太陽能(Solar Energy),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,如風能,生物質能,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—化學利用、光—生物利用四類。在四類太陽能利用方式中,光—熱轉換的技術成熟,產品也多,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)電的太陽能轉化效率較高,但應用還不普遍。在光熱轉換中,當前應用范圍廣、技術成熟、經濟性的是太陽能熱水器的應用。
陽能熱水器工作原理
陽光穿過吸熱管的層玻璃照到第二層玻璃的黑色吸熱層上,將太陽光能的熱量吸收,由于兩層玻璃之間是真空隔熱的,傳熱將大大減?。ㄝ椛鋫鳠崛匀淮嬖?,但沒有了熱傳導和熱對流),絕大部分熱量只能傳給玻璃管里面的水,使玻璃管內的水加熱,加熱的水便輕沿著玻璃管受熱面往上進入保溫儲水桶,桶內溫度相對較低的水沿著玻璃管背光面進入玻璃管補充,如此不斷循環(huán),使保溫儲水桶內的水不斷加熱,從而達到熱水的目的。
系統(tǒng)中的集熱元件。其功能相當于電熱水器中的電熱管。和電熱水器、燃氣熱水器不同的是,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太陽照射度達到一定值的時候。
目前中國市場上常見的是全玻璃太陽能真空集熱管。結構分為外管、內管,在內管外壁鍍有選擇性吸收涂層。平板集熱器的集熱面板上鍍有黑鉻等吸熱膜,金屬管焊接在集熱板上,平板集熱器較真空管集熱器成本稍高,近幾年平板集熱器呈現上升趨勢,尤其在高層住宅的陽臺式太陽能熱水器方面有獨特優(yōu)勢。全玻璃太陽能集熱真空管一般為高硼硅3.3特硬玻璃制造,選擇性吸熱膜采用真空濺射選擇性鍍膜工藝。
吸熱過程,真空管式熱水器的吸熱時,太陽輻射透過真空管的外管,被集熱鍍膜吸收后沿內管壁傳遞到管內的水。管內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不斷補充如此循環(huán)往復,終整箱水都升高至一定的溫度。
平板式熱水器,一般為分體式熱水器,介質則在集熱板內因熱虹吸自然循環(huán),將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內,水箱內通過熱交換(夾套或盤管)將熱量傳送給冷水。介質也可通過泵循環(huán)實現熱量傳遞。