太阳能热水器设计概论

1绪论在我设计太阳能热水器的控制系统之前，首先了解一下太阳能热水器的组成与工作原理，了解一下太阳能热水器的基本构架和工作过程，以及太阳能热水器发展概况和深远利用价值。

1.1太阳能热水器的组成与工作原理图1.1热水器装置简图1-集热器2-下降水管3-循环水管4-补给水箱5-上升水管6-自来水管7-热水出水管热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成，图中为典型的热水器装置图。

图中集热器1按最佳倾角放置，下降水管2的一端与循环水箱3的下部相连，另一端与集热器1的下集管接通。

上升水管5与循环水箱3上部相连，另一端与集热器1的上集管相接。

补给水箱4供给循环水箱3所需的冷水。

集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。

水温升高后，热水的比重减轻，便经上升水管进入循环水箱上部。

而循环水箱下部的冷水比重较大，就由水箱下流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。

这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。

这种热水利用循环加热的原理，因此又称循环热水器。

集热器是一种利用温室效应，将太阳能辐射转换为热能的装置，该装置与一般热水交换器不一样，热交换器通常只是液体到液体，或是液体到气体的热交换过程，而平板行集热器时直接将太阳辐射传给液体或气体，是一个复杂的传热过程。

平板型集热器结构形式很多，世界上已实用的集热器就有直管式、瓦楞式、扁管式、铝翼式等二十多种。

1.2太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析我国自78年引进全玻璃真空集热管的样管以来，经过20多年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机已有745台，产品质量达到世界先进水平，产量雄居世界首位。

