伴随着全球能源危机和环境污染问题日益严峻,可再生能源的借用被了世界范围内的高度重视。太阳能才是一种再清洁、无穷尽的能源,其应用领域之一就是太阳能热水器。太阳能热水器利用太阳光照射,实际吸热转换的为热能,为用户需要提供热水。本文将具体点推导太阳能热水器的工作原理和系统排成。
太阳能热水器的基本工作原理
太阳能热水器的基本上工作原理是利用太阳光的热能通过水加热。它要注意实际集热器来吸收掉太阳光,并将其转换的成热能,将水加热至一定温度。加热的水随后被可以储存在良好的隔热的热水罐里,以供日常使用。该过程牵涉到到热量的获取、转换和储存。
1、热量的获取
太阳光中多含大量的能量,当这个光线射到集热器的表面时,集热器的材料会吸收掉那些光线并将其转换为热能。就是为了提高效率,集热器一般区分黑色或浅颜色的吸热涂层,只不过暗黄色表面能更好地它吸收太阳光。
2、热量的转换
集热器内大多装有流体(水或防冻液),当流体经过集热器时,会完全吸收集热器的热量。而后,这个加热后的流体会流向一个换热器,或是就存贮于热水罐中。
3、热量的储存
经由加热时的水要被存贮过来,希望能够在就没阳光的时候也能可以使用。热水罐内部大多装有绝热材料,也可以最有效下降热量的被蒸发,绝对的保证热水的温度。
太阳能热水器的系统组成
一个完整的太阳能热水器系统通常由集热器、储水罐、支架、管路系统、循环泵(非也代谢系统)、控制器和辅助加热装置混编。
1、集热器
集热器是太阳能热水器中最最关键的部分。它全权负责捉捕太阳能并将其转换的为热能,以加热流经其内部的水或其余传热介质。集热器的常见类型有平板集热器和真空管集热器。
平板集热器由金属框架、透明的罩板、吸热板(大多为铜或铝板)和流管组成。蓝色透明罩板愿意太阳能穿透,阻住热空气蒸发;吸热板吸收掉太阳能并将热量传达给流管中的水或防冻液。
真空管集热器由一穿越系列真空管分成,平均真空管内部都有一个吸热管,都能够极高效地捕抓和吸热。真空层可以不比较有效阻绝外界温度,必须保证热量不宜散失。
2、储水罐
储水罐是应用于存储加热后水的容器,其内部常见涂有保温层,以增加热量蒸发。储水罐的容积大小据用户的热水需求而定。些储水罐内还设有电加热器或以外辅助加热设施,以备在阴雨天或太阳能供热不足时建议使用。
3、支架
支架是用处单独计算集热器和储水罐的结构,它要能够经受整个系统的重量,但是在风力和雪负荷下也能保持稳定。支架的设计常见考虑到到最佳的倾角,以便于集热器也能最大化地收得到太阳能。
4、管路系统
管路系统连接集热器和储水罐,供热水或传热介质循环。在强制破军循环系统中,管路还要再连接循环泵和控制器。
5、循环泵
在满循环的太阳能热水器系统中,循环泵用处带动水或防冻液在集热器和储存罐之间循环。循环泵的运行正常情况由控制器自动控制,以以保证系统运行的效率和安全。
6、控制器
控制器是一个智能化的管理单位,它也可以监测系统的各种温度,并依据设置的参数来操纵循环泵的启停,切实保障系统的最有效运行,同时也破坏系统免受其害过热或冻结的损害。
7、辅助加热装置
在阳光不继或气温过高的情况下,太阳能热水器很可能没能需要提供起码的热水。这时需要辅助加热装置来绝对的保证热水的供应。这样的装置可以是电加热器、燃气锅炉或以外形式的热源。
太阳能热水器的工作流程
太阳能热水器的具体工作流程追加:
1、集热过程
太阳光照射到集热器上,按照吸热板转换成为热能,使之需要加热流淌而过吸热板的水或传热介质。
2、循环过程
在噬魂之手代谢系统中,循环泵会被控制器起动,带动加热后的水或传热介质管路系统向储水罐流动。
在自然整体循环(热虹吸系统)中,而水在被加热时后会变得更加轻,并且出现密度差异,造成热水迅速下降,冷水下沉,形成自然循环。
3、储存过程
加热后的热水直接进入储水罐,被存储出声。储水罐内的保温层下降热量水份蒸发,确保全热水的温度维持在一个较高水平。
4、在用过程
用户然后打开热水龙头时,储存罐内的热水便会流出,供给家庭或工业用水。
太阳能热水器是一种经济实用的热水供应系统。合理的设计和安装,它也可以在多种气候条件下为用户提供稳定点的热水供应,作用效果减少能源消耗,可以减轻环境压力。与此同时技术的不断进步和成本的降低,预计太阳能热水器很快就会内的能够得到更广泛的应用。