現(xiàn)在的家庭中,熱水器是必不可少的,可以說一年四季家里都離不開熱水器?,F(xiàn)在的熱水器分為了用電,天然氣和太陽能的三種,這三種最環(huán)保,也是最省錢的一種就是太陽能熱水器。不過很多朋友都不明白為什么它可以加熱水,因此就想要了解一下具體太陽能熱水器的原理。
據(jù)有關(guān)資料報道,第一臺太陽能熱水器研制成功是在1979年,隨著科技的不斷發(fā)展,太陽能熱水器的功能得到了全面的完善,現(xiàn)如今的太陽能熱水器使用已經(jīng)非常的方便,而太陽能熱水器的原理具體如下:
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
一、吸熱過程
真空管工作原理圖:
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。
這就是整個天陽能熱水器的原理,不過不管它的原理是什么,它的出現(xiàn)都大大的節(jié)約了不少資源這是一定的,而且現(xiàn)在的太陽能熱水器不但具有加熱的功能,同時還具有保溫的功能,甚至接上電還可以使用電加熱,讓您再也不用擔(dān)心熱水不夠用了。