1978年中国诞生第一台太阳能热水器，到1986年卧式磁控溅射镀膜机的设计制造，是在政策扶持下的研究开发阶段。

1987年，我国制造了第一支全玻璃真空集热管。

太阳能热水器设计太阳能吸热器是太阳能热水器的核心部件，它的设计关系到整个系统的热能利用效率。

一般来说，太阳能吸热器采用平板式或真空管式两种形式。

平板式太阳能吸热器由一个或多个平板式吸热器组成，吸热板上覆盖着一层黑色吸热涂层，用来吸收太阳能并将其转换为热能。

吸热板下方是一个传热液体管道，太阳能热水经过这些管道流过，被热能加热。

真空管式太阳能吸热器由多个真空管组成，真空管内部有吸热涂层和传热管，太阳能通过真空管外壁吸收并转换为热能。

无论是平板式还是真空管式太阳能吸热器的设计，都需要考虑吸热板的面积、吸热效率、传热液体流动的方式等因素。

太阳能热水器的热水储存系统设计也是一个关键环节。

热水储存系统主要由热水储存器和管道组成。

热水储存器通常采用保温材料包裹的储水罐，保证储存的热水保持温度较长时间。

热水储存器还需要具备防冻功能，避免在冬季低温时热水结冰造成设备损坏。

管道的设计需要考虑热能的传输损失，采用保温措施，减少热能的损失。

除了太阳能吸热器和热水储存系统，太阳能热水器的设计还需考虑其他附属设备，如控制系统和辅助设备。

控制系统主要负责调控太阳能吸热器的工作状态，保证太阳能的最大利用和热水的稳定供应。

辅助设备包括水泵、防冻措施、安全阀等，用于保证太阳能热水器正常、安全运行。

太阳能热水器的设计需考虑多种因素，如地理位置、气候条件、用水需求等。

在设计过程中，需要根据实际情况确定各个参数，如太阳能吸热器的面积、热水储存系统的容量、管道的材料和直径等。

在设计过程中，还需进行必要的热力计算和模拟分析，评估整个系统的热能转换效率和经济性。

总之，太阳能热水器的设计是一个综合考虑多种因素的工程，在设计过程中需要充分考虑各个部件的功能和关系，以实现太阳能的高效利用和热水的稳定供应。

随着节能环保意识的提高和技术的进步，太阳能热水器将成为未来家庭热水供应的主流选择。

太阳能热水系统的设计与应用案例太阳能热水系统是一种利用太阳能直接或间接加热水的技术，它是一种环保且节能的热水供应方式。

在本文中，我们将探讨太阳能热水系统的设计原理，并通过一个应用案例来说明其实际应用价值。

一、太阳能热水系统的设计原理太阳能热水系统的设计原理基于太阳能的收集和转换。

主要包括太阳能集热器、热水储存装置、热水循环管道和控制系统。

1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水系统的核心组件。

它通常由太阳能热管、平板集热器或真空管集热器等组成。

太阳能集热器的作用是将太阳辐射能转换为热能，并传导给储水装置。

2. 热水储存装置热水储存装置用于存储从太阳能集热器传导过来的热能。

常见的储水装置包括热水箱和热水储罐。

热水储存装置应具备一定的保温性能，以保持储存热水的温度。

3. 热水循环管道热水循环管道将储存于热水装置中的热水输送到使用点。

它通常由热水管、循环泵和阀门等组成。

热水循环管道的设计应合理，以确保热水能够高效地输送到各个使用点。

4. 控制系统控制系统用于监测和调节太阳能热水系统的运行状态。

它通常由温度传感器、控制器和执行机构（如阀门或泵）等组成。

控制系统可以实现自动控制、定时控制和温度调节等功能，以满足不同使用需求。

二、太阳能热水系统的应用案例以下是一家住宅小区中太阳能热水系统的应用案例。

该小区共有100户居民，为了满足居民们的热水需求，设计了一套太阳能热水系统。

该系统采用平板集热器作为太阳能集热器，并设置了50台热水箱作为热水储存装置。

所有的热水储存装置都通过热水循环管道连接起来，以实现热水的输送。

为了保证热水的稳定供应，系统还安装了控制系统，根据不同的需求自动调节太阳能热水系统的运行。

在实际应用中，该太阳能热水系统取得了显著的效果。

首先，它能够满足小区居民的热水需求，几乎不需要使用传统的电热水器或燃气热水器。

其次，太阳能热水系统的运行非常稳定，几乎不受外界环境影响。

再次，该系统的安装和维护成本相对较低，具有一定的经济效益。

