太阳能热水器是由真空集热管、不锈钢保温水箱、支架、连接管道等组成的。
1、真空集热管
集热器是系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电热管。和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能是有太阳照射的时候。 目前中国市场上普及的是全玻璃太阳能集热真空管。结构分为外管、内管、选择性吸收涂层、吸气剂、不锈钢卡子、真空夹层等部分。
2、保温水箱
保温水箱是储存热水的容器。因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。
3、支架
太阳能热水器支架是太阳能水箱的支撑要件,是太阳能热水器的重要组成部分。
4、连接管道
将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的管道为连接管道,连接管道使整套系统形成一个闭合的环路。
太阳能热水器由以下几个部分组成: 1.集热器:系统中的集热元件.其功能相当于电热水器中的电热管.和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能在有太阳照射的白昼. 2.保温水箱:和电热水器的保温水箱一样,是储存热水的容器.因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来.容积是每天晚上用热水量的总和.采用同乐搪瓷内胆承压保温水箱,保温效果好,耐腐蚀,水质清洁,使用寿命可长达20年以上. 3.连接管道:将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的通道,使整套系统形成一个闭合的环路.设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要.热水管道必须做保温处理.管道必须有很高的质量,保证有20年以上的使用寿命.每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日,可产生相当于2.5度电的热量,每年可节约标准煤200公斤左右,可以减少700多公斤CO2的排放量.太阳能热水器的广泛运用,包括生活用热水,采暖,空调,在省钱的同时必将极大地改善地球的污染状况.
太阳能热水器(Solarwaterheater)是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。是目前与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。家用太阳能热水器主要由利用太阳能把冷水加热的集热器、保持水温的保温储水箱、控制冷热水进出的控制系统、支架和辅助配置等构成。
①集热部分是太阳能热水器的能量接收装置,其功能相当于电热水器中的电加热器。太阳能热水器与电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能在有太阳照射的时候。
全玻真空集热管是由具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃管和同轴的罩玻璃管构成,内玻璃管一端为封闭的圆顶形状,由罩玻璃管内带吸气剂的支撑件支撑,另一端与罩玻璃管一端熔封为环状的开口端,全玻璃真空太阳能集热管结构及外观图如图1所示。
真空集热管是太阳能热水器的关键部件,目前中国市场上普及应用太阳能热水器为全玻真空集热管。其结构可分为外管、内管、选择性吸收涂层、吸气剂、不锈钢卡子、真空夹层等部分。而国外成熟的集热器都是平板集热器,平板集热器具有寿命长、稳定性高、可回收等优点,由于目前国内生产的很多平板集热器性能不佳,影响了平板集热器的发展,但是平板集热器在太阳能光热行业的发展潜力是不可低估的。
全玻真空集热管一般为高硼硅3.3特硬玻璃制造,采用真空溅射选择性镀膜工艺。可分为铝氮单靶镀膜工艺和铜、铝、不锈钢三靶镀膜工艺。真空集热管质量的好坏直接影响到整个家用太阳能热水器的性能。真空集热管象一个被拉长的热水壶内胆,有一大一小两支玻璃管套合而成,外层为透明,内层为涂有对光普有选择性吸收的涂层,内外管之间抽成直空,可最大限度地吸收太阳光辐射后的热能。
②储水箱是贮存热水的装置,是太阳能热水器的重要部件,因为太阳能热水器只能在白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,所以必须通过保温层把太阳能集热器在白天产出的热水储存起来。储水箱的容积是每天晚上用热水量的总和。储水箱的结构设计、保温材料的选择将直接影响太阳能热水器的性能和使用寿命。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有保温材料组成,它的作用为储存热水。
