陽(yáng)能熱水器工作原理

陽(yáng)光穿過吸熱管的層玻璃照到第二層玻璃的黑色吸熱層上，將太陽(yáng)光能的熱量吸收，由于兩層玻璃之間是真空隔熱的，傳熱將大大減小（輻射傳熱仍然存在，但沒有了熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流），絕大部分熱量只能傳給玻璃管里面的水，使玻璃管內(nèi)的水加熱，加熱的水便輕沿著玻璃管受熱面往上進(jìn)入保溫儲(chǔ)水桶，桶內(nèi)溫度相對(duì)較低的水沿著玻璃管背光面進(jìn)入玻璃管補(bǔ)充，如此不斷循環(huán)，使保溫儲(chǔ)水桶內(nèi)的水不斷加熱，從而達(dá)到熱水的目的。

熱電材料(又稱溫差電材料)是一種利用固體內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱能和電能的直接相互轉(zhuǎn)化的功能材料,其工作原理是固體在不同溫度下具有不同的電子或空穴激發(fā)特征,當(dāng)熱電材料兩端存在溫差時(shí),材料兩端電子或空穴激發(fā)數(shù)量的差異將形成電勢(shì)差(電壓)。熱電材料主要分為半導(dǎo)體金屬合金型熱電材料、方鈷礦型熱電材料、金屬硅化物型熱電材料、氧化物型熱電材料4種。2007年日本在氧化物熱電材料的研究中走在世界前列。目前,已經(jīng)商業(yè)應(yīng)用的熱電材料有PbTe(工作溫度為230～ 530℃,主要用于發(fā)電)、Bi2Te3/Sb2Te(工作溫度為室溫～ 130℃,主要用于小規(guī)模發(fā)電以及制冷)、SiGe(工作溫度高于530℃,主要用于外太空發(fā)電)。

系統(tǒng)中的集熱元件。其功能相當(dāng)于電熱水器中的電熱管。和電熱水器、燃?xì)鉄崴鞑煌氖牵?yáng)能集熱器利用的是太陽(yáng)的輻射熱量，故而加熱時(shí)間只能在太陽(yáng)照射度達(dá)到一定值的時(shí)候。

目前中國(guó)市場(chǎng)上常見的是全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管。結(jié)構(gòu)分為外管、內(nèi)管，在內(nèi)管外壁鍍有選擇性吸收涂層。平板集熱器的集熱面板上鍍有黑鉻等吸熱膜，金屬管焊接在集熱板上，平板集熱器較真空管集熱器成本稍高，近幾年平板集熱器呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，尤其在高層住宅的陽(yáng)臺(tái)式太陽(yáng)能熱水器方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。全玻璃太陽(yáng)能集熱真空管一般為高硼硅3.3特硬玻璃制造，選擇性吸熱膜采用真空濺射選擇性鍍膜工藝。

玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器可細(xì)分為全玻璃真空管式、熱管真空管式、U型管真空管式/真空管集熱、儲(chǔ)熱一體化悶曬式。常用的為全玻璃真空管式，其優(yōu)點(diǎn)：、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。尤其是帶輔助電加熱功能的太陽(yáng)能熱水器，它以太陽(yáng)能為主，電能為輔的能源利用方式使太陽(yáng)能熱水器全年全天候正常運(yùn)行，環(huán)境溫度低時(shí)效率仍然比較高。其缺點(diǎn)在于體積比較龐大、玻璃管易碎、管中容易集結(jié)水垢、不能承壓運(yùn)行。