太阳能热水器系统的设计与性能分析随着环保意识的不断提高，太阳能热水器逐渐成为人们关注的热点话题。

与传统的热水器相比，太阳能热水器绿色环保，能够降低碳排放，减少能源消耗。

在现代居家生活中，太阳能热水器的应用越来越广泛。

本文将从太阳能热水器系统的设计与性能分析两个方面，探讨太阳能热水器的技术要点。

一、太阳能热水器系统设计1.系统结构太阳能热水器系统由三部分组成：太阳能集热器、热水储水箱和管道。

其中，太阳能集热器通过玻璃罩把光伏转换成热能，再把这个热能传输到储水箱中。

管道则负责热能的输送。

不过需要注意的是，管道的选材也十分关键，需要选择导热性好，耐腐蚀，不易老化的材料。

2.制热原理太阳能集热器通过玻璃罩，将太阳能转化成热能。

集热器内有烟囱式的透镜，将阳光汇聚到吸收器（选择吸收率高的材质）上，吸收器通过管道和储水箱相连，通过一定的传热方式将热传递给储水箱，达到制热的目的。

此时，管道应尽可能地避免受到阴影的影响，不然会降低太阳能转化效率。

3.温控装置温控装置是太阳能热水器中的关键部分。

温度传感器由安装在水箱内的抽头组成，内含机芯和温度探头。

如果储水箱水温低于设定的温度，自动启动泵，将冷水加热。

如果水温高于设定值，泵则自行停止工作。

这种自动化设计能够将能源消耗降至最低，达到节能减排的目的。

二、太阳能热水器系统性能分析1.能源利用率太阳能热水器的能源利用率相较于传统的热水器而言更为高效。

它成功利用了太阳能在集热器中的转化，无需消耗任何其他额外的外部能源。

对于晴天而言，热水器的能源利用率会更加高效。

不过，天气因素也会对太阳能热水器的性能产生一定的影响。

2.稳定性相较于传统的热水器而言，太阳能热水器的稳定性要更差一些。

天气因素或者遮蔽物阴影等外界因素会影响该热水器的性能。

而在夜晚或者阴雨天气，太阳能热水器的热能收集效率将急剧下降，这也压制了该类热水器的应用范围。

3.经济性太阳能热水器在未能受到大规模推广之前，其成本相对较高，且部分地区的应用甚至无法获得政府的支持。

太阳能热水器方案一、背景介绍太阳能热水器是利用太阳能将热能转化为热水的设备。

随着节能环保意识的提高，太阳能热水器作为一种清洁能源利用技术，得到了广泛应用。

本文将介绍一种基于太阳能的热水器方案，包括原理、设计和使用。

二、原理介绍太阳能热水器利用太阳辐射的热能将水加热，主要由太阳能集热器和热水储存器两部分组成。

2.1 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水器的核心组件，用于收集太阳的辐射热能。

一般采用平板式或真空管式太阳能集热器。

•平板式太阳能集热器：由一个具有吸热性能的平板和管路组成，太阳辐射照射在平板上产生热量，通过管路将热量传给水。

•真空管式太阳能集热器：由一组由真空组成的玻璃管和管路组成，管内充填导热剂。

太阳辐射照射在玻璃管上产生热量，通过导热剂传给水。

2.2 热水储存器热水储存器用于存储集热器收集到的热水，根据实际需求选择不同容量的贮水箱，以满足不同用户的使用需求。

热水储存器必须具备良好的保温性能，减少热能损失。

三、设计方案3.1 集热器安装太阳能集热器应安装在充分接收阳光照射的位置，避免遮挡。

一般可安装在屋顶、阳台或庭院等阳光充足的地方。

3.2 热水储存器的选择根据家庭的实际用水需求，选择合适的热水储存器容量。

同时，考虑热水储存器的保温性能，以减少热能损失。

3.3 系统管路设计太阳能热水器的管路设计应尽量简化，减少阻力。

合理安排采暖和热水供应管道的布局，保证水流通畅。

3.4 辅助能源供应在太阳能不足或天气阴雨的情况下，需考虑引入辅助能源供应。

常见的辅助能源包括电加热器和燃气热水器。

在系统设计中，应合理安排辅助能源的使用，并确保系统安全可靠。

四、使用及维护4.1 启动与关闭太阳能热水器的启动与关闭应按照操作说明进行操作，避免错误操作造成损坏。

4.2 日常维护定期清洗太阳能集热器的表面，保持集热效果；检查管路是否漏水，及时修复；定期检查热水储存器的保温性能，确保热能损失最小化。

