平板太阳能热水工程运行原理-平板太阳能热水器原理

　太阳能热水器其实就是把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度的一个过程，然后来满足人们在生活、生产中的热水使用。又根据结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，但是以“真空管”占据着绝对优势。

　一、工作原理

　吸热过程

　首先介绍真空管式热水器的吸热过程原理。太阳辐射透过真空管的外管，然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水，此时水受热而温度逐渐升高，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，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。

　再介绍平板式热水器，其中介质在集热板内因热虹吸自然循环，随后将太阳辐热量及时传送到水箱内，介质也可通过泵循环实现热量传递，因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。

　循环管路

　直插式结构的真空管式太阳能热水器，热水是因为通过重力的作用而提供动力;然而平板式则通过自来水的压力提供动力。不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。

　系统工作

　1、温差控制集热循环

　集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中，能够很好地吸收太阳能辐射后，促使集热管温度上升，然后当集热器温度和水箱温度水温差到达△t设定值时，通过检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，然而水被加热后又再次回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。

　2、地暖管道循环系统

　这个系统是增加热水循环泵作为不同点，然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。然后再通过当水温达到设定温度时，自动启动地暖循环泵，使高温水通过地暖盘管在室内循环，从而使室内温度不断提高。如果水箱水温开始低于某一设定值时，应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。

　二、优缺点　　

　优点

　1、节能。家庭生活开支中有一部分是水电气，但是实用太阳能热水器，就能将电和气的费用省去90%以上，非常经济。从社会意义讲，它减少了其它不可再生能源的开发，有着积极作用。

　2、环保。每台家用太阳能热水器据计算在其使用的基本15年期间，将会减少二氧化碳，一氧化碳、粉尘、二氧化硫、氮氢化合物由于燃煤向大气排放的排放量，当然这其中包含的不是一个小数字，而是数以百吨记的污染源，因此环境污染能够得到一定的减缓。

　3、安全。使用太阳能就不存在中毒和触电的隐患，安全可靠。如果是使用煤气热水器或者电力热水器，可能会发生中毒或触电的危险，而且使用者的数字增加，受伤或者亡的人数也在不断增加。

　缺点

　1、浪费水资源。因为太阳能安装在楼顶，所以热水管路长达十几米，每次在使用中会造成比平时用其它设备浪费更多的水资源。

　2、时间周期长。需要一整天的日照才能把水温提高，即使天气好也只能保证晚上有热水，白天或者是夜间则很难保证。

　3、建筑美学差。现在都讲究着建筑的美观，如果是高档小区或者别墅楼顶安装这样一个热水器，笨重而庞大，也容易损坏屋顶防水层。

　4、季节性强。冬天没有良好的日照，则水温很难达到一定温度，晚上无法使用。

太阳能热水器的原理

市场上正在销售的一种热水器就是平板太阳能热水器，下面小编就来给大家说一下我们的平板太阳能热水器有哪些优点，平板太阳能热水器的工作原理是什么，那么大家要是购买回这个平板太阳能热水器，在我们安装的时候，还应该让朋友们知道平板太阳能热水器的一些注意事项是哪些。

一、平板太阳能热水器优点

1.适合建筑一体化要求：由于平板式太阳能热水器的平面结构特性，使其在设计时不受形态或尺寸的约束，形态结构灵活随意，比较容易实现与建筑构件的结合。另外，其金属材质的集热板，对于安装和维护提供了较大的便利。

2.热效率高：平板太阳能集热器不像真空管那样存在间隙，它是一个连续的平面，在被太阳光照射时，整个集热器表面都可以接受太阳光。因此，在同样的采光面积和日照强度下，平板式太阳能热水器的日平均效率比真空管要高。

3.承压性能良好：平板太阳能集热器的吸热板采用的是金属材料，集热器与贮水箱的连接也采用金属零件，所以，它可以承受来自自来水和循环泵的压力。

4.性能稳定：在一些大型的场所，比如宾馆、游泳馆、工厂等地，使用太阳能热水器就需要较多的太阳能集热器组成大规模的供水系统。真空管太阳能热水器，使用的是橡塑件进行连接，系统使用起来非常不稳定，而平板太阳能集热器则是通过金属来连接集热器与系统，系统稳定性非常好。

