太阳能热水器原理图解 家用太阳能热水器工作原理图
在当今的能源市场中,太阳能热水器以其独特的安全性和环保性,成为了一个非常符合现代市场需求的选项,与电能热水器相比,它占据了显著的市场份额。那么,为什么太阳能热水器如此受欢迎呢?其工作原理又是什么呢?让我们一起深入了解。
太阳能热水器工作原理探秘
太阳能热水器是一个综合性的工程,其工作原理主要包括吸热原理、循环原理以及保温原理。
吸热原理
太阳能热水器的集热器表面覆盖了一层特殊涂层,该涂层对太阳能可见光具有高吸收率。当太阳光照集热器上时,涂层将大部分的光能转化为热能,从而“滞留”了太阳能的热量。
循环原理
由于冷水和热水的密度差异,冷水下沉而热水上升,这一自然对流现象在太阳能热水器中起到了关键作用。它使得水箱中的水逐渐变热,直至达到用户所需的水温。当太阳强度不足以满足循环需求时,通过加入水泵,可以实现强制循环。
保温原理
太阳能热水器的保温性能至关重要。保温水箱通过使用高效保温材料,如聚氨酯发泡层,来减缓热量损失。这种材料具有出色的保温性能,其导热系数低,热阻值高,确保了白天产生的热水在晚上或隔天使用时仍能保持一定的温度。
不同类型太阳能热水器的工作方式
太阳能热水器主要分为真空管式和平板式两种。
真空管太阳能热水器
该类型热水器利用全玻璃真空集热管来吸收太阳辐射能,并将其转换为热能。集热管内的水在真空环境下形成自然循环,从而使整个水箱的水温逐渐升高。
平板式太阳能热水器
平板式热水器则通过吸热板将太阳辐射能传递给水。吸热板内的水在热虹吸系统的作用下不断循环,最终使整箱水升温。
太阳能热水器的优缺点分析
优点
1. 科技含量高,材料表面处理工艺先进,传热性能和吸热能力优越,产水量大;
2. 系统保温性能优异,蓄热能量大,可满足大量人群集中使用热水;
3. 安全可靠、环保节能,系统全自动静态运行,无需专人,无噪音、无污染、无危险;
4. 具有排污净化功能,水源洁净无污染;
5. 真空管式热水器抗冻能力强。
缺点
1. 大面积安装可能对楼面起到隔热作用;
2. 热水管路较长,每次使用都会浪费一部分水;
3. 需要一整天的日照才能保证一定量的热水供应,对于24小时热水需求来说可能不太够;
4. 采光板安装位置较高且体积较大,可能影响建筑美观和屋顶防水层;
5. 实现光电互补的难度较大。
尽管如此,太阳能热水器依然是一个绿色环保的好选择,既不会像燃气热水器那样有中毒的危险,也不会像电热水器那样耗费大量电能。