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太陽(yáng)能熱水器的工作原理與安裝全解析,太陽(yáng)能熱水器工作原理和太陽(yáng)熱水器安裝全解析

作者:佚名    文章來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2025/3/30

太陽(yáng)能熱水器,一種能夠吸收太陽(yáng)能輻射能并將其轉(zhuǎn)化為熱能的設(shè)備,因其安裝簡(jiǎn)便、節(jié)能效果顯著而備受推崇。無(wú)論是家庭熱水需求、商業(yè)場(chǎng)所還是工業(yè)制造,它都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。接下來(lái),我們將深入探討太陽(yáng)能熱水器的工作原理與結(jié)構(gòu)。
太陽(yáng)能熱水器工作原理圖

1、吸熱過(guò)程

真空管式太陽(yáng)能熱水器:當(dāng)太陽(yáng)輻射透過(guò)真空管的外管時(shí),集熱鍍膜會(huì)吸收這些輻射能,并沿著內(nèi)管壁傳遞到管內(nèi)的水。隨著水吸收熱量,其溫度逐漸升高,比重減小,從而上升,形成了一個(gè)向上的動(dòng)力,這就是熱虹吸系統(tǒng)的工作原理。隨著熱水的不斷上升并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱的上部,同時(shí)溫度較低的水沿管的另一側(cè)不斷補(bǔ)充,這樣的循環(huán)往復(fù)使得整箱水都能升高至一定的溫度。

太陽(yáng)能熱水器工作原理圖 

平板式太陽(yáng)能熱水器:在集熱板內(nèi),介質(zhì)因熱虹吸作用自然循環(huán),及時(shí)將太陽(yáng)輻熱量傳送到水箱內(nèi)。此外,介質(zhì)也可以通過(guò)泵的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞,從而確保水溫的穩(wěn)定。

2、循環(huán)管路

對(duì)于直插式結(jié)構(gòu)的真空管式太陽(yáng)能熱水器,熱水的循環(huán)主要依靠重力作用產(chǎn)生動(dòng)力;而平板式太陽(yáng)能熱水器則利用自來(lái)水的壓力來(lái)推動(dòng)循環(huán)。盡管這兩種太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)各有不同,但它們都采用了泵循環(huán)的方式來(lái)確保熱量的有效傳遞。值得注意的是,由于太陽(yáng)能熱水器的集熱面積相對(duì)較小,為了減少熱能損失,通常不會(huì)采用管道循環(huán)的方式。
太陽(yáng)能熱水器自然循環(huán)集熱原理簡(jiǎn)圖 
太陽(yáng)能熱水器自然循環(huán)集熱原理簡(jiǎn)圖

在太陽(yáng)能熱水器中,自然循環(huán)集熱是一種重要的工作原理。通過(guò)集熱器吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為熱能,這些熱量使得循環(huán)管路中的水溫度上升,進(jìn)而產(chǎn)生密度變化。由于熱水密度較小,會(huì)自然上升,而冷水密度較大,則自然下沉,從而形成自然循環(huán)。這種循環(huán)方式無(wú)需借助外部動(dòng)力,即可實(shí)現(xiàn)熱量的高效傳遞。

3、系統(tǒng)運(yùn)作

在太陽(yáng)能熱水器中,自然循環(huán)集熱系統(tǒng)一旦啟動(dòng),便會(huì)持續(xù)工作。隨著太陽(yáng)輻射的不斷增強(qiáng),集熱器持續(xù)吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為熱能,使得循環(huán)管路中的水溫度不斷上升。這種溫度的升高導(dǎo)致水的密度發(fā)生變化,進(jìn)而推動(dòng)自然循環(huán)的形成。熱水在上升過(guò)程中,將熱量傳遞給冷水,從而實(shí)現(xiàn)熱量的有效傳遞與利用。這一系列的過(guò)程,構(gòu)成了太陽(yáng)能熱水器自然循環(huán)集熱系統(tǒng)的完整工作鏈條。
1)溫差控制集熱循環(huán)

