太阳能热水器原理（太阳能热水器理论基础）

一、太阳能热水器的组成

太阳能热水器主要由集热器、保温储水箱、水位自动控制器、上下环路管、支架等组成。一体式太阳能热水器和分体式太阳能热水器的外部组件如下图所示。

1.太阳能热水器可分为真空管(包括全玻璃真空管、金属真空管、热管和U型管)和平板(金属板)；

2.根据集热器和水箱的组合方式，可分为一体式、分体式和闷干式，其中分体式热水器(又称分体式)分为真管式和平板式，水箱分为立式和卧式；

3.根据热水器的出水方式，可分为压力式(顶水式)和非压力式(跌水式)；

4.根据热水器的使用功能，可分为普通型、全天候型和全自动型。

二、太阳能热水器的原理概述

1.一体式太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器本质上是一个光热转换器。太阳能热水器的工作原理本质上是太阳能热水器的吸热原理。

简单来说，一体化太阳能热水器是基于热虹吸原理。太阳辐射穿过热水器的玻璃盖板(或玻璃管)，被集热板吸收，然后沿着翅片和管壁传递到吸热管中的水中。吸收热量后，太阳能热水器吸热管中水的温度上升，比重下降上升，形成向上的动力。太阳能热水器构成了一个热虹吸管系统。随着热水的不断向上运动并储存在储水箱的上部，通过下循环管不断补充温度较低的水，太阳能热水器整个水箱中的水最终上升到一定的温度。

简而言之，一体式太阳能热水器的结构就像一个细长的保温瓶，内外两层都是真的空。内玻璃管表面通过特殊技术涂覆光谱选择性吸收涂层，最大限度吸收太阳辐射能量。热水储水箱和玻璃真空管充满水。在阳光的作用下，真空管内的水被慢慢加热。随着热水受热比例的降低，会浮到水箱，由于水箱中冷水比例大，会沉到真空管。这时，真空

2.分体式太阳能热水器的工作原理

分体式太阳能热水器由集热器、承压保温水箱和循环泵组成。它的典型应用是常见的阳台壁挂式太阳能热水器。其显著特点是集热器与水箱分离。

分体式太阳能热水器的水箱通常放置在阳台上，集热器放置在建筑物朝南的阳台上。玻璃集热管将吸收的太阳能转化为热能，冷水直接进入承压隔热水箱，集热器吸收的太阳能转化为热能，使热管内的介质升温。传感器测量集热器和保温水箱中的水温信号，分别传输给智能控制器，由微机系统处理。当温差达到设定值时，循环泵开始将集热器中的换热介质循环到保温水箱中，使保温水箱中的冷水被盘管换热器加热，一个循环完成。往复运动使保温水箱中的冷水逐渐上升到所需的水温。它的基本工作原理是利用相变换热将太阳能快速传递到玻璃热管，再传递到冷凝管，然后通过冷凝管进行传导换热，从而逐渐提高整个水箱内的水温。