太陽能熱水系統熱管和平板式太陽能集熱

　　太陽能熱水系統中熱水器其構造主要分為集熱器和蓄熱器兩大部分。其中集熱器是技術關鍵，它直接關系到太陽能熱水器的性能。目前廣泛應用于日常生活中的太陽能熱水器，根據集熱器的不同按使用季節來分，基本上可分為平板和熱管兩類。

　　平板型太陽能集熱器以其簡單、價廉和安裝方便的優點，在全世界都獲得了廣泛的應用。普通平板型太陽能集熱器由吸熱體、殼體、透明蓋板和隔熱材料等組成。當太陽照射到集熱器時，集熱器板上水道中的水被加熱而發生膨脹、變輕、產生“水往高處流”的現象，就像熱煙氣從煙囪中冒出一樣，這就是所謂的“熱虹吸”現象。系統中水流的循環運動完全依靠自身各部位溫度不同而形成自然循環，即只要有太陽照射，就能實現這種循環。水在集熱器中受熱變輕，由集熱器底部上升至頂部。再經上循環管流入保溫水箱，水箱下部的冷水由下循環管流入集熱器底部。如此循環，使整個水箱中的水溫升高。這種集熱器的優點是：

　　(1)工藝不復雜，加工成本低;

　　(2)水流的循環和加熱全部依靠集熱器的吸熱作用，不需要泵和其它能源，運行成本低，確實是一次投資，長期受益;(3)水流系統常壓運行，無需帶壓設備，沒有任何安全隱患;

　　(4)整個系統沒有運轉設備，水對吸熱板沒有腐蝕作用，故使用壽命很長。

　　缺點：

　　(1)由于白天、晚上的溫度不同，集熱器易產生倒流;

　　(2)在高溫段效率偏低，表面熱損大;

　　(3)在冬季低于0℃時，因集熱器中的水結冰膨脹，容易將管子脹裂;

　　(4)流動阻力分布不均，抗凍性能差;

　　熱管真空管式太陽能集熱器

　　80年代以來，國內外越來越重視熱管真空管式太陽能集熱器的研究，它是一種新型的太陽能集熱裝置。太陽輻射穿過真空管玻璃外殼，投射在金屬吸熱板上，吸熱板將太陽輻射能轉化為熱能，使熱管蒸發段內的傳熱介質汽化。蒸汽上升到熱管冷凝段后，通過導熱塊將熱量傳遞給集熱管內的工質，而自身又凝結成液體，依靠重力流回蒸發段。上述過程重復循環，使集熱管內的工質不斷升溫。與此同時，被加熱的吸熱板和集熱管則不可避免地經由各種途徑向周圍環境散失一部分熱量。由于運用了真空技術，大幅度降低了集熱器的熱損失，因而使其在高工質溫度或低環境溫度的運行條件下仍具有良好的熱性能。同時運用了熱管技術，被加熱工質不直接流經真空管，因而跟普通平板式集熱器和真空管式集熱器比較，熱管真空管式集熱器除了工作溫度高，承壓能力大和耐熱沖擊性能好等優點。這種集熱器的優點：

　　(1)耐冰凍：熱管由特殊的材料和工藝制成，即使在冬季長時間無晴天及夜間的嚴寒條件下，真空管也不會凍裂;

　　(2)啟動快：熱管的熱容量很小，受熱后立即啟動，因而在瞬變的太陽輻射條件下能提高集熱器的輸出能量，而且在多云間晴的低日照天氣也能將水加熱;

　　(3)保溫好：熱管具有單向傳熱的特點，即白天由太陽能轉換的熱量可沿熱管向上傳輸去加熱水，而夜間被加熱水的熱量不會沿熱管向下散發到周圍環境中去;

　　(4)特別適用于集中供熱及全玻璃真空集熱管產品不適用的高寒地區;

　　缺點：

　　1、當自來水進入到真空管后，會形成一層厚厚的水垢，影響熱水器的能效。

　　2、在集熱的時候，熱損小，因此，容易出現高溫現象，造成系統損害。

　　3、使用壽命只有短，危險系數大。

　　4、適用于中、高溫范圍，低溫也可以使用，但卻無法發揮其優勢。