太阳能热水器是由集热器、储热热水水箱、循环水泵、管道、
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利用太阳能热水器的技术研究一、引言太阳能热水器是一种利用太阳能将太阳辐射能转换为热能的设备,可以用于供应家庭热水。
相比传统的燃气热水器或电热水器,太阳能热水器具有节能环保、长寿命、稳定性好等优点,因此在近年来逐渐受到人们的关注和广泛应用。
本文将从太阳能热水器的工作原理、分类、优劣势等方面进行详细研究。
二、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理是利用太阳能将太阳辐射能转换为热能,然后将热能传递给水,使水加热。
具体来说,太阳能热水器主要由集热器、热水储存器、水管和水泵等组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,其工作原理是将太阳辐射能吸收并转换为热能,然后将热能传递给水。
集热器通常由吸热板、热传导垫、保温层和外壳等组成,吸热板是吸收太阳辐射能的部件,热传导垫是将吸热板吸收的热能传递给水管的部件,保温层是将热能储存到热水储存器中的部件,外壳是保护集热器免受外部环境影响的部件。
水管是将热能传递给水的部件,水泵是将加热好的水送到热水储存器中的部件。
三、太阳能热水器的分类太阳能热水器根据其集热器的类型可以分为平板式太阳能热水器和真空管式太阳能热水器两种。
1.平板式太阳能热水器平板式太阳能热水器是由平板式集热器、热水储存器、水管和水泵等组成,它的集热器一般由吸热板、热传导垫、保温层和外壳等组成。
平板式太阳能热水器的优点是结构简单,维护方便,价格相对较低,但是其集热效率较低,需要占用较大的安装空间。
2.真空管式太阳能热水器真空管式太阳能热水器是由真空管式集热器、热水储存器、水管和水泵等组成,它的集热器一般由真空玻璃管、吸热板、热传导垫、保温层和外壳等组成。
真空管式太阳能热水器的优点是集热效率高,占用空间小,但是其价格相对较高,维护也相对较为复杂。
四、太阳能热水器的优劣势太阳能热水器相比传统的燃气热水器或电热水器具有以下优劣势。
1.节能环保太阳能热水器利用太阳能将太阳辐射能转换为热能,不需要使用任何化石燃料,因此具有节能环保的优势。
0、太阳常数的定义:太阳常数是指在日地平均距离处,地球大气层外(大气上界)垂直于太阳光线的平面上,单位时间、单位面积内所接受的所有波长的太阳总辐射能量值,它基本上是一个常数,所以这个辐照度称为太阳常数。
1、太阳赤纬角的定义:太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角。
2、太阳高度角和太阳方位角的定义:高度角:太阳中心直射到地面的光线与当地水平面间夹角(h),表示太阳的高度。
方位角:太阳光线在地平面上的投影与当地正南方的夹角,向西为正,向东为负,变化范围正负180;它表示太阳的方位,决定太阳光的入射方向。
3、大气质量和大气透明系数的定义:太阳光线通过的大气路程与太阳在天顶时太阳光线通过的大气路程之比;表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数4、大气对太阳辐射的影响,详细了解答:大气辐射具有削弱作用,太阳光线在大气中经过的路程越长能量损失的就越多,大气对太阳辐射的作用一共有三种方式:吸收反射散射作用。
具体来说,吸收作用变现在平流层的臭氧吸收紫外线,水汽,二氧化碳吸收红外线。
反射作用:较大的颗粒尘埃,还有云层对阳光的反射。
散射:主要是大气分子还有微小的尘埃对波长较短的可见光,还有颗粒较大的尘埃,雾粒,小水滴对各种波长的散射。
5、太阳辐射产生的物理机制是什么?答:太阳辐射分为两种:一种是从光球表面发射出来的光辐射,因为它以电磁波的形式传播光热,所以又叫做电磁辐射。
另外一种是微粒辐射,它是由正电荷的质子和大致等量的带负电荷的电子以及其他粒子做组成的粒子流。
6、什么是太阳辐射年总量:一年内地面所接受的太阳辐射短波总辐射量,是衡量一个地方太阳能资源丰富的重要标志。
7、什么是春分秋分夏至冬至:上半年,太阳从低纬度到高纬度逐日升高,春分指春天昼夜均分的一天,随后昼长夜短,直到夏至,太阳走到北回归线,白昼时间最长的一天,随后白粥时间慢慢变短,到秋天,昼夜均分的一天是为秋分,随后昼短夜长直至冬至,太阳走到南回归线,白天最短的一天。
太阳能热水器的构造原理太阳能热水器是一种通过太阳能转换为热能供给家庭生活热水的装置。
其构造原理可以分为太阳能收集系统和热水供应系统两个部分。