4.3 节能使用合理使用热水，避免浪费；调整太阳能热水器的工作时间，使之与用水需求相匹配；在不需要热水的时候关闭热水储存器。

太阳能热水设计方案太阳能热水设计方案太阳能热水器是一种通过太阳能将水加热的设备，它可以利用太阳能作为热源，无需使用传统的燃料，并且具有环保、经济、安全等优点。

下面是一个太阳能热水设计方案的简要描述。

1. 系统组成太阳能热水系统主要包括太阳能热水器、水箱、水管、补水装置、热交换器和控制装置等组成部分。

2. 太阳能热水器选择太阳能热水器的选择应根据用户需求和实际情况进行考虑，一般可选择平板式太阳能热水器或真空管太阳能热水器。

根据热水需求量和可用太阳能资源，确定太阳能热水器的尺寸和型号。

3. 系统布局太阳能热水系统的布局应考虑到太阳能热水器与水箱的距离、水路的长度和相对位置等因素，以减少热量的损失和水泵的能耗。

太阳能热水器应选择朝向良好、遮挡少的地方，以获得最大的太阳辐射。

4. 系统循环太阳能热水系统的循环方式有自然循环和强制循环两种。

自然循环适用于小规模系统，不需要外部动力，但对水箱位置和热水器朝向有较高的要求。

强制循环适用于大规模系统，需要水泵提供动力，能够实现更高的效率。

5. 系统控制太阳能热水系统还需要安装一套控制装置，主要包括温度探头、温度控制器和电磁阀等。

温度探头用于感知水温变化，温度控制器用于控制太阳能热水器的运行，电磁阀用于控制热水的进出。

6. 系统保护为了确保太阳能热水系统的安全运行和长寿命，还需要配置相应的保护装置，例如压力阀、排气阀和泄压阀等。

这些保护装置能够降低系统的压力，排出过多的热水蒸汽，保护太阳能热水器和水箱的安全。

7. 维护和清洁太阳能热水系统需要定期进行维护和清洁，包括清洗太阳能热水器表面的灰尘和污垢、检查水管和阀门的密封性以及清理水箱内的沉淀物等。

定期维护可以保证系统的正常运行和寿命的延长。

以上是一个简要的太阳能热水设计方案，可根据实际情况进行调整和优化。

太阳能热水系统是一种环保、经济、可持续的热水供应方式，具有很大的发展潜力。

太阳能热水器理论基础一、太阳能热水器的组成太阳能热水器主要由集热器、保温贮水箱、水位自控器和上下环管、支架等组成。

一体式太阳能热水器及分体式太阳能热水器外部组成如下图所示。

1、太阳能热水器按照集热器可分为真空管式（包括全玻璃真空集热管、金属真空集热管、热管和u形管）和平板式（金属平板）；2、按照集热器与水箱的结合方式可分为一体式、分体式和闷晒式，其中分体式热水器（又称分离式）又分为真管集热器式和平板集热器式、水箱又分为竖式和横置式；3、按照热水器的出水方式可分为承压式（顶水式）和非承压式（落水式）；4、按照热水器的使用功能可分为普通式和全天候式、全自动式。

二、太阳能热水器的原理概述1、一体式太阳能热水器的工作原理太阳能热水器实质上就是一个光热转换器。

太阳能热水器的工作原理实质上就是太阳能热水器的吸热原理。

简单地讲一体式太阳能热水器基于热虹吸原理。

太阳辐射透过热水器的玻璃盖板（或玻璃管），被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。

太阳能热水器吸热管内的水吸热后温度升高，比重减少而上升，形成一个向上的动力，太阳能热水器构成一个热虹吸系统。

随着热水的不断上移并储存在贮水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，太阳能热水器最终整箱水都升高至一定的温度。

简言之，一体式太阳能热水器的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空，在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度地吸收太阳辐射能。

在贮热水箱及玻璃真空管内均充满水，真空管在阳光的作用下，让管内的水慢慢被加热，由于热水受热比重下降，就会向水箱上浮，而因为水箱中的冷水比重大，所以就向真空管下沉，这时真空管的水不断地被加热，与水箱中的冷水不断地形成温差自然循环，在适当的循环过程下，将整个贮水箱的水加热到一定的温度，再加上水箱的保温作用，使水温能在较长的时间内保持其温度。

