃管,防止热量散失,且玻璃透明,阳光可以穿
过.玻璃的作用类似大气的保温作用.
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球
轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/㎡。地球赤道的周长40000km,
从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准
峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度0.20kw/
㎡,相当于有102000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中
包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源
总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度
低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问
题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定
的限制。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22
亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上
的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波
浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化
石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来
的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则
限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 太阳能既是一
次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,
对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类
进入一个节约能源减少污染的时代。
太阳能热水器的原理主要包括:循环原理和集热器吸热原理。
循环原理: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,达到顾客满意的水温为止。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。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,这样就有效的“滞留”了太阳能的热量。太阳辐射透过玻璃盖板,
被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。吸热管内的水吸
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,同时通过下循
环管不断补充温度较低的水,如此循环往复,最终整箱水都升高至一
定的温度 。 现有的平板式集热器,基本上都采用结合良好的多管组
合方式,如滚压或压延方法等,其中走水管子与吸热板之间的热阻几
乎可以忽略。影响平板式集热器板芯性能的主要因素,一是结构设计,
二是表面吸收涂层。设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以
上。集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结
构有关。集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述,其影响程
度与自身的几何尺寸(肋片厚度、材质)是一样。也就是说,在同等
效率的情况下,集热器热损小时板芯可以薄一些。选择性吸收表面可
以提高集热效率,但是市面上这类产品为了提高经济效益,往往肋片
较薄。用于热水器场合时,这类产品的实际集热效果与选择性差一些
(甚至没有选择性)但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。水循
环的具体过程是:水在集热器表面受热膨胀,密度变小,而循环回路
中的“冷水”密度较大,热水上升至保温水槽,冷水下降进入集热器受
热,如此循环。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,设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可以循环很好。
水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效
率。 多数情况下,自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视
为层流。 集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力,局部阻力的
影响要小得多,其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高
后,由于运动粘度减小,沿程阻力变小,局部阻力的影响变大。在一
定范围内,当主管管径不变时,加大支管管径,不仅沿程阻力迅速减
小,而且局部阻力也将跟着减小。一般地,支管的水力半径应在10mm
以上。当主管管径达到一定值以后,增加主管管径对减小系统阻力意
义不大。家用太阳能热水器的用水方式分为落水式和顶水式。落水使
用方式不受自来水供水影响,其缺点是使用过程中水温先低后高,掌
握不好的话容易造成突然缺水的尴尬。顶水方式则是水温先高后低,
容易掌握,使用者容易适应,但是要求自来水保持供水能力。在自来
水有保证的情况下,推荐使用顶水方式。 家用太阳能热水器设计成
顶水方式时,必须对水箱内部结构进行合理的设计,以保证出水均匀,
避免形成水路“短路”或死角。使用管路最好设计成可以转换成落水式
的连接方式,在自来水压力不足或停水时应急用。。
太阳能热水器全玻璃真空管的构造由内玻璃管、太阳能选择性
吸收涂层、真空夹层、罩玻璃管、支承件(弹簧卡子)、吸气剂等部
分组成。太阳能热水器真空管在受热后,原来被吸附在管壁上的微量
气体(主要是水蒸气)会释放出来,影响真空度,吸气剂和吸气膜就
是用来吸收这些被释放出来的气体,以保持集热管内的高真空。
太阳能热水器有好多种类,从集热部分来分太阳能热水器分
为:玻璃真空管太阳能热水器和平板型太阳能热水器 。从结构来
分太阳能热水器分为 :紧凑式太阳能热水器和分体式热水器。从
水箱受压来分它又分为: 承压式太阳能热水器和非承压式太阳能
热水器。
我国太阳能热水器开发利用始于二十世纪五、六十年代的闷晒
式,到了七、八十年代发展为平板式及直管式。目前已开发的第三代
是真空管式太阳能集热水器,经过“七五”期间的科技攻关,清华大学
在国外技术的基础上研制出具有世界先进水平的两种真空管式太阳
能集热器:即全玻璃真空管太阳能集热器和热管式真空集热器,它运
用优良的阳光选择性吸收膜层及高真空保温技术,具有单向导热性能
佳、稳定性好等优点。经过不断更新改造,其防冻、防冰雹及保温性
能都得到进一步改善。另外为了解决阴雨天不能使用太阳能的难题,
上述产品还配套管状电加热辅助装置及相应的水位、加热自动控制系
统等,具有一定的市场开发前景。
参考文献:
1、吴青涛.新型太阳能热水器[M].现代营销.2003.08.01
2、刘贵福.家用太阳能热水器[M].环境保护.1982.04.01
3、曹振华.一种新型家用热水器[M].应用能源技术.
2008.05.25
4、http://wenku.baidu.com/view/e9087c1efad6195f302ba605.
5、http://baike.baidu.com/view/30334.htm