1、太陽能熱水器原理與安裝,10月14日,歡 迎,目錄,一.太陽能熱水器的作用與前景. 二.太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)原理. 三.太陽能熱水器的類型. 四.太陽能熱水器的安裝. 五.太陽能熱水器實例分析.,太陽能是一種巨大的無污染能源,太陽輻射到地球上的能量有34%的陽光被雲(yún)層直接返射到太空,19%被大氣吸收,到達地球表面的僅占47%. 太陽能熱水器是利用溫室效應(yīng)的原理,將太陽的輻射光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?並向水傳遞熱量,從而獲得熱水.供給城市居民使用.不僅節(jié)省大量能源,而且還可大大減少環(huán)境污染,具有很好的市場前景.,一.太陽能熱水器的作用與前景.,二.太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)原理.,太陽能熱水器一般由集熱器、貯熱裝置

2、、循環(huán)管路、輔助裝置及淋浴噴頭等部分組成.,1.集熱器 集熱器是太陽能熱水器的關(guān)鍵部件,其性能好壞,對熱水器的性能起著決定性的作用.按收集太陽能的不同原理,可分為平板型集熱器和聚光型集熱器兩種.聚光集熱器只能聚集太陽的直射輻射能,需要對太陽進行跟蹤,增加了裝置成本,只有在需要得到較高溫度等特殊場合使用;平板型集熱器是目前應(yīng)用較廣泛的一種,它不僅能吸收太陽的直射輻射,還可以收集太陽的散射輻射.,下面重點介紹平板型集熱器的結(jié)構(gòu)與原理. 平板型集熱水器一般由蓋板、吸熱板、保溫層和外殼等部分組成,如下圖3-1-1所示.,圖3-1-1平板型集熱水器,1-1.蓋板 蓋板多采用玻璃. 玻璃鋼或能抗老化的透明

3、塑料制成,其作用有:a盡可能讓更多的太陽輻射通過,透過率大於0.7;b為避免熱損失,安裝蓋板時要確保密封,而且與吸熱板之間的距離應(yīng)大於23cm;c防止灰塵浸入集熱器內(nèi)部,避免吸熱材料涂層和保溫材料的性能下降.1-2.吸熱板 吸熱板是集熱器的核心,其結(jié)構(gòu)形式直接影響到熱轉(zhuǎn)換效率吸熱板上的涂料特性影響熱的吸收率和發(fā)射率。 吸熱板多采用鋼管板、鍍鋅鋼管板、銅管板和不鏽鋼管板等材料制成;其表面涂料通常采用價格便宜的非選擇性黑漆,這種黑漆的吸收率和發(fā)射率基本相等。,1-3.保溫層 保溫層是為減少集熱器四周底部的熱損失而設(shè)置的.對保溫材料的要求是:導(dǎo)熱系數(shù)低,耐熱性好,在一定的工作溫度下不分解、不變形、吸

4、水性要小.太陽能熱水器的保溫層常用材料為:聚苯乙烯+聚氨酯發(fā)泡、聚苯乙烯、聚氨酯發(fā)泡等.1-4.外殼 外殼起保護和固定吸熱板、蓋板和保溫材料的作用,多采用金屬材料制成.,2.貯熱裝置 通常作為短期貯存熱水、減少熱損失的容器,貯熱效果主要取決于裝置保溫性能的好壞.3.循環(huán)管路 作用是連通集熱器、貯熱水箱,形成一個完整的循環(huán)加熱系統(tǒng).4.輔助裝置 作用是使整個熱水器裝置能正常工作,并通過儀表加以顯示.輔助裝置包括水位顯示、溫度顯示、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)及輔助熱源等.,三.太陽能熱水器的類型. 太陽能熱水器根據(jù)水的流動方式和結(jié)構(gòu)特點,分為悶曬式、直流式和循環(huán)式三大類型.1.悶曬式太陽能熱水器 此類將集熱

5、、貯熱合成一體,有淺池型、塑料袋型和圓筒型等,目前多見為圓筒型 ,如下圖3-1-2所示.,圖3-1-2圓筒型,它的兩個圓筒用鍍鋅鐵板或塑料制成;蓋板用透明玻璃鋼,厚0.20.3mm以上.外殼和保溫層用聚苯乙烯整體發(fā)泡,內(nèi)壁粘貼隔熱層,以增強保溫效果和減輕重量. 由于這種熱水器工藝簡單,價格便宜,水質(zhì)清潔,不會長青苔,適合普通家庭使用,其缺點是:保溫性較差,用水時間不能太晚,承受水壓能力較差.2.直流式太陽能熱水器 它分為開放流道型和手控一次加熱型兩種.2-1.開放流道型 如下圖3-1-3所示,水由上管道流入,從上集管的小孔里流出,經(jīng)涂有黑漆的瓦楞板,被透過玻璃蓋板的太陽輻射能加熱后流入下集管,