二、平板太阳能热水器工作原理

1.根据我们的热虹吸原理，当太阳光照射时，集热器温度迅速升高，流道内的介质受热膨胀，密度变小，自然上升，循环到水箱换热器中，将水箱内的水加热。

2.而相对低温的水(或介质)密度较大，回流到集热器的底部，在吸收了热能之后，再膨胀上升，形成持续热虹吸自然循环，使水箱水温不断升高，从而产生充沛热水。

三、平板太阳能热水器安装注意

1.角度

平板太阳能热水器的安装角度主要是指集热器的安装角度，集热器的朝向以正南为最佳。若条件不允许。可在正南方向偏东或西10°内变化。安装的倾角，若全年使用，其倾角可以和当地的纬度相等;若夏季使用，倾角为当地纬度减10°;若冬季使用可考虑当地纬度角加10°。但对倾角的要求也不是一成不变。即使常年垂直放置也是可以的。

2.高度

根据所选的地方，考虑采用顶水式安装或落水式安装。所谓顶水式安装，就是平板太阳能热水器的位置与使用者的位置高度相当或更低.在使用时通过管路自来水的压力把热水的水压到高处再使用的安装方法。所谓落水式安装，就是热水器的位置高于使用者的位置，使用时热水器中的水靠自身重力流出的安装方法。

3.玻璃盖板

玻璃盖板一般采用普通玻璃或钢化玻璃，采用普通玻璃时。厚为5毫米最大使用面积为1.4平方米，厚为3毫米最大使用面积不应超过0.9平方米;采用钢化玻璃时，厚为3毫米的最大使用面积为1.4平方米。还有为了防止产生热应力使玻璃盖板破裂，安装时应留有空隙，还要防止玻璃与边界金属直接搭接，并且要疏通一下通气孔，避免附加压力对玻璃的影响。

朋友们现在觉得平板太阳能热水器好不好呢?经过文章的阅读我们的平板太阳能热水器优点还是很客观的，并且平板太阳能热水器的安装注意事项虽然很多，但大家都有掌握。

太阳能热水器是通过吸热板的吗 平板太阳能的优点如何

太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管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。

吸热过程

真空管式热水器的吸热时，太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。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，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。

平板式热水器，一般为分体式热水器，介质则在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换（夹套或盘管）将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。

循环管路

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。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力（称为顶水）提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。

使用过程

平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。

1. 温差控制集热循环

太阳能热水地暖系统中有集热器温测器和水温感应器，集热系统吸收太阳能辐射后，集热管温度上升，当集热器温度和水箱温度水温差△t设定值时，检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，水被加热后再回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。

2. 地暖管道循环系统

增加一台热水循环泵，通过控制器控制地暖管道循环。当水温达到设定温度时，自动启动地暖循环泵，使高温水通过地暖盘管在室内循环，从而使室内温度不断提高。当水箱水温低于某一设定值时，自动停止地暖管道循环泵。

扩展资料

太阳能的利用

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中，光—热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。

如：太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化效率较高，但应用还不普遍。在光热转换中，当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器的应用。

光热利用：它是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。太阳能发电：未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种：

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。

光化利用：这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。

光生物利用：通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。

参考资料：

太阳能热水器的工作原理

太阳能作为一种新兴的可再生能源，被广泛应用于我们的日常生活中。在光热转换中，当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器。对于太阳能热水器的工作原理，其实很多朋友都是不熟悉的，多多了解太阳能热水器的原理，对于我们生活也是很有帮助的，我们一起来认识一下。那么，太阳能热水器是通过吸热板的吗?

