太阳能热水器的工作原理与材料

太阳能热水器工作原理

太阳能热水器阳光穿过吸热管的头一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的热量吸收，不锈钢平板太阳能热水器，由于两层玻璃之间是真空隔热的，传热将大大减小（辐射传热仍然存在，但没有了热传导和热对流，绝大部分太阳能热水器热量只能传给玻璃管里面的水，使玻璃管内的水加热，加热的水便轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，如此不断循环，使太阳能热水器保温储水桶内的水不断加热，从而达到热水的目的。

材料核心

太阳能热水器光热转换材料是重要的太阳能材料。光热利用领域的材料按用途可分为蓄热材料、导热材料、热电材料、集热材料等

太阳能热水放不出来是什么原因？太阳能热水器

太阳能热水放不出来是什么原因？太阳能热水器

相***着太阳能热水器的人家，或多或少都曾遇到过太阳能热水放不出来的情况。热水放不出来的主要原因有以下几个方面，如果条件允许还可以自己动手维修太阳能热水器。

，太阳能热水器的真空管***，针对这一原因需要更换真空管；

第二，下水管道、阀门或接头漏水，需要检修下水管路；

第三，自来水水压过高高，热水流不出来，需要调小自来水流量；

第四，太阳能热水器为多路出水，有串水现象，需要安装***阀门，并关好阀门；

第五，如果安装了全自动副水箱，也可能是副水箱中的浮球阀关闭不严或失效，导致不断补充冷水，降低了水温，那就需要更换浮球阀及相关部件了。

太阳能放不出热水还可根据外界气温情况查找原因

气温在零度以上，排除冻堵可能。

1. 太阳能水箱的水用空了。按上水要求及时补水。

2. 太阳能热水总阀关闭。打开热水总阀，保持开启状态；热水管道或用水部件堵塞，拆开后清除杂物或水垢，按原样重新组装好。太阳能热水器

3. 真空集热管爆裂（炸管）或外部密封系统出现***。更换真空集热管，维修或更换密封系统破损的部件。

气温在零度以下，极有可能是管道内的水结冰造成冻堵。

1. 把用热水阀门打开，插上电伴热带。待阀门出水时，切断电伴热带电源。切记通电时间不可连续超过20分钟，平板式太阳能热水器，否则易引起火灾。太阳能热水器

2. 通电很长时间，水就是下不来。太阳能热水器检查电源线或电源插头是否断路，发现后及时修好。检查电伴热带与进出水管是否牢牢地粘在一起。有工人图作业省时省事，往往忽略这一点，人为造成电伴热带和管路分离，用户加热时间长解冻效果差。

3. 室外管路保温破损或很薄。修补保温管道，加厚保温层。太阳能热水器

4. 楼房的外保温管道要做成“活”保温，取暖期室内热气沿着这条管道上向散发，上下水管基本不结冰。这也是有些用户冬天不用电伴热带也可以用水的原因。

5. 无论城乡用户冬季用水环境都应该在零度以上，室内出现结冰情况提示您停用并将系统中的水排空

太阳能热水器

太阳能热水器的集热材料

太阳能热水器太阳主要以电磁辐射的形式给地球带来光与热。太阳辐射波长主要分布在0.25～ 2.5μm范围内。从光热效应来讲，不锈钢太阳能热水器，太阳光谱中的红外波段直接产生热效应，太阳能热水器，而绝大部分光不能直接产生热量。我们感觉在强烈的阳光下的温暖和炎热，主要是衣服和皮肤吸收太阳光线，从而产生光热转换的缘故。从物理角度来讲，黑色意味着光线几乎全部被吸收，吸收的光能即转化为热能。因此为了较大限度地实现太阳能的光热转换，似乎用黑色的涂层材料就可满足了，但实际情况并非如此。太阳能热水器这主要是材料本身还有一个热辐射问题。从量子物理的理论可知，黑体辐射的波长范围在2～ 100μm之间，黑体辐射的强度分布只与温度和波长有关，辐射强度的峰值对应的波长在10μm附近[3]。由此可见，太阳光谱的波长分布范围基本上与热辐射不重叠，因此要实现的太阳能热转换，所采用的材料必须满足以下两个条件:①在太阳光谱内吸收光线程度高，即有尽量高的吸收率α;②在热辐射波长范围内有尽可能低的辐射损失，即有尽可能低的发射率γ。

一般来说，对同一波长太阳能热水器而言，材料的吸收率和发射率有同样的数值，即吸收率高则相应的发射率也高。但吸收率α与反射率γ及透射率t满足如下关系:α γ t= 1。对于不透明材料由于t= 0，则α γ= 1。而对于黑色物体来说，γ= 0，则α= 1。根据以上讨论可知，有效的太阳能光热转换材料是在太阳光谱范围内，即λlt; 2.5μm，有α≈ 1(即γ≈ 0);而在λgt; 2μm，即热辐射波长范围内，有ε= 0(即γ≈ 1或α≈ 0)，一般将具备这一特性的涂层材料称为选择性吸收材料。

如不完全满足太阳能热水器以上条件，在热辐射波长范围内ε值较大，尽管太阳光谱α≈ 1，仍有很大的热辐射损失，这类材料通常称为非选择性涂层材料。所有选择性吸收涂层的构造基本上分为两个部分:红外反射底层(铜、铝等高红外反射比金属)和太阳光谱吸收层(金属化合物或金属复合材料)。吸收涂层在太阳光波峰值波长(0.5μm)附近产生强烈的吸收，在红外波段则自由透过，并借助于底层的高红外反射特性构成选择性涂层。

在聚光方面，由于日光波长覆盖范围大，聚焦用的反射镜或折射镜的高反射率或高透射率波长应覆盖300～ 2500nm，因而镜面采用新型的纳米涂层，从室内保温涂层到太阳镜上的防反涂层等，这些技术将集热器的效率提高了近5%。从近众多的纳米技术的研究成果来看，玻璃涂层将获得更加长足的发展。预计涂层未来的研发方向主要有以下几个方面:①超长的户外寿命(抗风、防灰尘吸附等);②高太阳光反射率(反射波长覆盖300～ 2500nm);③良好的抗机械应力特性，以适应对反射镜面的定期清洗;④耐腐蚀性(lt; 0.15%，与镀银镜面耐腐蚀性相当)。在吸热方面，太阳能一次吸热(指直接从阳光获取热能)材料主要有金属、塑料、玻璃等，但实际使用的几乎全是金属。

太阳能热水器按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料、氯化锂、硅胶、水等，国内外使用得比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。

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