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家用太阳能热水器的工作过程


   随着经济的发展,人们对生活的方式和质量日益重视,家用太阳能热水器的推广和发展正面临着巨大的机遇。近年来各个企业在产品的广告宣传和市场开拓方面作了不少工作,但是在技术创新方面投入却不多,多少有些不相称,本文简要地描述了平板式太阳能家用热水器的基本工作过程,希望对加深太阳能热水器的认识有所帮助。

  1.吸热过程


   太阳辐射I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,如图1、图2所示。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,如图3、图4所示(气象条件:多云转晴)。

  2.水循环管路


  家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作,没有外在的动力,设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可以循环很好。水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。


  多数情况下,自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流。


  集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力,局部阻力的影响要小得多,其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高后,由于运动粘度减小,沿程阻力变小,局部阻力的影响变大。在一定范围内,当主管管径不变时,加大支管管径,不仅沿程阻力迅速减小,而且局部阻力也将跟着减小。一般地,支管的水力半径应在10mm以上。当主管管径达到一定值以后,增加主管管径对减小系统阻力意义不大。


   3.顶水式使用过程


  家用太阳能热水器的用水方式分为落水式和顶水式。落水使用方式不受自来水供水影响,其缺点是使用过程中水温先低后高,掌握不好的话容易造成突然缺水的尴尬。顶水方式则是水温先高后低,容易掌握,使用者容易适应,但是要求自来水保持供水能力。在自来水有保证的情况下,推荐使用顶水方式。

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