太阳能收集系统是太阳能热水器的核心部件,主要由太阳能集热器、热水储存罐和输送管路组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的热能收集器,通常由玻璃罩、太阳能吸收器和保温层组成。
玻璃罩的作用是防止热能散失,太阳能吸收器是集热器的核心部件,由铜板或铝板制成,具有较高的吸热和传热能力。
太阳能吸收器通常涂有吸光剂,能够吸收太阳辐射能并将其转化为热能。
保温层则起到防止热能散失的作用,提高热水储存罐的效果。
热水储存罐是太阳能热水器中用于储存热能的设备,通常由内罐、保温层和外罐组成。
内罐一般由不锈钢或塑料制成,具有良好的保温性能和耐腐蚀性。
保温层由保温材料制成,起到保持水温的作用。
外罐则主要用于外部保护和装饰。
输送管路是太阳能热水器中用于热能传输的管路系统,通常由冷水管、热水管和循环管组成。
冷水管是用于将自来水输送到太阳能集热器中,经过吸热后成为热水;热水管则是将太阳能集热器中的热水输送到热水储存罐中;循环管则用于调节热水供应的温度和压力。
热水供应系统是太阳能热水器的热水供应系统,通常包括循环泵、自动温控系统和热水管道等。
循环泵是太阳能热水器中用于输送热水的设备,通过电力或太阳能驱动,在太阳能集热器和热水储存罐之间建立循环,使热水能够顺畅地循环流动,提高热能的利用效率。
自动温控系统是太阳能热水器中的一个重要组成部分,主要由温度感应器和控制器组成。
温度感应器用于感测热水储存罐中的温度,并将所测温度信号传输给控制器。
控制器则根据温度信号,控制循环泵的工作,使太阳能热水器能够自动调节和控制热水的温度。
热水管道则是太阳能热水器用于供应热水的管道系统,通常连接热水储存罐和家庭用水设备。
热水通过管道输送到家庭用水设备,供给用户使用。
总结来说,太阳能热水器的构造原理是通过太阳能集热器将太阳辐射能转换为热能,热水储存罐将热能储存起来,循环泵将热水流动起来,自动温控系统控制热水的温度,在热水管道的输送下,将热水供给用户使用。
住宅工程太阳能热水系统施工质量及控制要点摘要:我国早在十二五规划中,就提出可再生能源建筑的推广应用目标,太阳能热水系统就是一个典型代表。
文章共包括五个部分:第一部分指出太阳能热水系统的工艺原理和特点,以真空管式太阳能热水系统为例;第二部分介绍了几种常见的类型:集中集热+集中供热、集中集热+分户供热和分散集热+分户供热;第三部分阐述了住宅工程太阳能热水系统的施工技术,要点包括:安装集热器支架、安装集热器、安装系统管路、安装辅助设备和调试与验收;第四部分总结了施工过程的质量控制措施,主要从准备工作、产品选择、现场施工、验收等环节入手,第五部分结合工程实例进行分析,介绍了工程概况、系统设计、施工方案、运行效果以提高太阳能热水系统的施工质量。
在可再生能源的开发利用领域,太阳能是浓墨重彩的一笔,尤其在建筑节能方面应用广泛。
太阳能热水系统,是由太阳能集热器、储水保温水箱、管道保温系统、自动控制系统和其他外部设备组成,可将光能转化为热能,利用控制系统将热量传导至保温水箱中,将水加热后成为定量能源设备。
关键词:太阳能;热水系统;工艺原理;类型;施工技术;质量控制就目前而言,太阳能热水系统既能提供生产和生活热水,又能作为其他形式的冷热源,具有技术成熟、经济价值高的特点。
在住宅工程中,太阳能热水系统施工应注意哪些事项?如何进行质量控制?以下结合个人实践经验进行探讨。
1.太阳能热水系统的工艺原理和特点1.1 工艺原理以真空管式太阳能热水系统为例,真空玻璃集热管是核心元件,真空夹层设计可消除气体对流、降低传导热量的损耗;吸收涂层不仅有利于集热,而且能减小辐射热损,提高热量吸收效率。
其工艺原理介绍如下:①真空集热器的出口温度达到设定值,此时控制系统发出指令,水泵运行将热水排进储水箱内。
②真空集热器的水温降低后,控制系统发出指令,水泵停止运行,管道内的水排入储水箱。
③储水箱内水满后,通过溢流管储水箱内的水进入补水箱,储水箱内的水温继续升高。
太阳能热水器工作原理
太阳能热水器是一种利用太阳能进行加热的装置,其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 吸热器:太阳能热水器通常由一个吸热器组件组成,它通常由黑色的吸热板或管组成。
这些吸热器会吸收太阳光的能量,并将其转化为热能。
2. 管道系统:吸热器中的热能会通过管道系统传输到贮水箱中。
这些管道通常由导热性能较好的材料制成,以保证热能的传输效率。
3. 贮水箱:贮水箱是太阳能热水器中的储存设备,用于存储被热能加热过的水。
