太陽(yáng)能熱水器的集熱器根據(jù)工作原理可分為這3類:全玻璃真空管型太陽(yáng)能熱水器;平板型太陽(yáng)能熱水器;熱管式太陽(yáng)能熱水器
真空管式集熱器集熱原理:
真空管型太陽(yáng)熱水器由真空管集熱器和蓄熱水箱組合而成。
白天接受太陽(yáng)光輻射后,傳熱給管內(nèi)的工質(zhì)(水);受光面內(nèi)的水逐漸升溫進(jìn)而與背光面內(nèi)的水形成溫差;由于溫度的差異造成密度差,水在真空管集熱器和蓄熱水箱間不斷地自然循環(huán),高效地吸收熱量,使蓄熱水箱內(nèi)水的溫度不斷上升。
由于蓄熱水箱有良好的保溫措施,最大限度地減少了散熱損失,故可供人們隨時(shí)使用熱水。真空管集熱器是真空管型太陽(yáng)熱水器的關(guān)鍵部件,其結(jié)構(gòu)與保溫瓶相仿,兩者的夾層都抽成真空,能有效降低對(duì)外傳熱散失。兩者都有涂層,但涂層材料特性不同,保溫瓶?jī)?nèi)膽外壁涂的是反射材料,以防止熱輻射散失熱量;而真空管集熱器內(nèi)涂得是選擇性吸收層,能最大限度地吸收太陽(yáng)能。
平板型太陽(yáng)能熱水器的集熱原理:
太陽(yáng)輻射透過(guò)玻璃蓋板被集熱板吸收后的熱量沿肋片和管壁傳遞到吸熱管內(nèi)的水。吸熱管內(nèi)的水吸熱后溫度升高、密度減小而上升,形成一個(gè)向上的動(dòng)力,構(gòu)成一個(gè)熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱上部,溫度較低的水通過(guò)下循環(huán)管不斷補(bǔ)充,如此循環(huán)往復(fù),最終整箱的水都升高到一定溫度。
熱管式太陽(yáng)能熱水器:
分為兩種類型:一種是在全玻璃真空集熱管內(nèi)插入一根金屬熱管,熱管的另一端(冷凝端)插入水箱,它要求熱管的外徑和長(zhǎng)度必須與全玻璃真空管集熱器相匹配;
另一種是采用專門(mén)研制生產(chǎn)的熱管真空管制成的熱水器。
事實(shí)上不同類型的集熱器因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)不同,承受壓力不同,因此常用于不同的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中,當(dāng)熱水系統(tǒng)為開(kāi)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)時(shí),一般選用全玻璃真空管式太陽(yáng)能集熱器;當(dāng)系統(tǒng)為閉式承壓供熱系統(tǒng)時(shí),一般采用平板式太陽(yáng)能集熱器或熱管式太陽(yáng)能集熱器,通過(guò)介質(zhì)換熱,將太陽(yáng)能集熱器吸收的熱量轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)熱設(shè)備中。