2、分体式太阳能热水器的工作原理分体式太阳能热水器由集热器、承压式保温水箱和循环泵等组成。

太阳能热水器设计太阳能热水器是一种能够利用太阳能来加热水的设备。

它是利用太阳能热量的特性来加热水，从而实现热水的供应。

太阳能热水器的设计需要考虑到多个方面的因素，包括太阳能光热转换效率、热水储存容量、使用安全性以及环境友好性等。

首先，太阳能热水器的设计需要考虑太阳能光热转换效率。

太阳能热水器的核心部分是太阳能集热器，其作用是将太阳辐射能转化为热能。

为了提高太阳能光热转换效率，可以采用高效的太阳能集热器材料，如真空管式太阳能集热器或平板太阳能集热器。

此外，还可以采用聚光式太阳能集热器，将太阳辐射能聚焦在一个小面积上，从而提高单位面积的太阳辐射能的利用效率。

其次，太阳能热水器的设计需要考虑热水储存容量。

太阳能热水器不仅需要充分利用太阳能来加热水，还需要将加热好的水储存起来，以便在需要时供应给用户。

为了增加热水的储存容量，可以增加太阳能热水器的储水罐体积。

此外，还可以采用保温层来减少热水的热量损失，从而延长热水的保温时间。

另外，太阳能热水器的设计还需要考虑使用安全性。

太阳能热水器的使用需要涉及到热水的供应和热水储存等环节，因此需要保证热水的供应安全和使用安全。

为了保证热水的供应安全，可以采用双路供水系统，即在太阳能加热的热水和市政供水之间设置阀门，以保证使用热水时不会发生干扰。

为了保证热水的使用安全，可以设置温控装置，当热水温度超过设定的安全温度时，自动切断热水供应，以防止用户被烫伤。

最后，太阳能热水器的设计还需要考虑环境友好性。

太阳能热水器是一种利用太阳能热量来加热水的设备，与传统的燃气热水器相比，它不会产生二氧化碳等有害气体，具有环保性。

为了增加太阳能热水器的环保性，可以采用高效的太阳能集热器和热水储存罐，以最大限度地利用太阳能热量并减少热量损失。

此外，还可将太阳能热水器与其他可再生能源设备结合使用，如太阳能光伏发电系统，从而进一步提高能源利用效率。

综上所述，太阳能热水器的设计需要兼顾太阳能光热转换效率、热水储存容量、使用安全性以及环境友好性等多个方面的因素。

太阳能热水器的设计与性能优化随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，太阳能热水器作为一种有效的绿色能源解决方案，被广泛应用于居民和商业领域。