太阳能热水器是通过吸热板的吗

平板型太阳能热水器主要是由平板集热器、储水箱、水管、支架及配件等部分组成。平板集热器是平板热水器的关键部件，其热性能高低是衡量热水器好坏的重要指标。它主要包括涂有选择性吸收涂层的吸热板、透光材料盖板、保温层和外壳四大部分。当阳光透过玻璃盖板照在平板吸热板上时，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。通过自然循环或强迫循环，而将储水箱内的水加热。

平板太阳能的优点如何

便利：平板太阳能热水器经过了几十年的发展，技术已经更趋成熟和完善，并具备了其它类型太阳能所不具备的优势特点。一是特别适合与建筑一体化要求。平板太阳能热水器由于其平面结构特性，在太阳能的建筑一体化应用中，形态结构灵活随意，设计时不受形态或尺寸的约束，易于实现与建筑构件的结合。再加上它的集热板为金属材质，可方便采用丝结、焊接等连接方式，为安装、维护和使用提供了便利。

较高的热效率：因为真空管太阳能集热器是由若干根真空管组成的，管子之间存在着间隙，在被太阳光照射时，有一部分太阳能没有被集热器所接受。平板太阳能集热器却是一个连续的平面，整个集热器表面都可以接受太阳光。所以，在相同的采光面积和日照强度下，平板太阳能热水器的日平均效率一般要高于真空管太阳能热水器日平均效率6%以上。

良好的承压性能：由于平板太阳能集热器的吸热板是由金属材料制成的，集热器与贮水箱的连接也采用金属零件，因此，可承受来自自来水和循环泵的压力。城市用水一般都采用集中供水系统，自来水压力较高，这就要求从太阳能热水器出来的热水要有一定的压力，从而，减小热水器出水口与自来水出水口之间的压差，为用户使用提供方便和舒适。

通过上文的详细介绍，相信大家对于太阳能热水器是通过吸热板的吗都已经比较熟悉了，我们知道了太阳能热水器的工作原理了，希望让大家对太阳能热水器这种环保新型产品有个更深入全面的了解。太阳能热水器使得我们的生活更加的便利，大家阅读文章后对于太阳能热水器是通过吸热板的吗有了很深刻的了解吧，希望我的介绍可以帮助到读者朋友。

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太阳能热水器工作原理太阳能热水器的特点

太阳能热水器工作原理图1.冷水通过管道进入太阳能热水器内，经过集热板，集热板能收集太阳能，将太阳能转化为热能，然后把冷水加热。由于冷水的比重比热水的比重大，热水会自动往上升，然后形成一个循环动力，水就在集热板那逐渐升温，达到一定温度后就能进入储热水箱，需要热水的时候就能供应热水。加热图2.其实太阳能热水器的原理主要包括了以下2个原理：（1）水循环原理，就是水会自动流动，这是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，达到设定的水温为止。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。（2）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，这样就有效地保留了太阳能的热量。再通过这种热量将冷水逐渐加热为热水。太阳能集热管下面详细说说这种集热器上的集热管，集热管实际像一个被拉长的热水壶内胆，由一大一小两支玻璃管套合而成，外层为透明，内层为涂有光谱选择性的吸收涂层，内外管之间抽成直空，它是太阳能热水器的核心，用于最大限度地吸收太阳光辐射后的热能；由于真空玻璃管是圆形的，具有对太阳广源自然跟踪的特点，再加上反光板的反射原理，使玻璃管四面受光面面俱到，集热效果时间更长，水温更高，即使高寒地区一年四季也可正常运行。

如图为太阳能热水器工作原理的示意图，请你根据示意图说明其工作原理

相信现在很多的人对于太阳能都不会陌生，太阳能是我们日常生活当中常用的一种洗澡用具，现在使用太阳能的人越来越多，但是现在很多的人对于太阳能热水器工作原理不太了解，相信对于太阳能热水器工作原理是很多的人都想知道的，下面让我们跟随我们一起来了解一下关于太阳能热水器工作原理的知识介绍吧!