贮水箱内部通常设置有绝热层,以防止热能的散失。
4. 循环系统:太阳能热水器中还设置有一个循环系统,用于控制水的流动。
当太阳能热水器中的水温低于设定温度时,循环系统会启动,将贮水箱中的冷水抽入吸热器,经过加热后返回贮水箱。
5. 控制系统:太阳能热水器中还设有一个智能控制系统,用于监测水温和太阳辐射情况,并根据设定的参数控制循环系统的工作。
当太阳能的辐射强度较低或水温达到设定温度时,控制系统会停止循环系统的工作,以节省能源并保护设备。
总而言之,太阳能热水器通过吸收太阳光的能量,将其转化为
热能,并通过管道系统将热能传输到贮水箱中,从而实现对水的加热。
循环系统和控制系统能够使太阳能热水器能够根据需求自动工作,具有较高的能源利用效率。
壁挂式太阳能热水器内部构造主要包括以下几个部分:
1. 真空管:这是太阳能热水器的核心部件,内部包含玻璃外管和玻璃内管,两者之间的空气被抽空形成真空层。
真空管内部涂有吸热涂层,可以吸收太阳辐射,将其转化为热能。
2. 热水储存罐:是壁挂式太阳能热水器中存储热水的部分,材质一般为不锈钢或者玻璃钢,具有较好的保温性能。
3. 水路系统:负责将水从热水储存罐中引出,通过真空管吸热后再返回热水储存罐。
水路系统包括进水管、出水管、水泵、管路等部分。
4. 控制系统:是壁挂式太阳能热水器的“大脑”,可以对太阳能热水器进行自动化控制。
控制系统一般由温度传感器、控制器、电磁阀等部分组成。
5. 太阳能集热器:通常由玻璃、铝板、吸热板、集热管等组成。
在集热器内部,太阳能被吸收后,通过吸热板传导到集热管内的水,使水逐渐升温。
集热管通常由铜或不锈钢制成,具有较好的导热性能和耐腐蚀性能。
6. 水泵:是壁挂太阳能热水器的重要组成部分之一,其作用是将水箱内的水抽送到太阳能集热器中,使水得以被加热。
水泵通常由电机、叶轮、机壳等组成,根据实际需要选择相应的参数。
太阳能热水集中供热系统设计实例分析摘要本文首先简要介绍了太阳能热水集中供热系统的应用现状及原理,指出了太阳能热水集中供热系统在供热效率和节能环保等方面的重要作用。
通过某学校太阳能供热系统设计实例分析,对系统设计原则和集热器选型进行了总结和归纳,为相关工程设计实践提供了参考。
关键词太阳能供热系统、电辅加热、集热循环、集热器引言太阳能作为一种安全、经济、方便、卫生的清洁能源,在当今世界的能源危机中,越来越受到重视,得到多种途径的开发利用。
我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。
本文通过某职业教育中心工程中太阳能热水集中供热系统的应用实例分析,对系统设计原则和集热器选型进行了总结,可以作为相关设计工作的参考。
一、太阳能供热系统特点及组成太阳能热水供热系统是利用太阳能集热器收集太阳辐射能把水加热的一种装置,是目前太阳热能应用发展中极具经济价值、技术较为成熟的一项应用产品。
供热系统一般主要由集热器、储水箱、循环水泵、连接管路和控制中心等部分组成。
连续供水集中太阳能热水系统具有供水品质好、节能环保、便于管理、使用费用低等特点,值得广泛推广应用。
工程设计实例分析某职教中心工程总建筑面积约12.5万平方米。
一期建筑面积6.6万平方米,二期建筑面积5.9万平方米。
其中,1#、2#宿舍楼均为地上六层,建筑高度23.6米,采用屋顶太阳能集热系统供各层公共浴室学生洗浴用水。
用水总量计算根据《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》相关用水规定,确定生活用水量。
本工程中单体宿舍容纳在校学生3200人,每层设男女浴室各2间。
取设计标准40升/人计算,供水模式为全天供水,太阳能系统日供热水100吨。
系统配置某职教中心工程,单体宿舍是以中部连廊为对称中心南北两侧功能对称的h型宿舍建筑。
设计中于每侧公共浴室上方屋面处设一太阳能水箱间。
单侧水箱间内设备配置如下:不锈钢水箱,有效容积为25m3,2台(贮热水箱和保温水箱)。
太阳能热水系统控制及原理一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明:注:进水在集热器入口,集热循环水泵出口,集热水箱底部出水供用户使用。
太阳能供水系统原理说明新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成:太阳能集热器:吸收太阳能,将光能转化为热能,使冷水在集热器内被加热;保温水箱:储存热水,可保温3天,内胆为不锈钢,外包8厘米保温层,最外层是铝合金外壳;热泵辅助加热系统:用于阴雨天辅助加热:供热水管道:将经过增压泵加压后的热水引向各用水点,主管道有保温层,未端有回水管。
