太陽能熱水器工作原理、分類及安裝方法

外纏電熱帶一米多少瓦

太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中對熱水的使用需求。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器。真空管式太陽能熱水器為多數，佔據國內95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成。把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微迴圈而達到所需熱水。

太陽能熱水器分類：

1、從集熱部分來分可分為：真空玻璃管太陽能熱水器和金屬平板太陽能熱水器。

真空玻璃管：是目前吸熱效率最高的集熱部分，優點不需要在集熱部分在增加保溫層，現在的真空玻璃管在抗高溫，抗打擊和保溫上，效能都是一流，被大部分生產廠家採用。缺點體積比較龐大，管中容易集結水垢。

金屬平板：傳熱效能極佳的金屬片上，覆蓋上吸熱塗層，利用金屬的傳熱性，將吸收的熱量傳於水箱中。優點 外觀美觀，安裝方便，可以做成平板，而且不容易損壞。缺點：保溫要花很大的代價，成本高，間接的就是增加消費者負擔。

2、從結構上來分可分為：普通式太陽能熱水器和分體式太陽能熱水器。

普通式：將真空玻璃管直接插入水箱中，利用加熱水迴圈，使水箱中水溫升高，是目前廠家都採用的。也是流行的最常規的。該類熱水器只有頂層能用，除非頂層使用者和你樓下的關係特鐵，而且屋頂的面積是有限的。

分體式：解決不是頂層使用者也能使用太陽能熱水器。分體式迴圈有2 種，一種靠水自然迴圈，熱交換效率低，遠遠不能滿足用水要求；一種靠泵迴圈熱交換，解決自然迴圈效率低的問題，用泵迴圈，可以明顯改善水的熱交換。

3、從水箱受壓來分可分為：承壓式太陽能熱水器和非承壓是太陽能熱水器。

承壓式：無論哪種分體式熱水器，都有一個致命缺點，必須用承壓式水箱，是所有分體式熱水器的基本思路，直接考驗集熱部分的密封效能；製造承壓水箱成本極高，存在安全性問題，要求耐壓7個大氣；迴圈效果不是很理想。解決水的迴圈和用水時的方便性。

非承壓式：目前裝在屋頂的都是屬於非承壓式熱水器，它的水箱有一根管子與大氣相通，利用屋頂和家裡的高度落差，使用水時產生壓力。安全性成本，使用壽命比承壓式顯著多。屋頂有限。

4、就其水流方向來分可分為：迴圈式，直流式和整體式太陽能熱水器。

5、從接入方式來分可分為：按接入方式可分為：悶曬式、平板式、真空管式、熱管式、分體式（壁掛式）｛按承壓能力又可分為承壓式和非承壓式｝、嵌入式

1）悶曬式

工作原理：水箱透過玻璃直接照射加熱，一面受熱，其餘保溫。

優點：陽光利用率高，吸熱效果好

缺點：經空氣導熱，熱損耗高

2）平板式

原理：金屬吸熱，水熱傳遞微迴圈

優點：集熱效率非常高，經久耐用

缺點：密封效能差，熱損失大，易受環境影響，冬天熱效率低，不防凍。

3）真空管式

真空管：雙層玻璃管，管內抽成真空，內管表面鍍膜（提高陽光吸收率，反射小，利用率高，熱傳遞效果好），真空管一端開口接水箱。

原理：真空管吸熱，管內水受熱透過熱傳遞及冷熱微迴圈至水箱中儲存並保溫。

優點：陽光利用率高，吸熱效果好，熱能損耗低

缺點：出現壞管、爆管情況，影響整機使用（實際使用中較少出現此現象）

4）熱管式

原理：介質沸點低，在吸收太陽熱能後，介質汽化上升，冷凝段置於水中。

在冷凝段受冷，傳出熱量，液化後下降至管下部繼續受熱，如此迴圈工作。

優點：熱能利用高，不用擔心爆管（熱管為金屬管，置於玻璃真空管內，真空管無水）

缺點：熱管介質在使用一段時間後，會在冷凝段吸附，從而影響熱傳導，出不了熱水。

5）分體式

原理：真空管內熱管受熱後，透過水箱內盤管冷卻，迴圈工作。

優點：水箱位置隨意擺放，可有效減少水管內滯留熱水，熱水利用率高，水管在室內杜絕凍管，不會受大風等災害天氣的影響。

缺點：造價高，售價高，實際太陽能利用率低。

（補：普通真空管熱效率≥45%，壁掛式熱效率≤28。5%）

實際使用熱輔助加熱，耗電量大。

非承壓式的分體式太陽能熱水器在使用熱水時還需自己配置水泵。

6）嵌入式

原理：熱水閥控制進水壓力及流量，保證真空管正常工作。進水冷水頂出管內熱水，保證使用者使用熱水。

優點：陽光利用率高，吸熱效果好，保溫時間長，熱水傳輸無損耗。

6、細分的話，根據真空管的數量，可以分為15根管、18根管，20根管……24根管，30根管。

根據水箱容積，可以分為100L，120L，150L，200L，300L……等多個類別。

根據真空管的外徑，可分為45管，58管，70管。

根據真空管的長度，可分為1米五管、一米八管，一米九管……

平板型根據集熱器的構造，可以分為橫管、豎管兩大類。

根據水箱規格，可以分為：60L、80L、100L、120L等多個類別。

太陽能熱水器工作原理：

1、吸熱過程

真空管式太陽能熱水器：太陽輻射透過真空管的外管，然後被集熱鍍膜吸收後沿內管壁傳遞到管內的水，此時水受熱而溫度逐漸升高，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。隨著熱水的不斷上移並儲存在儲水箱上部，同時溫度較低的水沿管的另一側不斷補充如此迴圈往復，最終整箱水都升高至一定的溫度。

