家用太阳能热水系统设计

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1、分体式真空管太阳能热水系统设计1设计背景意义随着社会不断发展，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识，如何很好的节约和利用能源，特别是可持续能源，已经成为一个重要的环保课题。当今，世界都在宣传低碳环保的思想。人们开始大力发展太阳能产业。太阳能具有：（1）储量的“无限性”。（2）太阳能对于地球上的绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。（3）开发利用时几乎不产生任何污染。家用太阳能热水器就是一个节约能源，绿色环保经济。所以研究智能化家庭住宅里的能源如何被更有效地节约和利用，也有着十分现实和长远的意义。本设计旨在利

2、用能源知识设计出家庭实用型的热水系统，实现以下目的与功用。　环保效益——相对于使用化石燃料制造热水，能减少二氧化碳的产生。　节省能源——太阳能是属于每个人的能源，只要有场地与设备，任何人都可免费使用它。　安全——不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危险，或使用燃料油锅炉有爆炸的顾虑，或使用电力会有漏电的可能。　不占空间——不需专人操作自动运转。另外，太阳能热水器装在屋顶上，不会占用任何室内空间。具经济效益——正常的太阳能热水器是不易损坏，基本热源为免费的太阳能，所以使用它十分符合经济成本效益。2.发展历史、现状及前景2.1太阳能

3、热水器发展史（1）闷晒式太阳能热水器20世纪70-80年代，居民多用闷晒式热水器。由于存在效率低，散热快，储水量少，冬季无法使用等缺点。（2）平板式太阳能热水器20世纪80—90年代，逐步发展了真空管型太阳能热水器，并逐渐成为市场主导产品。（3）热管真空管式。2000年后，太阳能行业进入高速发展时期。我国发展的新一代热管真空管式太阳能热水器，导热快，热效力高，特殊实用于阳光不足或天天日照时光短的地域。2000年，分体式太阳能热水器逐渐开始面世，太阳能与建筑一体化也成为了行业的热点；通过技术上的开发研究，太阳能热水器功能

4、日趋完善，整机实现自动防冻、自动上水、电辅助加热、水温水位显示、安全自检等全套功能，引领太阳能热水器全面进入数字化时代。2.2国内外发展现状。太阳能热水器的利用，以其易于实现而在世界各地得到迅速发展，应用规模越来越大。在欧洲，过去10年来太阳能热水器的增长率一直保持在18%左右，预计未来十年增长率会达到23%。中国的太阳能热水器市场发展很快，总的保有量和年生产能力世界第一。中国主要是以真空管直插式的简易产品为主，工程也以非承压单循环为主。而欧洲以平板式承压双循环为主，且多以生活热水和采暖相结合的复合系统，很少以单一热水

5、供应为主，并且产业化水平已到了非常高的地步。太阳能热水器作为可再生能源利用的重要组成部分，在中国市场的发展取得了长足的进步。截止到2005年底，我国太阳能热水器保有面积达7500万m2，居世界第一；年生产量达1500万m2，总产值150亿元，已经形成了从全玻璃真空集热管、主机到配件的太阳能热水器产业链。2.3住宅太阳能热水系统的发展方向太阳能热水器产业发展至今，已经形成各种类型的较完整的产品体系为我国建筑中的太阳能应用的普及奠定了基础。近年来，我国住宅建筑中太阳能热水器的应用发生了较大变化，太阳能热水器行业为热水进入普

6、通家庭做出了很大的贡献。（1）范围的变化：从农村---城市，从小城市---大城市太阳能热水器是从我国农村新能源的寻求和开发中发展起来的，随着太阳能热水器质量的提高和自身系统的完善，以及低碳生活的时代主题下，太阳能热水将成为城市住宅热水供应的重要组成部分。（2）用户的变化：从零星住户---住宅小区太阳能热水器最初是在村镇住宅中使用，采用分散式供热水系统，一家一个热水器，逐渐发展到城市住宅中个别住户安装，再到多数住户自行安装。　（3）系统的变化：从分户供应---集中供应集中式相对于分散式有节约初投资、集成化高、热利用效率高

7、的优势，外观处理也较容易。（4）能源的变化：从太阳能---太阳能辅助加热太阳能热水系统的能源已经逐步从只利用太阳能，发展为与辅助热源组合供热水，为建筑提供稳定的热水供应。（5）太阳能产品的变化:开式系统----闭式系统　　目前国内大部分使用的太阳能热水系统，都是开式系统，造价低廉，但水压问题和水质问题先天性不足，影响了用户的使用效果，更好的闭式承压新鲜水太阳能将会越来越多的被百姓认可。3太阳能热水系统组成、形式3.1太阳能热水系统组成（1）太阳能集热器：系统中的集热元件，其功能相当于电热水器中的电加热管。和电热水器、燃

8、气热水器不同的是，太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量，（2）保温水箱：储存热水的容器。通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。（3）连接管路：将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的通道，使整套系统形成一个闭合的环路。设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作