在太陽(yáng)能熱水地暖系統(tǒng)中,集熱器溫測(cè)器和水溫感應(yīng)器發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它們能夠感知太陽(yáng)能輻射,促使集熱管溫度上升。當(dāng)集熱器溫度與水箱水溫的溫差達(dá)到預(yù)設(shè)值△t時(shí),檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出指令,啟動(dòng)循環(huán)泵將中央熱水器中的冷水引入集熱器。隨后,這些水被加熱后再次返回水箱,從而確保水箱內(nèi)的水溫維持在設(shè)定范圍內(nèi)。

2)地暖管道循環(huán)系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過(guò)增加熱水循環(huán)泵來(lái)強(qiáng)化地暖管道的循環(huán)控制。當(dāng)水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí),地暖循環(huán)泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),高溫水通過(guò)地暖盤(pán)管在室內(nèi)循環(huán),持續(xù)提高室內(nèi)溫度。一旦水箱水溫降至某一設(shè)定值以下,系統(tǒng)會(huì)智能地停止地暖管道循環(huán)泵的運(yùn)行,以確保節(jié)能與舒適。

4、太陽(yáng)能熱水器的安裝流程及準(zhǔn)備工作

在安裝太陽(yáng)能熱水器前,需要做好充分的準(zhǔn)備工作。首先,要準(zhǔn)備好施工工具,如螺絲刀、扳手、電鉆等,以便在安裝過(guò)程中使用。其次,打開(kāi)熱水器的包裝,仔細(xì)檢查裝箱單中的配件是否齊全,包括真空管的數(shù)量和完好情況、電加熱元件的狀態(tài)、水箱箱體是否有損傷或凹痕、支撐輔件是否完備,以及智能控制儀的包裝是否完好無(wú)損。這些步驟都是確保太陽(yáng)能熱水器能夠順利、安全安裝的關(guān)鍵。
太陽(yáng)能熱水器安裝 

5、安裝支架

(1)選擇合適的安裝位置。太陽(yáng)能熱水器通常安裝在屋頂,且方向應(yīng)坐北向南,略微偏西5~10°,以確保太陽(yáng)能熱水器能夠獲得最大的日照時(shí)間,減少遮擋。同時(shí),入戶管線的設(shè)計(jì)也應(yīng)考慮減少,以提高日照效率。

(2)仔細(xì)組裝支架。在安裝過(guò)程中,應(yīng)遵循說(shuō)明書(shū),將前片和后片組裝在一起,并使用扳手緊固螺絲,確保無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。之后,安裝前后片的側(cè)斜撐,以增強(qiáng)支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

(3)完成水箱和真空管的安裝后,進(jìn)行全面的螺絲檢驗(yàn),并逐一擰緊,以確保太陽(yáng)能熱水器的穩(wěn)固性和安全性。

6、穩(wěn)固支架

通常,支架的固定方式有多種選擇,包括使用水泥墩、膨脹螺栓或鋼絲繩等,具體取決于屋頂?shù)膶?shí)際情況。若選擇鋼絲繩固定法,需將鋼絲繩或粗鋼筋套在前支架的左右框及桶托的左右U型環(huán)上,并緊固螺母以確保穩(wěn)固。之后,將連接好的鋼絲繩或鋼筋向熱水器四角方向拉伸,并選擇適當(dāng)位置在女兒墻或其他地方鉆孔,安裝膨脹掛鉤,使鋼絲繩或鋼筋與相應(yīng)膨脹掛鉤的U型環(huán)牢固相連。

7、安裝水箱

(1)電加熱安裝步驟。首先,揭開(kāi)電加熱口的防塵保溫蓋,松開(kāi)內(nèi)部螺絲,并撬開(kāi)底部的塞子,仔細(xì)檢查內(nèi)置的密封膠圈,確保其貼緊。接著,將內(nèi)置電熱棒放入并貼緊,然后恢復(fù)防塵保溫蓋并上緊螺栓。

(2)水箱的組裝與放置。首先,把水箱平穩(wěn)地放在預(yù)先組裝好的桶托上。然后,使用螺栓將水箱與桶托緊密連接,并確保架子與桶托的連接螺母被擰緊。調(diào)整水箱的位置,使其兩端與支架左右兩端的距離保持一致,同時(shí)確保真空管中心線與前支架平面保持平行。最后,將硅膠密封圈平穩(wěn)地放入內(nèi)桶的翻邊孔內(nèi)。