本文将探讨太阳能热水器的设计原理、性能优化及相关技术的发展趋势。

一、太阳能热水器的设计原理太阳能热水器的设计基于太阳能的利用，其主要原理是利用太阳辐射能将太阳光转化为热能，进而加热水源。

整个系统主要由太阳能集热器、热媒循环系统和热水贮存器组成。

1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件，其主要功能是将太阳光转化为热能。

常见的太阳能集热器有平板式集热器和真空管集热器。

平板式集热器通过黑色吸热板将太阳辐射能吸收并转化为热能，而真空管集热器则利用吸热镀膜管将太阳光转化为热能。

2. 热媒循环系统热媒循环系统是太阳能热水器中的核心组成部分，其主要功能是将太阳能集热器中的热能传递至热水贮存器。

常见的热媒循环系统有直接循环系统和间接循环系统。

直接循环系统通过水媒直接将太阳能转化的热能传递至热水贮存器，而间接循环系统则通过热交换器将热能传递至热水贮存器。

3. 热水贮存器热水贮存器用于储存由太阳能集热器转化得到的热水，以满足日常用热水的需求。

常见的热水贮存器有储热水箱和储热罐。

储热水箱适用于家庭和小型商业场所，而储热罐则适用于大型商业和工业领域。

二、太阳能热水器性能优化为了提高太阳能热水器的效率和实用性，需要对其性能进行优化。

以下是几个常见的性能优化方法：1. 集热面积的优化太阳能集热器的有效面积直接关系到热能的收集和传递效率。

通过增加集热面积，可以提高能量的转化效率，进而提高太阳能热水器的性能。

2. 热媒循环系统的优化热媒循环系统的设计合理性对太阳能热水器的性能起着至关重要的作用。

优化热媒循环系统的管道布置和阀门的选择，可以减小管道阻力，提高热能传递效率。

3. 热水贮存器的优化热水贮存器的设计和选择对于太阳能热水器的性能优化具有重要意义。

合理选择储热水箱或储热罐的材料和体积，可以增加热水的储存量，提高太阳能热水器的使用寿命和热水供应能力。

太阳能热水器的设计与制造技术创新随着环保意识的不断增强，太阳能热水器作为一种清洁、可再生能源的利用方式受到越来越多人的关注和青睐。

在不断变化的科技和市场需求下，太阳能热水器的设计与制造技术也在不断创新，以满足人们对高效、可靠、节能的需求。

本文将探讨太阳能热水器的设计与制造技术的创新发展，并介绍一些相关的新技术和设计理念。

一、太阳能热水器的基本设计原理太阳能热水器是利用太阳能热量将水加热至适宜使用温度的装置。

其基本设计原理包括太阳能集热器、储热装置、管路系统和控制系统等部分。

太阳能集热器起到将太阳能转化为热能的作用，储热装置用于存储和释放热量，管路系统用于传输热水，控制系统用于监测和控制太阳能热水器的工作状态。

二、太阳能热水器设计与制造技术的创新发展1. 高效集热器的设计太阳能集热器是太阳能热水器的关键组件，其设计和性能直接影响到太阳能的利用效率。

近年来，随着材料科学和光学技术的进步，各种新型的高效集热器材料和结构被应用于太阳能热水器中。

例如，真空管集热器利用真空层的隔热性能提高了热水器的热损失减少，使其更适用于寒冷地区；光伏-热一体化集热器将太阳能光伏发电和热水器集热器结合，提高了能源综合利用效率。

2. 智能控制系统的应用智能控制系统是太阳能热水器设计的另一项重要创新。

传统的太阳能热水器往往只有简单的开关控制，无法灵活自动地适应不同的环境和用户需求。

而现代的智能控制系统可以通过传感器实时监测太阳能辐射、水温和水流等参数，根据预设的算法和用户需求自动调整热水器的工作状态。

这不仅提高了太阳能热水器的效率和便利性，还减轻了用户的操作负担。

3. 热水器与建筑一体化设计随着建筑技术的不断进步，太阳能热水器开始与建筑一体化设计相结合，实现更高效的能源利用。

例如，太阳能热水器可以与建筑的屋顶、窗户、外墙等进行集成，利用建筑物本身的结构和形态来增大太阳能的吸收面积和效率。

此外，太阳能热水器还可以与地源热泵、太阳能光伏发电等其他能源系统进行整合，形成多能互补的综合利用模式。

如何设计一个太阳能热水器太阳能热水器是一款利用太阳能技术来转化太阳能为热能的节能型设备。

它既可以用于家庭洗澡，也可以用于加热商家的水。

此外，它还可以进一步减少一定的能源成本，这是它最受欢迎的地方，同时也是其装置难度最高的地方。

那么，我们应该如何设计一个太阳能热水器呢？下面我们将依次详细介绍：1. 建立设计理念：建立太阳能热水器设计理念是最重要的一步，它将会塑造整个设计的方向与性质。

对于太阳能热水器而言，首先要明确它的实际需求，假设它可用于家庭或商家，判断它的功率大小，能否与现有用户网络连接等，只有确定了所有这些后，才是正式设计的开始。

2. 采用有效组件：在确定设计理念后，可以开始选择合适的部件组件，太阳能热水器要求必须有效地收集太阳能，同时兼具良好的故障检测性和防护性，因此选择一款经过防水处理、耐热的发电机非常重要。

建议使用闭式、磷酸铁锂充电池，以及驱动电机模块，给用户提供一款更加安全可靠的电源。

3. 精心布局：布线是一个非常重要的环节，很多设计者忽略它，但它有效地布局系统组件的拓扑链路是检查系统功能及负荷的重要环节。

因此，在安装布局的过程中，一定要注意国家有关的电气安全标准，确定良好的布局，确保系统稳定运行，同时也能保证安全系数。

4. 建立控制平台：控制平台的建立涉及到数据的处理和解析，必须结合设备传感器和系统本身，以及用户的需求考虑。

建立一个综合运行数据地下层架构，需要考虑各种参数，以保证数据的准确性和可靠性，并根据数据统计分析，定制相应的管理策略，确保用户在使用中的安全性和体验感受。

5. 青睐正规认证：太阳能热水器在设计和生产之后，要进行严格的质量检测，确保设备性能达标，操作安全，以及能耗经济等方面，并要通过国家认证机构的检测才能正式上市，这也是维持太阳能热水器产品质量和市场声誉的必要措施之一。