平板式太陽能熱水器：其中介質在集熱板內因熱虹吸自然迴圈，隨後將太陽輻熱量及時傳送到水箱內，介質也可透過泵迴圈實現熱量傳遞，因此就有源源不斷的人能來保持水溫的穩定。

2、迴圈管路

直插式結構的真空管式太陽能熱水器，熱水是因為透過重力的作用而提供動力；然而平板式則透過自來水的壓力提供動力。不過這兩種太陽能集中供熱系統均採用泵迴圈。由於太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不採用管道迴圈。

3、系統工作

1）溫差控制集熱迴圈

集熱器溫測器和水溫感應器置入在太陽能熱水地暖系統中，能夠很好地吸收太陽能輻射後，促使集熱管溫度上升，然後當集熱器溫度和水箱溫度水溫差到達△t設定值時，透過檢測系統發出指令，迴圈泵將中央熱水器中的冷水輸入集熱器中，然而水被加熱後又再次回到水箱中，使水箱內的水達到設定的溫度。

2）地暖管道迴圈系統

這個系統是增加熱水迴圈泵作為不同點，然後透過控制器更好得控制地暖管道迴圈為工作原理。然後再通過當水溫達到設定溫度時，自動啟動地暖迴圈泵，使高溫水透過地暖盤管在室內迴圈，從而使室內溫度不斷提高。如果水箱水溫開始低於某一設定值時，應當將地暖管道迴圈泵進行自動停止為最好的方式。

安裝人員：人數≥2人。

準備工作：

1。 準備施工工具。比如：螺絲刀、扳手、電鑽等。

2。開啟熱水器包裝，按照裝箱單檢查配件是否齊全。1）真空管數目齊全且是否完好；2）電加熱是否完好；3）水箱箱體是否有凹痕；4）支撐輔件是否齊全；5）只能控制儀包裝是否完好等。

安裝支架：

1。 安裝位置選擇。一般選擇在屋頂，方向是坐北向南，正向南偏西5~10°，確保沒有遮擋物。入戶管線也應該減少，這樣可以增加日照時間。

2。組裝支架。安裝時應當按照說明誰把前片和後片組裝在一起，然後使用扳手上緊螺絲，無鬆動即可。再將安裝前後片側斜撐住，起到結構上的加固作用。

3。將水箱和真空管都安裝完畢後，再進行檢驗所有的螺絲，再擰緊。

固定支架：

一般採用水泥墩、打膨脹螺栓亦或者是鋼絲繩固定支架，當然需要更具自身屋頂的情況來選擇最佳的固定方式。鋼絲繩固定方法：把鋼絲繩或大號鋼筋套在前支架左右框及桶託左右u型環上，並用螺母擰緊，將連線好的四根鋼絲繩或鋼筋向熱水器四角方向拉伸，在女兒牆或其它地方選擇適當位置，鑽孔按膨脹掛鉤，將鋼絲繩或鋼筋與相應膨脹掛鉤U型環牢固連線。

真空管道式太陽能熱水器固定圖：

平板式太陽能熱水器固定圖：

安裝水箱：

1。電加熱的安裝。首先開啟電加熱口的防塵保溫蓋，鬆開裡面的螺絲，然後將底部的塞撬開，檢查內建密封膠圈，看它是否貼緊，隨後將內建電熱棒放入，貼緊後恢復，上緊螺栓。

2。先把水箱放在組裝好的支架桶託上，將水箱與桶託用螺栓連線，擰緊架子與桶託連線螺母，使水箱兩端與支架左右兩端距離相等，真空管中心線與前支架平面平行，然後把矽膠密封圈放入內桶翻邊孔內放平。

安裝真空管：

1。管座的安裝。先安裝真空管管座，集熱管的下部要安裝，且將管座安裝在支架的指定位置。

2。插管。先檢查保溫層水箱內膽套著的密封矽膠圈，然後檢查真空管工藝尾角是否破損，接著檢查像水銀的塗層透明度，檢查管口是否有加工毛刺、圓度。把真空管外密封膠圈逃入真空管約15cm，用肥皂水充分浸溼管口，右手把握真空管尾端，一是為了保護工藝尾角，二是便於插管用力。垂直管口方向插入真空管，用力均勻輕旋推入水箱，插入後退回管座，這樣依次把所有真空管安裝完畢。