一、太阳能热水器工作原理

1、阳光穿过吸热管的一层玻璃照到二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的热量吸收，因为两层玻璃之间是真空隔热的，传热将大大减小(辐射传热依然存在，但没有了热传导和热对流)，绝大部分热量只能传给玻璃管里边的水，使玻璃管内的水加热，加热的水便轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管弥补，如此不断循环，使保温储水桶内的水不断加热，然后到达热水的意图。

2、家用太阳能热水器一般按天然循环方法作业，没有外在的动力。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水经过重力效果供给动力。平板式太阳能热水器经过自来水的压力(称为顶水)供给动力。而太阳能集中供热体系均选用泵循环。因为太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不选用管道循环。

3、平板式太阳能热水器为顶水方法作业，真空管太阳能热水器也可实施顶水作业的方法，水箱内能够选用夹套或盘管方法。顶水作业的长处是供水压力为自来水压力，比天然重力式压力大，尤其是装置高度不高时，其特点是运用进程中水温先高后低，简单把握，运用者简单适应，可是要求自来水坚持供水才能。顶水作业方法的太阳能热水器比重力式热水器本钱大，价格高。

二、太阳能热水器的特点

1、太阳能热水器集热器按照比例秦艽设计，匹配中国南北地方不同的阳光照射、利用太阳能，热水制热快，水温高。此外，集热器支架采用加厚进口不锈钢材支架，通过严格的高抗压测试，无惧狂风，老化，腐蚀影响，坚固耐用，寿命长。

2、太阳能热水器采用三高“太阳芯”真空集热管，其吸热膜层是干涉膜，实现更高的吸收比和更低的发射比，大大提高了集热效率。高效管，超吸收，热效高，升温快，在同样的光照条件下，比普通真空集热管能出更多更高水温的热水。

3、太阳能热水器水箱内胆采用进口食品级SUS304不锈钢，采用电脑氩弧双面保护焊接工艺，环缝自动对接氩弧焊，耐晶间腐蚀，水质清洁，大大提高内胆寿命。

4、太阳能热水器能够为不同楼层不同房间同时提供舒适大水量热水，独创的Unify控制系统能让用户在不同的地方设定水温和洗浴模式，系统将随用户需要快速响应并自动运行。

对于太阳能热水器工作原理的知识介绍就到这里结束了，相信通过上述的内容您会对太阳能热水器工作原理有所了解。在选购的时候需要注意太阳能的品牌以及太阳能的质量问题，。

从接入方式来分可分为：按接入方式可分为：闷晒式、平板式、真空管式、热管式、分体式（壁挂式）｛按承压能力又可分为承压式和非承压式｝、嵌入式

1）闷晒式

工作原理：水箱通过玻璃直接照射加热，一面受热，其余保温。

优点：阳光利用率高，吸热效果好

缺点：经空气导热，热损耗高

2）平板式

原理：金属吸热，水热传递微循环

优点：集热效率非常高，经久耐用

缺点：密封性能差，热损失大，易受环境影响，冬天热效率低，不防冻。

3）真空管式

真空管：双层玻璃管，管内抽成真空，内管表面镀膜（提高阳光吸收率，反射小，利用率高，热传递效果好），真空管一端开口接水箱。

原理：真空管吸热，管内水受热通过热传递及冷热微循环至水箱中储存并保温。

优点：阳光利用率高，吸热效果好，热能损耗低

缺点：出现坏管、爆管情况，影响整机使用（实际使用中较少出现此现象）

4）热管式

原理：介质沸点低，在吸收太阳热能后，介质汽化上升，冷凝段置于水中。

在冷凝段受冷，传出热量，液化后下降至管下部继续受热，如此循环工作。

优点：热能利用高，不用担心爆管（热管为金属管，置于玻璃真空管内，真空管无水）

缺点：热管介质在使用一段时间后，会在冷凝段吸附，从而影响热传导，出不了热水。

5）分体式

原理：真空管内热管受热后，通过水箱内盘管冷却，循环工作。

优点：水箱位置随意摆放，可有效减少水管内滞留热水，热水利用率高，水管在室内杜绝冻管，不会受大风等灾害天气的影响。

缺点：造价高，售价高，实际太阳能利用率低。

（补：普通真空管热效率≥45%，壁挂式热效率≤28.5%）

实际使用热辅助加热，耗电量大。

非承压式的分体式太阳能热水器在使用热水时还需自己配置水泵。

6）嵌入式

原理：热水阀控制进水压力及流量，保证真空管正常工作。进水冷水顶出管内热水，保证用户使用热水。

优点：阳光利用率高，吸热效果好，保温时间长，热水传输无损耗。