生活中很常见的太阳热水系统，你知道它的原理及构成吗？

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生活中很常见的太阳热水系统，你知道它的原理及构成吗？

1.基本工作原理及分类

（1）太阳能热水器的工作原理。太阳能热水器是太阳能热利用的主要产品之一。它是利用温室原理，将太阳能的辐射能力转变为热能，向水传递热量，从而获得热水的一种装置。

太阳能热水器也称为太阳热水装置，可以分为家用太阳能热水器和太阳能热水系统两大类。根据国家标准GB/T18713和行业标准NY/T513的规定，储热水箱容量在0.6t以下的太阳能热水器称为家用太阳能热水器，大于0.6t的称为太阳能热水系统，太阳能热水器与热水系统的主要区别除了容量上的差别外，还体现在热水器不带循环装置，而热水系统一般带有循环水泵以及辅助热源的装置，其构成主要包括了集热器、储热水箱、循环水泵、辅助热源、管道、支架、控制系统以及相关附件，太阳能热水系统原理如图：

（2）太阳能热水器的分类。太阳能热水器可以根据不同情况进行分类；

1.根据太阳能热水器的结构组合不同可分为紧凑式太阳能热水器（集热部件插入储热水箱）和分离式太阳能热水器（集热部件与水箱分离）。

2.根据太阳能热水器集热原理可分为闷晒型太阳能热水器（集热器与水箱合二为一）、平板型太阳能热水器、全玻璃真空管型太阳能热水器、热管真空管型太阳能热水器。

3.根据太阳能热水器使用时间可分为季节性太阳能热水器（冬季不使用）、全年用太阳能热水器和全天候太阳能热水器（任何时间均有热水供应）。

4.根据传热工质循环次数不同，可分为一次循环太阳能热水器（直接系统）和二次太阳能热水器（间接系统）。

5.根据太阳能热水器是否承压，分为承压太阳能热水器和非承压太阳能热水器。

太阳集热器的作用及分类

太阳集热器是太阳能热利用系统的关键部件，是用于吸收太阳辐射并将产生的热能传递给传热工质的装置。太阳集热器可以用多种方法进行分类；

1.按照集热器的传热工质可分为液体集热器和空气集热器。

2.按照进入采光口的太阳辐射是否改变方向可分为聚光型集热器和非聚光型集热器。

3.按照集热器是否跟踪太阳可分为跟踪集热器和非跟踪集热器。

4.按照集热器内是否有真空空间可分为平板型集热器和真空管集热器。

5.按照集热器的工作温度范围可分为低温集热器（工作温度<100℃）、中温集热器（100℃≤工作温度200℃）以及高温集热器（工作温度>200℃)。

（1）平板型太阳能集热器。平板型集热器是太阳能低温热利用的基本部件，主要由吸热体、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。当平板集热器工作时，太阳辐射穿过透明盖板后投射在吸热体上，被吸收并转换成热能，然后将热量传递给吸热体内的传热工质，使传热工质的温度上升，作为集热器的有用能量输出。与此同时，温度升高后的吸热体不可避免地要通过传导、对流和辐射等方式向四周散热，构成集热器的热量损失。

（2）真空管型太阳能集热器。在平板型集热器的吸热板与透明盖板之间的空气夹层中，空气对流的热损失是平板型集热器热损失的主要部分。减少这部分热损失的最有效措施是将空气夹层中的空气抽去，形成真空。随着真空技术的发展以及光谱选择性吸收涂层的实用化，真空管集热器应运而生。真空管太阳集热器包括了全玻璃真空管集热器、热管式真空管集热器以及其他形式金属吸热体真空管集热器等。

（3）其他形式金属吸热体真空管集热器。金属吸热体真空管集热器是国际上随后发展起来的新一代真空管集热器。热管式真空管就是其中的一种。尽管金属吸热体真空管集热器有各种不同的型式，包括同心套管式、U形管式、储热式、内聚光式以及真通式等，但具有一个共性，吸热体都采用金属材料，而且真空集热管之间也都用金属件连接 。

3.几种常用太阳能热水器

作为光热利用最主要的产品——太阳热水器，在我国很多地方已经得到大量的应用，并且我国太阳热水器的年销量和保有量都是世界第一，以下将对几种常见的家用型太阳热水器进行简单介绍。

（1）家用闷晒式太阳热水器。闷晒热水器将集热器和水箱合二为一，冷热水的循环和流动加热过程是在水箱内部进行，经过一天的自然循环，将水加热到一定的温度。一般可分为浅池式太阳热水器、塑料袋式太阳热水器、简式太阳热水器和真空管闷晒式太阳热水器。

（2）家用平板式太阳热水器，平板家用太阳热水器的主要部件是平板集热器，根据平板集热器与水箱连接方式和系统的运行方式不同可以分为各种类型的太阳热水器。主要有紧凑式平板家用太阳热水器、分离式平板家用太阳热水器、直流式平板家用太阳热水器和热管式平板家用太阳热水器。

（3）家用真空管式太阳能热水器。真空管家用太阳热水器通常有紧凑式真空管家用太阳热水器、分离式真空管家用太阳热水器和热管真空管太阳热水器。

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