太阳能热水器的储水箱由内胆、保温层、储水箱外壳三部分组成。水箱外壳采用0.5mm厚彩钢板、镀铝锌板或不锈钢板,强度高,耐腐蚀。储水箱内胆采用0.5mm厚的304不锈钢板经自动氩弧焊焊接加工制成,304不锈钢板含碳量低,因此焊缝质量高,不易锈蚀。保温层采用45mm优质聚氨脂整体发泡形成,保证了太阳热水器的热效率大于50%;储水箱剖视图如图2所示。
内胆和保温层是储存热水的重要部分,其材料强度和耐腐蚀性至关重要。市场上有不锈钢、搪瓷等材质。保温层保温材料的好坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用,在寒冷的东北尤其重要。目前较好的保温方式是采用优质聚氨脂整体自动化发泡工艺。对太阳能热水器储水箱的要求是:保温效果好,耐腐蚀,对水质无污染,使用寿命可达到20年以上。
③连接管路。连接管路将热水从集热器输送到储水箱、将冷水从储水箱输送到集热器,使整套系统形成一个闭合的环路。设计合理、连接正确的循环管路对太阳能热水器是否能达到最佳工作状态至关重要。热水管路必须做保温处理。管路质量必须符合标准,保证有20年以上的使用寿命。
④支架。支架的作用是支撑储水箱;固定集热器,保证二者联为整体。支架设计应合理,应有足够的强度和刚度才能确保有足够的承重能力。对太阳能热水器支架的要求是:结构牢固,抗风吹,耐老化,不生锈。支架的材质一般为彩钢板或铝合金,使用寿命要求达到20年。
⑤辅助配置是用来提升太阳能热水器性能,简化操作,有助于实现太阳能热水器自动全天候运行。一般情况,厂家都是根据产品性能提供相应的辅助配置,以使辅助装置与产品相结合达到合理使用,既能发挥最大效能,而又不会产生浪费。
太阳能热水器结构及部件如图3所示,为了提高太阳能热水器的效能以及方便实用,对太阳能热水器各各部分使用的材料以及结构进行优化设计。
水箱为太阳热水器的储水装置,其由内胆、保温层、外壳组成。水箱内胆采用进口304不锈钢板经自动氩弧焊焊接加工制成,由于304不锈钢板含碳量低,因此焊缝质量高,不易锈蚀;45mm聚氨脂整体发泡形成的保温层,保证了太阳热水器的热效率大于50%;水箱外壳采用彩色喷涂,强度高,经空晒冷冻实验证明:在水箱局部温度高达200°C的情况下,外壳不会因为聚氨酯膨胀而变形胀裂,并且在平均温度为-15°C的低温情况下,聚氨酯的受冷压缩亦不会对彩板外壳造成影响。 集热管是选用全玻璃真空太阳集热管。其外形如同一根拉长的暖壶内胆,管内的吸收表面是采用直流反应溅射沉积技术制备而成的渐变铝-氮/铝选择性吸收涂层。因涂层具有高吸收率(大于93%),低发射率(小于6%)的优点,所以在很大程度上增强了太阳热水器的集热效率。 太阳热水器的支架采用优质430不锈钢板材加工成型,外形美观,牢固可靠。但因材料为不锈钢板,且加工工序复杂,所以成本高,劳动强度大 电热水器分为即热式和储热式两种。即热式需20A以上电流,一般家庭不适用。储热式电热水器又分为敞开式和封闭式两类。早期的储热式电热水器多为敞开式或开口式的,其结构简单,体积不大,靠吊在高处的压力喷淋,水流量较小,但价格较低,适合于人口少,家境不很富裕,仅做洗浴使用的家庭购买。敞开式电热水器由于没有对内胆设计承压性能,故不能向其他管路多处供水,功能有限。封闭式电热水器的内胆是密封的,水箱内水压很大,其内胆可耐压,故可多路供水,既可用于淋浴,也可用于盆浴,还可用于洗衣、洗菜,价格相对较贵,一般在千元左右。储热式电热水器可自动恒温保温,停电时可照样供应热水。目前国内市场上的电热水器主要是封闭储热式电热水器,它不必分室安装,不产生有害气体,干净卫生,且可方便地调温。封闭储热式电热水器的工作原理非常简单,它们使用一根电加热管,通电之后给水提供热量。内胆储存热水并承载压力0.6MPa(约6kg/cm2),外壳保温。产品间的区别首先体现在加热管上,有浸没型的,即直接与要加热的水接触,也有隔离型的。加热管有1.2、1.5及2.5KW等功率可供选择。加热管由一个温控器来控制,能设定所需温度并保持内胆中的水温恒定,且在40℃~75℃范围内可调。定时产品系列的时间控制系统能带来最大限度的能源节省,再配以分时电表,可节省大量电费。有的产品还具备大屏幕液晶显示屏、单键飞梭的操作界面和实时故障监测功能。电热水器必须安装压力安全阀,以确保超压泄压。为了尽可能减少热量散失,在壳与内胆之间还采用了聚氨酯或高密度泡沫塑料的加厚保温层。热水器关键部件1)内胆内胆是热水器的核心部件,直接影响热水器的安全性能、使用性能和工作寿命。用户在选择热水器时应关心热水器内胆钢板的材质是否为含钛合金、厚度是否足够厚、焊接工艺是否先进可靠、搪瓷釉料质量是否保证、涂搪烧结工艺是否先进等。2)电加热管电加热管的质量直接关系到热水器的使用安全。因此,在选购热水器时,除了关心电加热管的功率大小外,更重要的是关心电加热管的电气性能。3)镁阳极棒(镁棒)镁是电化学序列中电位最低的金属,生理上无毒。因此,用来制成镁棒保护内胆非常理想。镁棒的大小直接关系到保护内胆时间的长短和保护效果的大小,镁棒越大,保护效果越好,保护时间越长。