晴天,当太阳能把集热器内的冷水加热至55C时(该温度可调),冷水管上的电磁阀门自动打开,冷水被自来水压力压入集热器内,集热器内的热水被挤出,然后进入到保温水箱中储存待用,当冷水到达集热器出口处的温度探头时,探头温度底于55r,电磁阀门就立刻关闭,冷水停留在集热器内继续被太阳能加热,2-5分钟后,水温又达到55°C时,电磁阀门再次打开,集热器内的热水又被挤到保温水箱中,按此规律,一次又一次的产生热水进入水箱,水箱内热水逐渐增加,一直增加到水箱水满为止。
水箱水满后,就停止进水,如果还有太阳,为了充分利用太阳能,循环泵会自动启动,把水箱内55 C的热水抽出来,经过太阳能集热器循环加热,使水温进一步升高至60-70 C,当水温达到70C时,就停止循环加热,限制水温不要超过70 C,以免烫伤人,又可防止结水垢(产生水垢的温度条件是水温超过80C)。
热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动,为最大限度地利用太阳能,减少电能的消耗,我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。
在上午10: 30〜11: 30,如果保温水箱内热水水位还不到40%勺位置,则自动启动热泵加热系统,往保温水箱补充50C的热水,如果水位达到设定值,则热泵系统停止工作。
同样,在中午12: 30〜1: 30,系统自动检测保温水箱70%勺水位,在下午3: 30〜6: 30,系统自动检测保温水箱100%勺水位。
太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将太阳辐射能转化为热能,从而加热水的设备。
它是一种环保、节能的热水供应系统,被广泛应用于家庭、酒店、学校等场所。
太阳能热水器的工作原理主要包括太阳能的收集和热能的传递两个过程。
1. 太阳能的收集:太阳能热水器通常由太阳能集热器、热水储存箱和水循环系统组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,它由一系列的太阳能吸热管或太阳能吸热板组成。
这些吸热管或吸热板表面覆盖有吸热性能良好的材料,如黑色涂料或黑色吸热涂层,以增加吸收太阳辐射能的能力。
当太阳光照射到太阳能集热器的表面时,吸热材料会吸收太阳辐射能,并将其转化为热能。
吸热管内部或吸热板下方流动的水或工质会受到吸热材料的热辐射而被加热,形成高温水或高温工质。
2. 热能的传递:经过太阳能集热器吸热后的高温水或高温工质会通过热水储存箱中的换热器传递热能给冷水或低温工质。
换热器通常由一系列的金属管或热交换器组成,其表面积较大,以增加热能的传递效率。
当高温水或高温工质通过换热器时,与冷水或低温工质进行热交换,将热能传递给冷水或低温工质,使其升温。
同时,高温水或高温工质冷却下来,再次返回太阳能集热器吸热,形成一个循环。
通过循环的过程,太阳能热水器不断地将太阳能转化为热能,将热能传递给冷水或低温工质,使其加热。
当冷水或低温工质通过热水储存箱中的热交换器时,会逐渐升温,最终形成热水供应。
除了上述的基本工作原理,太阳能热水器还常常配备一些辅助设备,如温度传感器、水位传感器、电加热器等。
这些设备可以监测和控制太阳能热水器的工作状态,确保热水的供应和温度稳定。
总结起来,太阳能热水器的工作原理可以简单概括为:太阳能集热器吸收太阳辐射能,将其转化为热能,通过热交换器将热能传递给冷水或低温工质,使其加热,最终形成热水供应。
太阳能热水器的工作原理的实施过程中,需要考虑以下几个关键因素:1. 太阳辐射能的收集效率:太阳能集热器的设计和材料选择对太阳辐射能的收集效率有重要影响。
太阳能的利用目前,在我国经济中起主导作用的仍是资源和资本密集型产品,科技和知识密集型产业非常落后,技术含量不高,技术溢出效应小,劳动生产率低,研发新能源的利用技术将是未来我们考虑的方向。
发展替代能源,实现传统能源之间、传统能源和新能源之间的替代是解决我国能源供需瓶颈,供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径,我国必将步入更为多元化、清洁、高效的能源消费新时代。
太阳能是一种洁净和可持续产生的能源,发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题。
一、太阳能的定义太阳能一般指太阳光的辐射能量。
