一、核心工作原理
光热转换与热能吸收
太阳能热水器通过集热器(真空管或平板)吸收太阳辐射能,将光能转化为热能.
真空管式:真空管内的黑色吸热层吸收阳光,加热管壁内的传热介质(如水),利用“热水密度低上浮、冷水密度高下沉”的自然循环原理,实现水的持续加热.
平板式:集热板表面覆盖吸热涂层,阳光透过玻璃盖板被吸收后,直接加热流经集热板的水流,通过自然循环或泵循环将热量传递至储水箱.
热循环系统
自然循环:依靠集热器与储水箱的温差形成热虹吸效应,热水自动上升至储水箱顶部,冷水下沉补充,形成闭合循环.
强制循环(辅助系统):在光照不足时,通过循环泵驱动传热介质流动,确保热能高效传输.
储水与保温
加热后的水储存在保温水箱中,水箱内胆采用不锈钢或搪瓷材质,外层包裹聚氨酯发泡材料,减少热量散失.
部分系统通过波纹管或换热器间接加热自来水,避免直接接触集热介质,保障水质洁净.
二、关键组件功能
组件 | 作用 | 引用来源 |
集热器 | 吸收太阳能并转化为热能,真空管式依赖真空隔热减少热损失,平板式依赖涂层吸热 | |
储水箱 | 存储热水并保温,通过分层设计优化温度分布(高温水在上层) | |
循环管路 | 连接集热器与储水箱,通过温差或泵驱动实现水循环 | |
控制系统 | 监测水温与水位,自动启停循环泵或电磁阀(如强制循环系统) | |
三、技术分类与特点
真空管式(占市场95%)
优势:真空隔热减少热损失,适合低温环境;单管独立工作,局部损坏不影响整体系统.
局限:抗冲击性较弱,需定期清理管间积灰.
平板式
优势:结构稳固,承压能力强;适合与建筑一体化设计(如阳台壁挂).
局限:热效率受环境温度影响较大,冬季需辅助加热.
总结:太阳能热水器通过光热转换、自然/强制循环及高效保温实现热水供应,真空管式与平板式分别适用于不同场景,核心差异在于集热方式与循环效率