前沿拓展：

一、太陽能熱水器的組成

太陽能熱水器主要由集熱器、保溫貯水箱、水位自控器和上下環管、支架等組成。一體式太陽能熱水器及分體式太陽能熱水器外部組成如下圖所示。

1、太陽能熱水器按照集熱器可分為真空管式（包括全玻璃真空集熱管、金屬真空集熱管、熱管和u形管）和平板式（金屬平板）；

2、按照集熱器與水箱的結合方式可分為一體式、分體式和悶曬式，其中分體式熱水器（又稱分離式）又分為真管集熱器式和平板集熱器式、水箱又分為豎式和橫置式；

3、按照熱水器的出水方式可分為承壓式（頂水式）和非承壓式（落水式）；

4、按照熱水器的使用功能可分為普通式和全天候式、全自動式。

二、太陽能熱水器的原理概述

1、一體式太陽能熱水器的工作原理

太陽能熱水器實質上就是一個光熱轉換器。太陽能熱水器的工作原理實質上就是太陽能熱水器的吸熱原理。

簡單地講一體式太陽能熱水器基于熱虹吸原理。太陽輻射透過熱水器的玻璃蓋板（或玻璃管），被集熱板吸收后沿肋片和管壁傳遞到吸熱管內的水。太陽能熱水器吸熱管內的水吸熱后溫度升高，比重減少而上升，形成一個向上的動力，太陽能熱水器構成一個熱虹吸系統。隨著熱水的不斷上移并儲存在貯水箱上部， 同時通過下循環管不斷補充溫度較低的水，如此循環往復，太陽能熱水器最終整箱水都升高至一定的溫度。

簡言之，一體式太陽能熱水器的結構如同一個拉長的暖瓶膽，內外層之間為真空， 在內玻璃管的表面上利用特種工藝涂有光譜選擇性吸收涂層，用來最大限度地吸收太陽輻射能。在貯熱水箱及玻璃真空管內均充滿水，真空管在陽光的作用下，讓管內的水慢慢被加熱，由于熱水受熱比重下降，就會向水箱上浮，而因為水箱中的冷水比重大，所以就向真空管下沉，這時真空管的水不斷地被加熱，與水箱中的冷水不斷地形成溫差自然循環，在適當的循環過程下，將整個貯水箱的水加熱到一定的溫度，再加上水箱的保溫作用，使水溫能在較長的時間內保持其溫度。

2、分體式太陽能熱水器的工作原理

分體式太陽能熱水器由集熱器、承壓式保溫水箱和循環泵等組成。其典型應用就是常見的陽臺壁掛式太陽能熱水器。其顯著特點是集熱器與水箱是分離的。

分體式太陽能熱水器的水箱一般放置在陽臺內，集熱器放置在建筑屋南向的陽 臺上。利用玻璃集熱管將吸收的太陽能轉換成熱能，冷水直接進入承壓式保溫水箱， 集熱器吸收陽光轉化成熱能使熱管內介質升溫。傳感器測得集熱器和保溫水箱內的水溫信號，分別傳輸到智能控制儀，通過微電腦系統處理。當溫度差到達設定數值 時，循環泵開始啟動，把集熱器內的換熱介質循環至保溫水箱內，使保溫水箱內的冷水經過盤管換熱水溫升高，完成一次循環。循環往復使保溫水箱內的冷水逐漸升溫達到所需水溫。其根本工作原理是利用 相變換熱，將太陽熱能迅速傳遞到玻璃熱管再到冷凝管，再通過冷凝管進行傳導換 熱，從而使整個水箱內的水溫逐漸升高。

拓展知識：