在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。
太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。
它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。
虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。
太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
二、太阳能利用的历史发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。
太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。
太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。
使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能,使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电,利用太阳能进行海水淡化。
现在,太阳能的利用还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
太阳能水箱内部结构
太阳能热水器水箱内部结构主要包括以下几个部分:
1. 集热器:集热器是太阳能热水器的核心部分,它的作用是将太阳光转换为热能。
集热器通常由吸热板、传热介质(如水或防冻液)和保温材料组成。
当太阳光照射到吸热板时,吸热板会吸收太阳光的热量,并将热量传递给传热介质,从而使传热介质升温。
2. 储热水箱:储热水箱是用来储存加热后的热水的容器。
储热水箱内部通常有一个或多个隔层,将水箱分为冷水区和热水区。
这样可以避免冷水和热水直接混合,提高热水器的热效率。
储热水箱的保温性能也很重要,可以减少热量损失,保证热水的供应。
3. 电加热器:电加热器是一个备用装置,用于在太阳光照射不足的情况下,通过电能加热水温。
电加热器通常安装在储热水箱内部,通过电热元件将电能转换为热能,从而加热水温。
4. 控制系统:控制系统是用来控制太阳能热水器的工作状态和安全保护的装置。
控制系统主要包括温度传感器、压力传感器、电磁阀、继电器等部件。
通过这些部件,控制系统可以实时监测太阳能热水器的工作状态,并根据需要调整
工作模式,确保太阳能热水器的安全稳定运行。
5. 连接管路:连接管路是用来连接集热器、储热水箱和用水设备的管道。
连接管路通常采用金属或塑料材料制成,可以承受一定的压力和温度。
在太阳能热水器的安装过程中,需要根据实际情况选择合适的连接管路,并确保连接管路的密封性和稳定性。
极品资料太阳能热水器原理太阳能热水器原理是利用太阳能将光能转化为热能,从而加热水。
太阳能热水器通常由太阳能集热器和水储存器两部分组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的关键部分,它主要由太阳能吸收器、管道和绝热层构成。
太阳能吸收器通常由黑色物质制成,比如铝板或太阳能吸收涂层。
黑色物质具有良好的吸热性能,能够吸收太阳光的辐射并将其转化为热能。
一般来说,太阳能吸收器的表面会覆盖一层透明的玻璃或塑料罩,以防止热能的散失。
太阳能吸收器内部布置有管道,用以将循环水导向吸热器内。
当太阳光照射在吸热器表面时,表面的黑色物质会吸收太阳光的辐射,并将其转化为热能。
热能通过吸热器的管道传导到循环水中,将水加热。
为了提高太阳能热水器的热能转换效率,太阳能吸热器通常会设置与之相连接的绝热层,以阻止热能的散失。
绝热层一般由保温材料制成,比如泡沫塑料或玻璃纤维。
绝热层的作用是在吸热器表面和外界环境之间形成一个隔热层,减少热量流失,提高系统的效果。
水储存器是太阳能热水器的储存和供应部分,用于存储被加热的水,并通过管道供应给用户使用。
水储存器一般是一个容积较大的箱体,内部安装有加热水管和储水器。
加热水管通过太阳能吸热器和水储存器之间的管道连接,将循环水导入储水器中。
在太阳能热水器运行过程中,太阳能吸收器吸收太阳光的辐射,将其转化为热能。
热能通过循环水传导至水储存器,将存储的水加热。
当用户需要使用热水时,可以通过水储存器上的出水管将热水取出。
需要注意的是,太阳能热水器的工作效果会受到多种因素的影响,如太阳辐射强度、天气状况、太阳能吸收器的朝向和倾角等。