以上就是关于如何设计太阳能热水器的全部介绍。

当然，太阳能热水器的设计过程仍然非常复杂，考虑的方面也是非常丰富，因此，除了上述措施外，设计者可以结合自身需要，根据实际情况进行合理设计，以最大限度的满足实际需求。

产品设计报告书设计题目：太阳能热水器姓名：**班级：*********学号：************指导老师：**第一章设计大纲一、设计目标二、设计背景第二章设计计划一、家居家具设计计划安排表第三章市场调研一、市场调研计划二、市场调研问卷三、太阳能热水器设计四、设计流程五、太阳能热水器设计-设计要素六、太阳能热水器设计-设计案列第四章展开设计一、设计构思草图二、确立方案三、设计说明第一章设计大纲一、设计目标太阳具有节能、环保的优点，具有广阔的推广应用前景。

然而，因为阴雨天时太阳能热水器无法供应热水，会影响使用。

为了保证全天候热水供应，光电互补型热水供应系统便运而生。

目前光电互补热水供应系统的形式有整体式和分体式两种。

整体式就是目前市场上的光电互补型。

分体式是由太阳能热水器和室内串联组合而成。

光电互补热水供应系统在使用中存在这诸多安全隐患。

地线带电由于使热水器而造成的使用者触电事故屡屡发生，究其原因是：安装电热水器的物接地系统不是良好的，甚至是缺乏的，如接错线、线路老化、私拉电线、使用劣质的开关插座、用水管当接地线等，这些都有可能导致地线带电，从而引发触电事故。

安装不牢固因为电热水器安装固定不牢固而掉落，将使用者砸成重伤的事故时有发生。

安装不牢固的原因是固定膨胀与墙体连接不牢固，或者是墙体本身强度低，无法固定膨胀螺栓。

线路露天明敷危险因素多由于太阳能热水器多为住户入住后安装的，太阳能热水器的水管和电线都是明设于墙体外，确切的说是悬浮于墙体外面。

这样的安装方式存在以下问题：保温效果差，冬天易冻结堵塞管道，甚至造成管道冻裂，融化后向邻内渗水等；电线遭受风吹雨淋，易老化漏电；因为无可靠固定措施，容易被风吹断引起带电端落地引起他人触电。

