太陽能熱水器原理與安裝.ppt

1、太陽能熱水器原理與安裝,10月14日,歡 迎,目錄,一.太陽能熱水器的作用與前景. 二.太陽能熱水器的結構原理. 三.太陽能熱水器的類型. 四.太陽能熱水器的安裝. 五.太陽能熱水器實例分析.,太陽能是一种巨大的無污染能源,太陽輻射到地球上的能量有34%的陽光被雲層直接返射到太空,19%被大氣吸收,到達地球表面的僅占47%. 太陽能熱水器是利用溫室效應的原理,將太陽的輻射光能轉變為熱能,並向水傳遞熱量,從而獲得熱水.供給城市居民使用.不僅節省大量能源,而且還可大大減少環境污染,具有很好的市場前景.,一.太陽能熱水器的作用與前景.,二.太陽能熱水器的結構原理.,太陽能熱水器一般由集熱器、貯熱裝置

2、、循環管路、輔助裝置及淋浴噴頭等部分組成.,1.集熱器 集熱器是太陽能熱水器的關鍵部件,其性能好壞,對熱水器的性能起著決定性的作用.按收集太陽能的不同原理,可分為平板型集熱器和聚光型集熱器兩種.聚光集熱器只能聚集太陽的直射輻射能,需要對太陽進行跟蹤,增加了裝置成本,只有在需要得到較高溫度等特殊場合使用;平板型集熱器是目前應用較廣泛的一種,它不僅能吸收太陽的直射輻射,還可以收集太陽的散射輻射.,下面重點介紹平板型集熱器的結構與原理. 平板型集熱水器一般由蓋板、吸熱板、保溫層和外殼等部分組成,如下圖3-1-1所示.,圖3-1-1平板型集熱水器,1-1.蓋板 蓋板多采用玻璃. 玻璃鋼或能抗老化的透明

3、塑料制成,其作用有:a盡可能讓更多的太陽輻射通過,透過率大於0.7;b為避免熱損失,安裝蓋板時要確保密封,而且與吸熱板之間的距離應大於23cm;c防止灰塵浸入集熱器內部,避免吸熱材料涂層和保溫材料的性能下降.1-2.吸熱板 吸熱板是集熱器的核心,其結構形式直接影響到熱轉換效率吸熱板上的涂料特性影響熱的吸收率和發射率。 吸熱板多采用鋼管板、鍍鋅鋼管板、銅管板和不鏽鋼管板等材料制成;其表面涂料通常采用價格便宜的非選擇性黑漆,這種黑漆的吸收率和發射率基本相等。,1-3.保溫層 保溫層是為減少集熱器四周底部的熱損失而設置的.對保溫材料的要求是:導熱系數低,耐熱性好,在一定的工作溫度下不分解、不變形、吸

4、水性要小.太陽能熱水器的保溫層常用材料為:聚苯乙烯+聚氨酯發泡、聚苯乙烯、聚氨酯發泡等.1-4.外殼 外殼起保護和固定吸熱板、蓋板和保溫材料的作用,多采用金屬材料制成.,2.貯熱裝置 通常作為短期貯存熱水、減少熱損失的容器,貯熱效果主要取決于裝置保溫性能的好壞.3.循環管路 作用是連通集熱器、貯熱水箱,形成一個完整的循環加熱系統.4.輔助裝置 作用是使整個熱水器裝置能正常工作,并通過儀表加以顯示.輔助裝置包括水位顯示、溫度顯示、循環泵、控制系統及輔助熱源等.,三.太陽能熱水器的類型. 太陽能熱水器根據水的流動方式和結構特點,分為悶晒式、直流式和循環式三大類型.1.悶晒式太陽能熱水器 此類將集熱

5、、貯熱合成一體,有淺池型、塑料袋型和圓筒型等,目前多見為圓筒型 ,如下圖3-1-2所示.,圖3-1-2圓筒型,它的兩個圓筒用鍍鋅鐵板或塑料制成;蓋板用透明玻璃鋼,厚0.20.3mm以上.外殼和保溫層用聚苯乙烯整體發泡,內壁粘貼隔熱層,以增強保溫效果和減輕重量. 由于這種熱水器工藝簡單,價格便宜,水質清潔,不會長青苔,適合普通家庭使用,其缺點是:保溫性較差,用水時間不能太晚,承受水壓能力較差.2.直流式太陽能熱水器 它分為開放流道型和手控一次加熱型兩種.2-1.開放流道型 如下圖3-1-3所示,水由上管道流入,從上集管的小孔里流出,經涂有黑漆的瓦楞板,被透過玻璃蓋板的太陽輻射能加熱后流入下集管,