在较差的天气条件下,太阳能热水器的采暖效果可能会受到限制,因此在设计和使用太阳能热水器时需要考虑这些因素。
总的来说,太阳能热水器的工作原理是利用太阳能将光能转化为热能,通过太阳能吸热器将热能传导到水中并将其加热,再将加热后的水存储在水储存器中供应给用户使用。
这种利用可再生能源的热水器具有节能环保、可持续发展的特点,正在逐渐被人们所接受和推广使用。
建筑中太阳能应用案例分析摘要现今,资源问题已经开始困扰世界各国。
我国是世界上最大的发展中国家,是能源生产和消耗大国,因此建筑节能对建筑的节能减排起着至关重要的作用。
太阳能作为一个清洁能源,取之不尽,用之不竭,但是现今的技术无法在建筑中充分利用太阳能,进而无法更好地达到建筑节能的目的。
本文通过对太阳能应用在国内外的发展状况和优秀案例分析,来总结出我国建筑太阳能应用的发展方向以及待解决的问题。
关键词:太阳能应用;建筑节能;发展方向1引言当今社会,世界各国都把能源问题放到了关系国际民生的战略位置,发达国家都空前地重视节能问题。
我国作为世界上最大的发展中国家,经济的发展要求能源的大量消耗。
其中建筑耗能是我国三大“耗能大户”之一,目前我国现有建筑的99%以上属于高能耗建筑,单位建筑面积采暖用能耗相当于气候条件相近的发达国家的3倍-5倍。
在能源紧缺的形势下,许多国家将目光投向了未来最有发展潜力的新型能源太阳能。
通过先进的技术利用太阳能这种最丰富、最便捷、无污染的能源来进行采暖制冷、供应热水和进行光电转换,以满足人们生活的需要,同时达到减少和不用矿物燃料的目的。
据专家估计,到21世纪中叶,可再生能源将占世界电力市场的3/5,燃料市场的 2/5,“太阳能经济”将成为未来全球能源结构的主流方向之一。
2太阳能热利用技术及建筑应用2.1中国现阶段的太阳能建筑应用领域现代建筑为满足居住者的舒适要求和使用需要,应具备供暖、空调、热水供应、供电(包括照明、电器)等一系列功能,太阳能建筑应用的总体目标,即是用太阳能代替常规能源来提供建筑物的上述功能要求。
目前中国太阳能热利用技术的建筑应用,包括太阳能热水、、太阳能供热采暖和太阳能空调三大领域。
其中,技术最成熟、应用最广泛、产业化发展最快的是太阳能热水供应,其次是被动式采暖太阳房,太阳能供热、采暖和太阳能空调则处于建设示范工程的起步阶段。
2.2被动太阳能采暖被动太阳能采暖是建筑师在进行建筑设计时,通过建筑朝向和周围环境的恰当布置,建筑内、外空间布局的巧妙处理以及维护结构和建筑材料的合理选择,使建筑物本身在冬季有集取、贮存和分配太阳热能的功能,在夏季又能遮蔽太阳辐射、散逸室内热量。
太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将阳光转化为热能,从而加热水的设备。
它是一种环保、节能的热水供应系统,被广泛应用于家庭、酒店、学校等场所。
太阳能热水器的工作原理可以简单分为收集太阳能、传输热能、储存热能和供应热水四个步骤。
首先,太阳能热水器通过集热器收集太阳能。
集热器通常由一系列黑色吸热板组成,这些吸热板能够吸收太阳辐射的能量,并将其转化为热能。
吸热板通常被安装在一个倾斜的框架上,以便在白天最大程度地接收阳光。
接下来,通过传输介质的流动,热能被传输到储水箱中。
在太阳能热水器系统中,常用的传输介质是水和热传导油。
传输介质在集热器中被加热,然后通过管道系统将热能传递到储水箱中。
在传输过程中,热能会逐渐被传输介质吸收,并使其温度升高。
然后,储水箱起到储存热能的作用。
储水箱通常是一个保温性能较好的容器,它用于储存热能直到需要使用时。
热能在储水箱中被储存,可以保证在夜间或阴雨天等无法收集到足够太阳能的情况下,仍然能够提供热水。
最后,通过供水系统,储存的热能可以被利用来加热供应给用户的自来水。
供水系统通常由水泵、控制器和热交换器组成。
当用户需要热水时,水泵将储水箱中的热水抽出,并通过热交换器加热自来水。
热交换器是一个装置,可以将热能从传输介质(水或热传导油)传递给自来水,从而使自来水的温度升高。
控制器用于监测和控制整个系统的运行,以确保热水的供应能够满足用户的需求。
总结起来,太阳能热水器的工作原理是利用集热器收集太阳能,通过传输介质的流动将热能传输到储水箱中,然后通过供水系统将储存的热能加热供应给用户的自来水。
这种工作原理使得太阳能热水器成为一种环保、节能的热水供应系统,可以有效地利用太阳能资源来提供热水。
太阳能热水器科技名词定义中文名称:太阳能热水器英文名称:solar water heater定义1:把太阳能转换为热能以实现加热水为目的的装置。