6、最后流入貯熱水器.在下集管出口處裝有一個溫度控制元件,以控制水流量大小,調(diào)節(jié)熱水箱內(nèi)的水溫在某一范圍內(nèi).,圖3-1-3開放流道型,圖3-1-4手控一次加熱型,2-2.手控一次加熱型 如上圖3-1-4所示,通過手控閥來調(diào)節(jié)流量大小,使熱水溫度達到使用要求.當(dāng)自來水壓力不變時,流量大小可根據(jù)日照強弱和集熱器采光面積大小來確定.3.循環(huán)式太陽能熱水器 主要有自然循環(huán)式、定溫放水式和強迫循環(huán)式三種.3-1.自然循環(huán)式 有補水箱自然循環(huán)式太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)原理如下圖3-1-5,貯熱水箱位于集熱器上方,循環(huán)動力是熱水系統(tǒng)中,冷、熱水密度不同而產(chǎn)生的熱虹吸壓力.在水流動過程中,經(jīng)一段時間,水箱上部的熱水即可

7、使用,由補給水箱向貯水箱補充冷水.,圖3-1-5有補水箱自然循環(huán)式太陽能熱水器,無補水箱自然循環(huán)式太陽能熱水器省去了補水箱,將供熱水管和冷水進水管合為一體,連接在貯水箱底部,如下圖3-1-6.這種熱水器必須待整個貯水箱的水被加熱后,才能使用.,圖3-1-6無補水箱自然循環(huán)式太陽能熱水器,3-2.定溫放水式 這種熱水器在集熱器出口處裝有溫度控制元件,控制集熱器進水管道處的電磁閥門,使出口水溫保持在某一范圍內(nèi),如3-1-7所示,特別適合旅店,理發(fā)店等單位.,圖3-1-7定溫放水式太陽能熱水器,3-3.強迫循壞式 強迫循環(huán)式是利用水泵在集熱器和貯熱水箱之間實現(xiàn)水的循環(huán),其結(jié)構(gòu)原理如圖3-1-8所示.

8、當(dāng)集熱器上集管水溫比水箱底部溫度高若干度時,控制器啟動水泵進行水循環(huán);反之,水泵停止運行.如此間斷循環(huán),從而達到加熱整個水箱中的水的目的.,圖3-1-8強迫循環(huán)式太陽能熱水器,四.太陽能熱水器安裝,4-1.太陽能熱水器選購 選購太陽能熱水器時,除品牌、價格外,應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(水溫、用水量和用水時間) 、日照條件、建筑結(jié)構(gòu)情況等因素綜合考慮. 一般情況下,對城鎮(zhèn)職工可選擇圓洞式熱水器;對用水量大,且較富裕的家庭可選用自然循環(huán)式;而對於使用時間長的旅錧、理發(fā)店等可選用定溫放水型熱水器.,4-2.太陽能熱水器使用注意事項,a.使用期間,避免熱水器空曬現(xiàn)象. b.太陽能熱水器的熱水有分層現(xiàn)象,上部溫度

9、高,下部溫度低,使用時注意防止?fàn)C傷或因過冷引起感冒. c.一般熱水器在冬季應(yīng)停用,在停用期間應(yīng)將熱水器內(nèi)的水放凈,以免結(jié)冰、凍壞有關(guān)裝置. d.取用熱水時,可采用頂水法或放水法,用戶可根據(jù)情況選用.,4-3.太陽能熱水器的安裝,1.安裝原則 a.太陽能熱水器應(yīng)安裝在沒有遮擋太陽的房頂上,熱水器和房屋固定要牢固,以防大風(fēng)刮倒. b.熱水器朝向以正南方向為佳,其傾角和當(dāng)?shù)鼐暥冉窍嗟?若僅夏季使用,傾角為當(dāng)?shù)鼐暥葴p去10o;冬季使用的,可將傾角定為當(dāng)?shù)鼐暥冉羌?0o. c.上下循環(huán)管的連接互成對角線. d. 在使用季節(jié)安裝玻璃,必須在系統(tǒng)運行狀態(tài)下進行. e. 溢流管在熱水器水管出口處,不應(yīng)在其上安

10、裝閥門. f. 所有集熱器支架上,都要考虙泄水方便不得有存水的地方. g. 熱水器安裝完畢及通水調(diào)試后,集熱器,水箱和所有管路應(yīng)無滲漏現(xiàn)象.,2.安裝方式 2-1. 安裝在屋頂上 這種安裝方式如圖3-1-9所示.若屋頂是斜頂,熱水器必須按水平位置固定好,并用鉛絲捆牢.熱水器的上水管道和溢流管可通過衛(wèi)生間的通風(fēng)管道、上水管和衛(wèi)生間的自來水管相連.當(dāng)溢流管流水時,表示已上滿水,即可關(guān)閉B閥.這種安裝方式,若用放水法,打幵E閥即可淋浴;若用頂水法,只要打開A,B閥,溢流管很快就有熱水流出.圖中單向閥C是防止因自來水壓力不足而引起熱水器的倒灌現(xiàn)象.通氣管是防止熱水器筒體脹裂或抽癟而設(shè)的.,圖3-1-9.安裝在屋頂上,2-2. 安裝在陽臺欄板南面 這種安裝方式如圖3-1-10所示.采用頂水法取水時,打開A,E閥,熱水器中的熱水被冷水頂出來,並通過取水管道進入淋浴器供使用.也可把水管移到洗臉盆上,同樣也可得到所需熱水.這種安裝方式