6、最后流入貯熱水器.在下集管出口處裝有一個溫度控制元件,以控制水流量大小,調節熱水箱內的水溫在某一范圍內.,圖3-1-3開放流道型,圖3-1-4手控一次加熱型,2-2.手控一次加熱型 如上圖3-1-4所示,通過手控閥來調節流量大小,使熱水溫度達到使用要求.當自來水壓力不變時,流量大小可根據日照強弱和集熱器采光面積大小來確定.3.循環式太陽能熱水器 主要有自然循環式、定溫放水式和強迫循環式三種.3-1.自然循環式 有補水箱自然循環式太陽能熱水器的結構原理如下圖3-1-5,貯熱水箱位于集熱器上方,循環動力是熱水系統中,冷、熱水密度不同而產生的熱虹吸壓力.在水流動過程中,經一段時間,水箱上部的熱水即可

7、使用,由補給水箱向貯水箱補充冷水.,圖3-1-5有補水箱自然循環式太陽能熱水器,無補水箱自然循環式太陽能熱水器省去了補水箱,將供熱水管和冷水進水管合為一體,連接在貯水箱底部,如下圖3-1-6.這種熱水器必須待整個貯水箱的水被加熱后,才能使用.,圖3-1-6無補水箱自然循環式太陽能熱水器,3-2.定溫放水式 這種熱水器在集熱器出口處裝有溫度控制元件,控制集熱器進水管道處的電磁閥門,使出口水溫保持在某一范圍內,如3-1-7所示,特別適合旅店,理發店等單位.,圖3-1-7定溫放水式太陽能熱水器,3-3.強迫循壞式 強迫循環式是利用水泵在集熱器和貯熱水箱之間實現水的循環,其結構原理如圖3-1-8所示.

8、當集熱器上集管水溫比水箱底部溫度高若干度時,控制器啟動水泵進行水循環;反之,水泵停止運行.如此間斷循環,從而達到加熱整個水箱中的水的目的.,圖3-1-8強迫循環式太陽能熱水器,四.太陽能熱水器安裝,4-1.太陽能熱水器選購 選購太陽能熱水器時,除品牌、價格外,應根據負荷特點(水溫、用水量和用水時間) 、日照條件、建筑結構情況等因素綜合考慮. 一般情況下,對城鎮職工可選擇圓洞式熱水器;對用水量大,且較富裕的家庭可選用自然循環式;而對於使用時間長的旅錧、理發店等可選用定溫放水型熱水器.,4-2.太陽能熱水器使用注意事項,a.使用期間,避免熱水器空晒現象. b.太陽能熱水器的熱水有分層現象,上部溫度

9、高,下部溫度低,使用時注意防止燙傷或因過冷引起感冒. c.一般熱水器在冬季應停用,在停用期間應將熱水器內的水放凈,以免結冰、凍壞有關裝置. d.取用熱水時,可采用頂水法或放水法,用戶可根據情況選用.,4-3.太陽能熱水器的安裝,1.安裝原則 a.太陽能熱水器應安裝在沒有遮擋太陽的房頂上,熱水器和房屋固定要牢固,以防大風刮倒. b.熱水器朝向以正南方向為佳,其傾角和當地緯度角相等.若僅夏季使用,傾角為當地緯度減去10o;冬季使用的,可將傾角定為當地緯度角加10o. c.上下循環管的連接互成對角線. d. 在使用季節安裝玻璃,必須在系統運行狀態下進行. e. 溢流管在熱水器水管出口處,不應在其上安

10、裝閥門. f. 所有集熱器支架上,都要考虙泄水方便不得有存水的地方. g. 熱水器安裝完畢及通水調試后,集熱器,水箱和所有管路應無滲漏現象.,2.安裝方式 2-1. 安裝在屋頂上 這種安裝方式如圖3-1-9所示.若屋頂是斜頂,熱水器必須按水平位置固定好,并用鉛絲捆牢.熱水器的上水管道和溢流管可通過衛生間的通風管道、上水管和衛生間的自來水管相連.當溢流管流水時,表示已上滿水,即可關閉B閥.這種安裝方式,若用放水法,打幵E閥即可淋浴;若用頂水法,只要打開A,B閥,溢流管很快就有熱水流出.圖中單向閥C是防止因自來水壓力不足而引起熱水器的倒灌現象.通氣管是防止熱水器筒体脹裂或抽癟而設的.,圖3-1-9.安裝在屋頂上,2-2. 安裝在陽台欄板南面 這種安裝方式如圖3-1-10所示.采用頂水法取水時,打開A,E閥,熱水器中的熱水被冷水頂出來,並通過取水管道進入淋浴器供使用.也可把水管移到洗臉盆上,同樣也可得到所需熱水.這種安裝方式