所属学科:电力(一级学科);可再生能源(二级学科)定义2:吸收太阳辐射能将水加热的装置。
所属学科:资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片太阳能热水器太阳能热水器(Solar water heater)是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。
是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。
目录简介一、吸热过程二、循环管路三、顶水式使用过程组成以及制造材料集热器保温水箱支架连接管道太阳能热水器配件安装优缺点技术发展市场分析相关常识基本知识安装常识使用常识选购常识十大品牌太阳能热水器的分类分体式太阳能原理及结构特点结构特点运行原理使用特点适用范围我国太阳能热水器发展历史简介一、吸热过程二、循环管路三、顶水式使用过程组成以及制造材料集热器保温水箱支架连接管道太阳能热水器配件安装优缺点技术发展市场分析相关常识基本知识安装常识使用常识选购常识十大品牌太阳能热水器的分类分体式太阳能原理及结构特点结构特点运行原理使用特点适用范围我国太阳能热水器发展历史展开编辑本段简介太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳能热水器是由集热器、储水箱及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠集热管。
集热器受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
工作原理太阳能热水器工作原理图:ddz(1张)一、吸热过程太阳辐射透过玻璃盖板,被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。
吸热管内的水吸热后温度升高,比重减小而上升,形成一个向上的动力,构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时通过下循环管不断补充温度较低的水,如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
太阳能热水器简介太阳能器把太阳光能转化为,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,目前真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成,把成热能主要依靠集热管。
集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
真空管工作原理图:集热原理一、吸热过程太阳辐射透过真空管的外管,被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。
管内的水吸热后温度升高,比重减小而上升,形成一个向上的,构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
而平板式热水器,一般为分体式热水器,介质在集热板内因热虹吸自然循环,将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内,水箱内通过热交换(夹套或盘管)将热量传送给冷水。
介质也可通过泵循环实现热量传递。
二、循环管路家用太阳能热水器通常按方式工作,没有外在的动力。
真空管式太阳能热水器为直插式结构,热水通过重力作用提供动力。
平板式太阳能热水器通过自来水的压力(称为顶水)提供动力。
而太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大,考虑到热能损失,一般不采用管道循环。
三、顶水式使用过程平板式太阳能热水器为顶水方式工作,真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式,水箱内可以采用夹套或盘管方式。
顶水工作的优点是供水压力为自来水压力,比自然重力式压力大,尤其是安装高度不高时,其特点是使用过程中水温先高后低,容易掌握,使用者容易适应,但是要求自来水保持供水能力。
顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大,价格高。
太阳能热水器分类就其结构来说,大体可分为以下几类:1、从集热部分来分:1)玻璃真空管太阳能热水器可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。
