真空管式太阳能热水器主要有储水箱、集热管(真空管)、支架三部份组成。储水箱的外观为一个留有多个插孔的圆柱形物体,箱体由内外两层金属材料中间夹带体温层组成,它的作用为储水用;
以真空管太阳能热水器为例,主要结构是水箱(兼做真空管上联箱)、真空管、真空管下联箱、上水管、下水管、温度表、水管伴热和保温、支架。
工作原理:真空管是核心元件,两层结构的空心管,两层之间是真空的。外层就是普通的玻璃管,里层玻璃管的外表面镀一层吸收太阳光的黑色涂层,管子中心通水,上面与水箱连接,下面与下联箱连接。当阳光照射在管子上面时,光线穿过外层玻璃管照在里层的黑色涂层上面转换为热量,传导到管子中心的冷水使温度上升。由于管子夹层是真空的,热量不能向外层传导,只能向里面传导。这就是设计的奇妙之处。
管子中心的水温度上升比重减小,往上流入水箱,水箱的冷水从下联箱流入管子的下面补充水量形成循环,源源不断进行加热。
上水、下水、测温、伴热、支架就不用说了。
太阳能热水器是一个光热转换器,区别于传统的自然利用,如晾晒、采光。
真空管是太阳能热水器的核心,他的结构如同一个拉长的暖瓶胆,内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层,用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射,光子撞击涂层,太阳能转化成热能,水从涂层外吸热,水温升高,密度减小,热水向上运动,而比重大的冷水下降。热水始终位于上部,即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大,主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时,热水器内的热水便依靠自然落差流出,落差越大,水压越高。
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