8、安裝真空管

(1)管座安裝。將真空管管座安裝在支架的指定位置,確保集熱管的下部得到妥善安置。

(2)插管步驟。首先,仔細(xì)檢查保溫層水箱內(nèi)膽套著的密封硅膠圈,以及真空管的工藝尾角是否完好無(wú)損。接著,觀察像水銀般的涂層透明度,并檢查管口是否存在加工毛刺或圓度問(wèn)題。將真空管外密封膠圈輕輕推入真空管約15cm深處,然后用肥皂水充分浸濕管口。右手緊握真空管尾端,這樣不僅保護(hù)了工藝尾角,還能更輕松地用力插管。垂直于管口方向均勻用力、輕旋推入真空管,直至其完全插入水箱,并退回管座。重復(fù)此步驟,直至所有真空管都安裝完畢。

9、連接冷熱水管

(1)將進(jìn)出水口用膠帶纏好,然后安裝上管件,并與太陽(yáng)能專(zhuān)用管道進(jìn)行連接。

(2)電伴熱帶需要緊貼在管道外壁,并使用粘性扎帶將其牢固扎緊。

(3)將傳感器安裝在太陽(yáng)能水箱的商城水位儀孔中,并確保管道外側(cè)有厚聚乙烯橡塑管進(jìn)行保溫。

(4)太陽(yáng)能水箱的上水需要通過(guò)自來(lái)水接入。

太陽(yáng)能熱水器接入水箱 
 

10、接線

(1)電加熱接線。將紅色線作為火線,雙色線作為接地線,其余一根則為零線。剝?nèi)ル娋外皮,露出約2cm長(zhǎng)的銅線,并套上熱縮管進(jìn)行絕緣和防塵處理。接著,將電源線與這三根線進(jìn)行對(duì)應(yīng)顏色的連接,確保連接牢固,并用防水絕緣膠帶包裹好,以防止短路。

(2)電伴熱帶接線。在電伴熱帶的末端切一斜面,以增大兩線之間的距離,從而避免連接時(shí)的短路。使用絕緣膠帶充分包裹電伴熱帶,確保其完全絕緣。將電伴熱帶的端頭與管道的端頭對(duì)齊,并用絕緣膠帶固定在官道上,使其緊密貼合管壁。另一端則連接到智能控制儀的端子上,若系統(tǒng)中配備了增壓水泵,則水泵的接線需與電伴熱并聯(lián)連接。

11、安裝智能控制儀

(1)首先,在室內(nèi)側(cè)墻的合適位置打孔,并插入塑料脹管,以確保測(cè)控儀的固定底座能夠穩(wěn)固地安裝在墻面上。

(2)接著,將傳感器信號(hào)線與控制盒的信號(hào)線接口進(jìn)行標(biāo)記并仔細(xì)對(duì)接,確保插接牢固。

(3)最后,將恒溫混水電磁閥水平安裝,并注意將電磁閥的接線分別接入控制盒上的相應(yīng)接線端子,以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

12、調(diào)試與運(yùn)行

安裝完畢后,首要步驟是接通控制器的電源并啟動(dòng)運(yùn)行。若系統(tǒng)表現(xiàn)正常,便可收拾工具并清理現(xiàn)場(chǎng)。隨后,需仔細(xì)核算并記錄室內(nèi)安裝的所有部件及其數(shù)量,再與業(yè)主進(jìn)行核實(shí)。若數(shù)據(jù)無(wú)誤,請(qǐng)業(yè)主簽字確認(rèn)。

太陽(yáng)能熱水器在氣溫較低的地區(qū)尤為適用,它已成為我們?nèi)粘I畹牡昧χ帧Mㄟ^(guò)前文對(duì)太陽(yáng)能熱水器工作原理、結(jié)構(gòu)及安裝的詳細(xì)介紹,相信大家已對(duì)這一設(shè)備有了更為全面的了解。

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Tags:太陽(yáng)能熱水器,安裝,解析,工作原理  
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