太阳能热水器是由集热器、储热热水水箱、循环水泵、管道、支架、控制系统及相关附件组成。
根据集热器的结构和集热温度范围不同,一般太阳热水器可分为四种工作状态:中高温集热,室外温度φ+(10-20°C);中温集热,室外温度φ+20-40°C);中高温集热,室外温度φ+(40-70°C);高温集热,室外温度φ+(70-120°C)(φ为室外温度)。
太阳热水器的用途好它的集热温度有着密切的关系,列如,低温和中温热水器主要用于预热锅炉给水、民用生活热水、底下加热除湿工程、采暖和工农业中低温热水的应用。
中高温、高温热水器主要用于采暖、制冷或发电。
太阳能热水器根据不同的情况进行分类;集热器和储热水箱合为一体的称为闷晒热水器,集热器和储热水箱紧密结合的称整体(或紧凑)热水器;集热器和储热水箱分离的称为分离热水器;根据集热器结构不同,可分为闷晒热水器、平板热水器和真空管(包括全玻璃真空管、热管真空管和航天管)热水器。
按集热器工质的循环特点,可分为自然(被动)循环热水器、强迫(主动)循环热水器和直流热水器。
弱按工质循环次数,又可分为一次循环热水器(直接循环或单回路循环)和二次循环热水器(间接循环或双回路循环)。
按集热器所使用的材料不同可分为金属、玻璃和塑料三大类型。
按储热水箱内胆材料不同,又可分为不锈钢水箱,搪瓷水箱、防锈铝水箱、镀锌板及塑料水箱。
太阳能热水器还根据热水使用时间,分为季节性热水(无辅助热源)、全年使用太阳能热水器(有辅助热源,一般为电加热辅热),和全天候太阳能热水器(有辅助热源及自动控制仪表,一般在大批量运用中出现)。
家用太阳能热水器的基本类型有:家用闷晒式太阳能热水器,家用平板太阳能热水器、家用紧凑时全玻璃真空管太阳能热水器和家用紧凑时热管真空管太阳能热水器,除去结构类型不同之外家用太阳能还可根据是否承压、是否分离、工质循环特点和循环次数分别分为一体非承压太阳能热水器、分体承压太阳能热水器、阳台壁挂式太阳能热水器等等。
浙江艾普利太阳能科技有限公司就是在前人的基础上潜心研发产品,致力于打造一款跟得上时代,跟得上人们对热水需求增大的产品,所以艾普利人一直在解决怎么样提高太阳能集热器的集热率,怎么样才能让太阳能热水器和建筑物完美结合而不是现在市场上所存在的一大坨地放在楼顶上或南墙影响美观,也不安全。
所以艾普利太阳能热水器有着比市场上更加优越的性能,无水桶式太阳能热水器,直接解决了美观问题,用户不用再担心装热水器是不是要安装支架,这个出水水箱改放哪才藏得起来,不影响自己的房屋外观。
无水桶式太阳能热水器是真正做到了储水箱和太阳集热器完美结合的产品。
为了提高集热效率,艾普利又在集热器上进行了极大程度的改进,可以做到“多角度,广角集热”,这个也是目前艾普利所拥有的发明专利,不管你在任何地区,任何纬度,任何气候条件,都能让集热器做到90°直角集热,以达到最佳的集热角度和效果,比市场上所有的太阳能产品集热效果比高达15%.
太阳能热水系统(或工程)基本上分为三类:自然循环系统、强制(强迫)循环系统和直流式循环系统。
自然循环系统依靠集热与储水箱中的水温不同产生的密度差进行温差循环(热虹吸循环),水箱中的水经过集热器被不断加热,由补水箱与储水箱的水位差所产生的压头,通过补水箱中的自来水将储水箱中补充了冷水,其水位由补水箱内的浮球阀控制。
这
是国内最大采用的一种系统具有结构简单、运行可靠方便等优点,是目前运用比较广的一种太阳能热水系统。
其缺点就是为防止系统中热水倒流及维持一定的热虹吸压头,储水箱必须置于集热器的上方,这对于与建筑结合不太有利,油漆的坡屋顶,不仅安装施工难度增加,而且也影响观瞻。
对于大型系统运用,由于水箱体积过大,管道过多,给建筑布置、结构承重及安装工作带来一些影响和问题,所以该热水器一般用于中小型家用太阳能热水工程。
强制循环式热水器可分为直接强制循环式(也称为一次循环或者单回路系统)间接强制循环式(也称为二次循环或者双回路系统两大类),而直流式太阳能热水系统是在自然循环和强制循环的基础上发展成直流式。
该系统的优点是水箱不必高架在集热器上,安装便利,维保便捷,出热水快,集热能力强与建筑物结合较为完美,隐蔽性高等特点。
浙江艾普利热水器在工程安装上一般建议各位使用强制循环太阳能热水系统,不是因为造价贵200-300块钱,而是因为承压系统比较方便使用,管路不需要过多不用影响美观,更关键的是比较“傻瓜式”,不管是老人还是小孩,一看即会用,不用再担心水压上不来,热水出水不稳定。
提高生活质量,承压运行才是好的运行模式。