接冷熱水管：

1。進出水口纏住膠帶，然後上好管件，連結太陽能專用管道；

2。電伴熱帶緊貼在管道外壁，用粘性紮帶紮緊；

3。把感測器裝在水箱商城水位儀孔，管道外側用厚聚乙烯橡塑管做保溫；

4。太陽能水箱上水由自來水接入。

接線：

1。 電加熱接線。紅色線為火線，雙色線為接地線，其餘一根為零線。剝皮，露出2cm左右銅線，並套上熱縮管，進行絕緣和防塵。然後把電源線與這三根線對色連結，接實接牢，從外側用防水絕緣膠帶統一纏好，避免短路。

2。電伴熱帶接線。在電伴熱帶的埠切一斜面，讓它的兩線的距離相對較遠，避免連結短路。用絕緣膠帶纏住使其充分絕緣，並將電伴熱帶的端頭與管的端頭對齊，用絕緣膠帶固定在官道上，使其緊貼管壁。另一端為智慧控制儀端子，若有增壓水泵，水泵接線與電伴熱並聯連結。

安裝智慧控制儀：

1。定位。在室內側牆上，打孔，然後插入塑膠脹管，將測控儀的固定底座安裝在牆面上；

2。感測器訊號線與控制盒的訊號線藉口按照標記對接，插牢；

3。恆溫混水電磁閥要水平安裝，電磁閥的接線分別接入控制盒上的接線端子。

除錯執行：

安裝完畢，接通控制器電源，執行。如果沒問題，則收拾工具，打掃衛生。最後計算、記錄室內安裝用件及數量，且同業主進行核實，如果無誤，請使用者簽字認可。

安裝注意事項：

1。單門獨院安裝最好。因為太陽能熱水器自身體積較大，較佔空間，所以單門獨院安裝熱水器條件最好的。它可以產用外牆布管方式對每層衛生間進行熱水管。水塔的高度應當比熱水器水箱高一米以上，管材應採用保溫控制管，熱水器要固定好，要防止颱風損壞的造成。

2。新居考慮細節。一般使用者搬進新家後，首先就是考慮熱水管額入口和出水管的出口，如果是選用電加熱和帶控制儀的使用者還要確定開關或者控制儀的安放地點，以達到方便、安全、和諧的目的，室外安裝地點一般由供應商與使用者協商解決，屆時應取得物業或者有關鄰居的認同，即可開始安裝。

3。管材選擇。由於太陽能熱水器內的水溫最高可達95攝氏度以上，所以為了防止管材老化或者軟化，應當選購優質的鋁塑管為佳。尤其是不能使用聚苯乙烯保溫材料，否則會使保溫層產生很大的縫隙，最終導致嚴重收縮變形。

4。固定支架。太陽能安裝的時候，一般採用水泥墩、打膨脹螺栓亦或者是鋼絲繩固定支架，當然需要更具自身屋頂的情況來選擇最佳的固定方式。

5。太陽板安裝。如果將太陽能的反射板去除掉，那麼整機的防風效能都會大幅度提高，而且在安裝的時候，把它與屋頂牢固地固定住，同樣能夠抗住颱風侵襲。還有就是在臺風來臨時，保證太陽能的水箱裡面是滿的，這樣抗風性更強。

6。安裝避雷措施。熱水器安裝前，應先將樓頂熱水器旁邊的避雷針有效地加高，使其高出熱水器頂部半米以上，同時熱水器水箱必須有效接地；室內出水口必須與地線等電位連線；雷雨時不使用熱水器。

太陽能熱水器安裝注意事項

1、管路設計要問清楚

哪個閥門做什麼用、管路為什麼這樣設計等系列問題一定要問清楚。要保證冷熱水不會竄管道。因為有的冷水管是不能進熱水的，一般情況下加上一個逆止閥就能解決這個問題，另外在冷熱水的進出口一定要加上總閥門，否則維修的時候會很麻煩。管路的設計要儘量節省空間，能走暗管最好不走明管。

2、室外管路保溫

室外管路保溫效果不好將會導致管路凍裂。現在很多人都採用電熱帶防止室外管路被凍裂，冬天通上電源就可以保證管路不凍，但這種做法的缺點是費電。其實，可以加上智慧控制系統，只在需要的時候通電，而不是長期通電。

3、屋頂安裝方向

太陽能熱水器安裝在屋頂時須選擇正南方向，前方120°範圍內最好沒有高大的樹木、建築物和其他遮擋物，以防陽光遮擋。另外，設計管路時應考慮保溫並避免室外用水管路太長。

4、熱水器固定

熱水器主機一般都安裝在房頂或其他高處，所以熱水器的固定是個很關鍵的步驟，一定要嚴格操作，還要定期檢查固定情況，防止事故的發生。

5、避免空曬

在安裝結束後，第一次上水必須在早晨或晚上，防止因空曬使得真空管溫度很高，在這種情況下，突然進冷水將會造成“炸管”。水箱內的水要保持一定的量，避免空曬，影響玻璃太陽能熱水器管道壽命。

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