二、设计背景我国已成为世界上家具生产大国，同时也是一个重要的家电消费大国。

我国有13亿人口，一个巨大的潜在的消费市场已为世人瞩目。

目前中国人均家电消费水平尚低，据1998年的统计，我国年人均消费家电仅为5.48美元，而德国和意大利年人均则在300美元以上。

太阳能热水器的设计与实现第一章绪论随着能源危机的加剧，环保节能成为了全球共同的话题。

而在能源领域，太阳能是一种可持续发展的清洁能源。

太阳能热水器作为太阳能利用的一种形式，具有能源消耗低、环保节能等优势，已经越来越被人们所关注和使用。

本文旨在探究太阳能热水器的设计与实现，为广大消费者提供一定的参考。

第二章太阳能热水器的工作原理太阳能热水器采用太阳能集热技术，就是利用太阳能将太阳光转化为热能，将其存储在水箱中，为人们提供热水。

具体的工作原理是：太阳光经过集热器中的吸热管吸收热能后升温，通过热水管将热量传递给水箱中的水，完成加热过程。

水箱中的水经过加热后，通过热水管送到使用地点，为人们提供热水。

第三章太阳能热水器的设计1. 集热器设计集热器是太阳能热水器的核心部件，其设计决定了太阳能热水器的热效率和使用寿命。

一般而言，集热器有扁平式和真空管式两种，我们选用真空管式集热器设计。

真空管式集热器在采光率、吸热效率和寿命等方面均优于扁平式集热器。

2. 水箱设计水箱是储存热水的地方，其设计应考虑到容量、绝热性、安全性等因素。

一般而言，采用400L左右的不锈钢水箱，外部使用岩棉或发泡塑料进行绝热保温。

3. 控制系统设计太阳能热水器控制系统包括温控、水位控制等，控制系统可利用单片机实现。

温控系统是通过光电偶和控制器测量和控制水温，水位控制器的作用是控制自动放水，以保证水箱的正常工作。

4. 系统设计太阳能热水器系统可分为平面式和组合式两种。

平面式太阳能热水器相对简单，只需一个集热器和一个水箱即可，适用于少量使用热水的家庭。

组合式太阳能热水器则可根据家庭使用热水量的不同，选用多个集热器和水箱组合安装，以满足家庭日常用水需求。

第四章太阳能热水器的实现太阳能热水器的实现需要一定的材料和工具，在具体实现时应注意安全和施工标准化。

1. 所需材料PVC管、阀门、法兰、水泵、不锈钢板、玻璃管等。

2. 实现步骤（1）选购所需材料，确保材料质量符合国家标准；（2）搭建框架，在框架内部安装吸热管和集热管；（3）安装水箱、水泵，连接上相应的管道和阀门；（4）安装控制系统，即温度控制器和水位控制器，确保系统稳定。

建筑物太阳能热水器设计方案在当今社会，环保节能已成为人们共同关注的话题。

而太阳能热水器作为一种清洁、可再生能源的利用方式，被广泛应用于建筑物的热水供应系统中。

本文将探讨建筑物太阳能热水器的设计方案，并提出一种适用于不同建筑结构与用水需求的解决方案。

一、设计原则与目标在设计建筑物太阳能热水器系统时，需要考虑以下几个原则与目标：提高能源利用效率、确保热水供应的稳定性、降低环境污染、兼顾经济性和可靠性。

1. 提高能源利用效率太阳能热水器是通过太阳能辐射来加热水的，因此要充分利用和吸收太阳能，并将其转化为热能保存。

在设计中，应优化热能吸收面积和换热器的结构设计，以确保最大程度地吸收和转化太阳能。

2. 确保热水供应的稳定性建筑物太阳能热水器需要在各种天气条件下，特别是在阴雨天气下，保证热水的供应稳定性。

因此，设计方案需要考虑并增加热能传输介质的储存容量，便于在太阳能供给不足或处于无效状态时，仍然能够提供足够的热水。

3. 降低环境污染作为清洁能源利用的一种形式，太阳能热水器可以减少对传统能源的依赖，从而降低对环境的污染。

在设计时，应尽量选择环保材料，减少系统的能耗和污染排放。

4. 兼顾经济性和可靠性设计建筑物太阳能热水器系统时，必须充分考虑经济性和可靠性。

经济性主要包括系统的投资成本、维护成本以及热水的使用成本等；而可靠性则是指系统的稳定性和寿命等。

在设计方案中，需要找到一个能够在经济和可靠性上达到平衡的点。

二、设计方案概述基于以上设计原则与目标，我们提出以下建筑物太阳能热水器设计方案：1. 系统组成设计采用分离式系统，包括太阳能集热器、储热罐、热水供应管道和控制系统。

2. 太阳能集热器选择考虑到光照条件和设计美观性，选择高效的平板式太阳能集热器作为主要集热设备。

其具有较高的热能吸收率和转换效率，适合各种建筑结构应用。

3. 储热罐设计为了确保热水供应的稳定性，设计中采用双层储热罐，分别用于储存太阳能传输介质和热水。