太陽能熱水器

1、太陽能熱水器太陽能熱水器太陽能熱水器（Solarwaterheater）是指以太陽能作為能源進(jìn)行加熱的熱水器。是與燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴飨嗖⒘械娜鬅崴髦?。編輯本段太陽能利用太陽能（SolarEnergy），一般是指太陽光的輻射能量，太陽能是一種可再生能源，廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，生物質(zhì)能，潮汐能、水的勢能等等。太陽能利用的基本方式可分為光—熱利用、光—電利用、光—化學(xué)利用、光—生物利用四類。在四類太陽能利用方式

2、中，光—熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)最成熟，產(chǎn)品也最多，成本相對較低。如：太陽能熱水器、開水器、干燥器、太陽灶、太陽能溫室、太陽房、太陽能海水淡化裝置以及太陽能采暖和制冷器等。太陽能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽能轉(zhuǎn)化效率較高，但應(yīng)用還不普遍。在光熱轉(zhuǎn)換中，當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最好的是太陽能熱水器的應(yīng)用。主要有：光熱利用：它是將太陽輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管

3、集熱器和聚焦集熱器等3種。太陽能發(fā)電：未來太陽能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電。利用太陽能發(fā)電的方式主要有兩種：①光—熱—電轉(zhuǎn)換。即利用太陽輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，然后由蒸汽驅(qū)動氣輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過程為光—熱轉(zhuǎn)換，后一過程為熱—電轉(zhuǎn)換。②光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏打效應(yīng)將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的基本裝置是太陽能電池。光化利用：這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)

4、換方式。光生物利用：通過植物的光合作用來實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。編輯本段簡介太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，目前真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國內(nèi)95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依

5、靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到所需熱水。真空管工作原理圖：一、吸熱過程太陽輻射透過真空管的外管，被集熱鍍膜吸收后沿內(nèi)管壁傳遞到管內(nèi)的水。管內(nèi)的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形成一個向上的動力，構(gòu)成一個熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲存在儲水箱上部，同時溫度較低的水沿管的另一側(cè)不斷補(bǔ)充如此循環(huán)往復(fù)，最終整箱水都升高至一定的溫度。而平板式熱水器，一般為分體式熱水器，介質(zhì)在集熱板內(nèi)因熱虹吸自然循環(huán)，將太

6、陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內(nèi)，水箱內(nèi)通過熱交換（夾套或盤管）將熱量傳送給冷水。介質(zhì)也可通過泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。二、循環(huán)管路家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒有外在的動力。真空管式太陽能熱水器為直插式結(jié)構(gòu)，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力（稱為頂水）提供動力。而太陽能集中供熱系統(tǒng)均采用泵循環(huán)。由于太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不采用管道循環(huán)。三、頂水式使用過程平板式太陽能熱水器為

7、頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實(shí)行頂水工作的方式，水箱內(nèi)可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優(yōu)點(diǎn)是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點(diǎn)是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應(yīng)，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。編輯本段太陽能熱水器分類平板熱水器將熱水從集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸送到集熱器的管道，使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)

8、計(jì)合理、連接正確的循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到最佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。太陽能熱水器至用戶端也使用連接管道。熱水管道必須做保溫處理。五、控制部件一般家用太陽能熱水器需要自動或半自動運(yùn)行，控制系統(tǒng)是不可少的，常用的控制器是自動上水、水滿斷水并顯示水溫和水位，帶電輔助加熱的太陽能熱水器還有漏電保護(hù)、防干燒等功能。目前市場上有手機(jī)短信控制的智能化太陽能熱水器，具有水位水位查詢、故障報警、啟動上水、關(guān)閉上水、啟動電加熱等功能，方便了用戶。編輯本段