4)保温层的选择热水器的保温层的好坏直接影响到热水器的保温性能。决定保温性能的主要因素是保温层材料和保温层厚度。目前常用的保温材料有:石棉、海绵、泡沫塑料、聚氨脂发泡等。在这几种保温材料中,聚氨脂发泡保温性能最好,泡沫塑料保温性能次之,石棉和海绵因其难以与热水器紧密贴合,一般只作为热水器辅助保温材料。5)防倒流技术选择为了防止电热水器因外部停水造成电棒干烧,所有的电热水器均采用了防倒流技术。目前大多数厂家采用的防倒流技术是选用带止回功能的安全阀(俗称为有芯安全阀)来实现的。但这一技术存在的问题是:热水器在工作时,由于内胆中的水的热胀冷缩作用,有部分水会通过阀芯的内泄功能向管路中泄出,泄出时易使热水器管路局部产生振动共鸣而发出异常响声;同时存在的安全隐患是,安全阀的内泄功能常常会因水垢堵塞而失效,从而使内胆的工作压力增高,使热水器的使用寿命下降。5、热水器控制方式电热水器按其对水加热温度控制方式不同分为:机械、数显和数控三种型式。1)机械式控制电热水器机械式电热水器温度控制的主要元件为一机械式旋钮调节的温度控制器,该温控器通常由测温探头、可调式驱动机构和一对电触点组成。当探头处温度上升时,探头内的介质(液体或气体)膨胀,并通过毛细管推动驱动机构,使电触点动作。电触点的动作温度可通过可调式驱动机构进行调节或使电触点处常开状态。机械式热水器用温控器主要特点是:动作温度可在一定范围内连续调节,操作简单方便,价格低廉。适合一般家庭使用。缺点是温度控制方式单一,只能实现循环加热一种方式。2)数显型控制电热水器(SX)数显型电热水器控制系统通常由显示板、主控制板、强电板和温度传感器组成。显示板用于显示现在温度、设置温度、故障代码和定时数的信息,还可以利用控制面板上的按键和旋钮来进行设置操作。主控制板是控制系统的核心,用于对温度信息的处理和对热水器的运行过程实施控制。强电板用于提供系统所需电源、实施强电驱动及漏电检测。温度传感器用于采集温度信息。3)数控型电热水器(SK)数控型电热水器由显示板、主控制板、强电板和温度传感器组成。显示板上的LCD显示屏用于显示工作模式、加热状态、现在温度、设置温度、设置菜单、时钟、定时时段、故障代码等信息,还可以利用板上按键进行设置操作。主控制板是控制系统核心,用于对温度信息的处理和对热水器的运行过程实施控制。强电板用于提供系统所需电源、实施强电驱动及漏电检测。过温检测和常温检测温度传感器用于采集温度信息。
太阳能热水器由以下几个部分组成: 1.集热器:系统中的集热元件.其功能相当于电热水器中的电热管.和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能在有太阳照射的白昼. 2.保温水箱:和电热水器的保温水箱一样,是储存热水的容器.因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来.容积是每天晚上用热水量的总和.采用同乐搪瓷内胆承压保温水箱,保温效果好,耐腐蚀,水质清洁,使用寿命可长达20年以上. 3.连接管道:将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的通道,使整套系统形成一个闭合的环路.设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要.热水管道必须做保温处理.管道必须有很高的质量,保证有20年以上的使用寿命.每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日,可产生相当于2.5度电的热量,每年可节约标准煤200公斤左右,可以减少700多公斤CO2的排放量.太阳能热水器的广泛运用,包括生活用热水,采暖,空调,在省钱的同时必将极大地改善地球的污染状况.
主机部分为水箱、支架、真空管这三个部分组成。但是整体的来说,光太阳能热水器主机这一部分就只是一个半成品,还有一部分应该是配件部分包含了控制系统、电加热和管路部分。水箱一般配有HYFI远传液位电动阀、HYJK型水位监控系统和HYQX-II水箱自动清洗系统以及HYZZ-2-A型水箱自洁消毒器。水箱的进、出水管宜分别设置,当进、出水管为同一条管道时,应在出水管上装设止回阀。水箱的连接口都必须良好的焊接,同时尽量保持垂直,至少倾斜度不大于1°。水箱注满水,不得有渗、漏水现象,不应有明显的变形现象,按照钢制焊接常压容器有关满水实验条款进行。水箱按材质分为SMC玻璃钢水箱、蓝博不锈钢水箱、不锈钢内胆玻璃钢水箱、海水玻璃钢水箱、搪瓷水箱、镀锌钢板水箱六种。按照功能不同分为生活水箱、消防水箱、生产水箱、人防水箱、家用水塔五种,严格意义上厕所冲洗水箱和汽车水箱不属于水箱范畴。
太能热水器三个主要部件。一个字回路水管,第二个是太阳能水管。第三个是储水箱。太阳能水管受热,里面的水受热,以后变轻他向上运动,冷水从回水管下来补充。来回循环最后答到加热整个储水箱的水的温度。