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太阳能热水系统简介

发布日期:2021-02-06
太阳能热水系统是利用太阳能辐射能加热水的装置,它主要由集热器、储水箱、管道、控制设备四部分组成。太阳能热水系统按运行方式可分为:自然循环系统、直流式系统和主动循环系统。下面,我们来看看详细的说明,希望对您了解这方面的知识有所帮助。

太阳能热水系统是利用太阳能辐射能加热水的装置,它主要由集热器、储水箱、管道、控制设备四部分组成。太阳能热水系统按运行方式可分为:自然循环系统、直流式系统和主动循环系统。下面,我们来看看详细的说明,希望对您了解这方面的知识有所帮助。

1.自然循环系统

自然循环系统是利用传热公质内部的温度梯度产生的密度差所形成的自然对流进行循环的热水系统。这种系统结构简单不需要附加动力,在自然循环中为了保证必要的热虹吸压头,储水箱应置于集热器上方。运行过程是水在集热器中受太阳辐射能加热,温度升高,加热后的水从集热器的上循环管进入储水箱的上部,于此同时,储水箱底部的冷水由下循环管流入集热器,经过一段时间后,水箱中的水形成明显的温度分层,上层水达到可使用温度。用水时,由补给水箱向储水箱底部补充冷水,将储水箱上层热水顶出使用,其水位由补给水箱内的浮球阀控制。这是国内最早采用的一种太阳能热水系统。其优点是系统结构的简单,运行安全可靠,不需要辅助能源,管理方便,其缺点是为了维持必要的热虹吸压头,并防止系统再夜间产生倒流现象,储水箱必须置于集热器上方。这正是我国目前大量推广应用的热水系统设计。大型太阳能热水系统,不宜采用这种自然循环方式,。因为大型循环系统的储水箱很大,要将储水箱置于集热上方,在建筑布置和荷重设计上都会带来很多问题。

2.直流式系统

直流式太阳热水系统是传热工质一次流过集热器加热后便进入储水箱或用水点的非循环热水系统,储水箱的作用仅为储存集热器所排出的热水,直流式系统由热虹吸热型和定温防水型两种。热虹吸型直流式太阳热水系统由集热器、储水箱、补给水箱和连接管道组成。补给水箱得水位由水箱中的浮球控阀控制,使之与集热器出口热水器(上升管)的最高位置一致。根据连通管的原理,在集热器无阳光照射时,集热器、上身管和下降管均充满水,但不流动。当集热器受到阳光照射后,其内部水温升高,在系统中形成热虹压吸力,从而使热水由上升管流入储水箱,同时补给水箱的冷水则自动经下降管进入集热器。太阳辐射的越强,则所得的热水温度越高,数量也越多。早晨太阳升起一段时间后,在储水箱中便开始收集到热水。这种虹吸型直流式太阳热水系统的流量具有自动调节功能,但供水温度不能按照用户要求自行调节,这种系统目前应用的比较少。

3.主动循环系统

主动循环式太阳热水系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器或换热器进行循环的热水系统。这种系统在集热器和储水箱之间管路上设置水泵,作系统中的水循环动力。系统中设有控制装置,根据集热器出口与储水箱之间的温差控制水泵运转。在水泵入口处装止回阀,防止夜间系统中发生水倒流而引起的热损失。主动循环式太阳热水系统使循环动力大大增加,有利于提高热效率,实现热水系统的多种功能及控制,是目前应用广泛的一种热水系统形式。目前在大型太阳能热水工程中,可以用普通太阳能热水器热水器串联并联组成上述的各种系统,但更常用的是联集管集热器组成的各种形式的热水系统。

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