9、太陽能熱水器太陽能熱水器便是太陽能成果應(yīng)用中的一大產(chǎn)業(yè)，它為百姓提供環(huán)保、安全節(jié)能、衛(wèi)生的新型熱水器產(chǎn)品，太陽能熱水器就是吸收太陽能的輻射熱能，加熱冷水提供給人們在生活、生產(chǎn)中使用的節(jié)能設(shè)備。集熱器：系統(tǒng)中的集熱元件。其功能相當(dāng)于電熱水器中的電熱管。和電熱水器、燃?xì)鉄崴鞑煌氖?，太陽能集熱器利用的是太陽的輻射熱量，故而加熱時間只能在有太陽照射的白晝。保溫水箱：和電熱水器的保溫水箱一樣，是儲存熱水的容器。因?yàn)樘柲軣崴髦荒馨滋旃ぷ?，?/p>

10、人們一般在晚上才使用熱水，所以必須通過保溫水箱把集熱器在白天產(chǎn)出的熱水儲存起來。容積是每天晚上用熱水量的總和。采用同樂搪瓷內(nèi)膽承壓保溫水箱，保溫效果好，耐腐蝕，水質(zhì)清潔，使用壽命可長達(dá)20年以上。連接管道：將熱水從集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸送到集熱器的通道，使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)計(jì)合理、連接正確的循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到最佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。熱水管道必須做保溫處理。管道必須有很高的質(zhì)量，保證有20年以上的使

11、用壽命。編輯本段太陽能熱水器行業(yè)發(fā)展歷程20世紀(jì)7080年代，由于國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，人民生活水平較低，居民多用悶曬式熱水器（汽油桶式、汽車油箱式等）。由于存在效率低，散熱快，儲水量少，冬季無法使用等缺點(diǎn)，現(xiàn)已退出市場。20世紀(jì)80—90年代，在國家相關(guān)部門支持和領(lǐng)導(dǎo)下，北京太陽能研究所開始從事太陽能熱利用的研究，早期開發(fā)以平板式太陽能熱水器為主。1984年，清華大學(xué)發(fā)明“磁控濺射漸變鋁—氮鋁太陽選擇性吸收涂層”，使太陽能集熱管的大規(guī)模生

12、產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用成為可能，直接催生了中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)化，使真空管式太陽能熱水器成為適合中國國情的主力產(chǎn)品。21世紀(jì)以來，中國太陽能熱水器進(jìn)入成熟階段，產(chǎn)量與市場保有量一直保持快速增長。根據(jù)《中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告（20082010）》，2009年熱水器年產(chǎn)量4200萬㎡，同比增長35.5%，其中4000萬㎡為真空管集熱器，約占95%，社會保有量達(dá)到1.45億㎡，同比增長16%，年節(jié)省能源約2175萬噸標(biāo)煤，年減排二氧化碳約6

13、000萬噸。2009年太陽能熱水器生產(chǎn)量占世界78%，保有量占全世界54%。2010年中國太陽能熱水器行業(yè)總產(chǎn)量達(dá)到4900萬㎡。在中國95%以上的產(chǎn)品為全玻璃真空管式太陽能熱水器。太陽能熱水器行業(yè)是比較專業(yè)化的產(chǎn)業(yè)，目前已基本形成從技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料加工、設(shè)備制造、產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測認(rèn)證、工程設(shè)計(jì)到營銷服務(wù)的產(chǎn)業(yè)體系，帶動了玻璃、金屬、保溫材料、機(jī)械制造、物流等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。編輯本段國家鼓勵安裝太陽能熱水器政策2010年10月國

14、務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》（國發(fā)[2010]32號），把加快太陽能熱利用技術(shù)推廣應(yīng)用，作為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，宏觀政策和消費(fèi)趨勢為太陽能熱利用行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的宏觀環(huán)境和市場條件。建筑能耗占社會總能耗是三分之一，是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域，為此建設(shè)部于2005年4月15日發(fā)出了《關(guān)于新建居住建筑嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的通知》強(qiáng)調(diào)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范，從源頭控制建筑能耗。從2006年1月1日起施行的建設(shè)部《民用建