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我國(guó)的太陽能資源
太陽能熱水器
我國(guó)家庭用太陽能熱水器幅員廣大,有著十分豐富的太陽能資源,除了局部地區(qū)(如四川、貴州等地)不適合太陽能利用外,我國(guó)大部分地區(qū)都適合利用太陽能。據(jù)估算,每年中國(guó)陸地接收的太陽能輻射總量相當(dāng)于 24000 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,年均輻射量約為 5900 兆焦耳/平方米。6、冷熱水調(diào)節(jié):家庭用太陽能熱水器的水溫調(diào)節(jié)步驟是:先打開冷水閥,適當(dāng)調(diào)節(jié)冷水流量,再打開熱水閥調(diào)節(jié),直到得到所需洗浴溫度。我國(guó)太陽能資源分布的主要特點(diǎn)有:家庭用太陽能熱水器的高值中心和低值中心都處在北緯 22°~35°這一帶,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。
青藏高原平均海拔高度在 4000m 以上,大氣層稀薄而清潔,透明度好,緯度低,日照時(shí)間長(zhǎng)。例如被人們稱為“日光城”的拉薩市,1961 年至 1970 年的平均值,年平均日照時(shí)間為 3005.7h,相對(duì)日照為 68%,太陽總輻射為 8160 MJ/m2·a,比全國(guó)其它省區(qū)和同緯度的地區(qū)都高。家庭用太陽能熱水器四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮的問題1、太陽能熱水系統(tǒng)運(yùn)行方式的合理性、先進(jìn)性、可靠性。四川盆地雨多、霧多,晴天較少。
例如素有“霧都”之稱的成都市,年平均日照時(shí)數(shù)僅為 1152.2h,相對(duì)日照為 26%。太陽年輻射總量,西部地區(qū)高于東部地區(qū),而且除西藏和新疆兩個(gè)自治區(qū)外,基本上是南部低于北部;由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多,在北緯 30°~40°地區(qū),太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規(guī)律相反,太陽能不是隨著緯度的增加而減少,而是隨著緯度的增加而增長(zhǎng)?!鞍宋濉逼陂g,我國(guó)有關(guān)的研究將我國(guó)的太陽能資源劃分為五類地區(qū)(表1-3)。一、二、三類地區(qū),年日照時(shí)數(shù)大于2000h,輻射總5000MJ/m2·a,我國(guó)家庭用太陽能熱水器幅員廣大,有著十分豐富的太陽能資源,除了局部地區(qū)(如四川、貴州等地)不適合太陽能利用外,我國(guó)大部分地區(qū)都適合利用太陽能。據(jù)估算,每年中國(guó)陸地接收的太陽能輻射總量相當(dāng)于 24000 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,年均輻射量約為 5900 兆焦耳/平方米。●用冷水、熱水、調(diào)溫:提起手柄,V4接口出水,水溫的調(diào)節(jié)通過左右旋轉(zhuǎn)手柄而實(shí)現(xiàn),當(dāng)手柄轉(zhuǎn)至右側(cè)的極限位置時(shí),完全為熱水。我國(guó)太陽能資源分布的主要特點(diǎn)有:太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯 22°~35°這一帶,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。
青藏高原平均海拔高度在 4000m 以上,大氣層稀薄而清潔,透明度好,緯度低,日照時(shí)間長(zhǎng)。例如被人們稱為“日光城”的拉薩市,1961 年至 1970 年的平均值,年平均日照時(shí)間為 3005.7h,相對(duì)日照為 68%,太陽總輻射為 816MJ/m2·a,比全國(guó)家庭用太陽能熱水器其它省區(qū)和同緯度的地區(qū)都高。四川盆地雨多、霧多,晴天較少。3、檢查家庭用太陽能熱水器時(shí),如發(fā)現(xiàn)漏水,破損的太陽能熱水器真空管應(yīng)及時(shí)更換,以保證集熱效率。 例如素有“霧都”之稱的成都市,年平均日照時(shí)數(shù)僅為 1152.2h,相對(duì)日照為 26%。
太陽年輻射總量,西部地區(qū)高于東部地區(qū),而且除西藏和新疆兩個(gè)自治區(qū)外,基本上是南部低于北部;由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多,在北緯 30°~40°地區(qū),太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規(guī)律相反,太陽能不是隨著緯度的增加而減少,而是隨著緯度的增加而增長(zhǎng)?!鞍宋濉逼陂g,我國(guó)有關(guān)家庭用太陽能熱水器的研究將我國(guó)的太陽能資源劃分為五類地區(qū)。一、二、三類地區(qū),年日照時(shí)數(shù)大于2000h,輻射總量高于5000MJ/m2·a,是我國(guó)太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū),面積較大,約占全國(guó)總面積的2/3以上,具有利用太陽能的良好條件。太陽能家庭用太陽能熱水器的主要分類光伏家庭用太陽能熱水器光伏板組件是一種暴露在陽光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的固體光伏電池組成。
四、五類地區(qū)雖然太陽能資源條件較差,但仍有一定的利用價(jià)值。表1-4顯示了世界部分城市的年輻射總量。為了讓大家對(duì)家庭用太陽能熱水器產(chǎn)品有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),這里小編為大家整理了以下關(guān)于家庭用太陽能熱水器的若干知識(shí)。從以下兩表可見,即使我國(guó)太陽能資源較差的地區(qū),年輻射總量也接近東京,高于倫敦、漢堡這些世界上家庭用太陽能熱水器利用較好的城市,由此可見,我國(guó)具有良好的利用家庭用太陽能熱水器的條件,應(yīng)大力開發(fā)太陽能資源。
太陽能的利用家庭用太陽能熱水器
家庭用太陽能熱水器的利用
一般是指太陽光的輻射能量,太陽能是一種可再生能源,廣義上的太陽能是地球
不同品牌的太陽能熱水器上許多能量的來源,如風(fēng)能,生物質(zhì)能,潮汐能、水的勢(shì)能等等。太陽能利用的基本方式可分為光—熱利用、光—電利用、光—化學(xué)利用、光—生物利用四類。在四類太陽能利用方式中,光—熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)成熟,產(chǎn)品也多,成本相對(duì)較低。如:太陽能熱水器、開水器、干燥器、太陽灶、太陽能溫室、太陽房、太陽能海水淡化裝置以及太陽能采暖和制冷器等。這不僅是健康衛(wèi)生的需要,更是人們生活品質(zhì)提高和人類文明進(jìn)步的象征。太陽能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽能轉(zhuǎn)化效率較高,但應(yīng)用還不普遍。在光熱轉(zhuǎn)換中,當(dāng)前應(yīng)用范圍廣、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性好的是太陽能熱水器的應(yīng)用。
光熱利用:家庭用太陽能熱水器它是將太陽輻射能收集起來,通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等3種。家庭用太陽能熱水器聯(lián)箱獨(dú)特的進(jìn)出水口設(shè)計(jì)克服了氣堵現(xiàn)象,提高了串聯(lián)太陽能工程聯(lián)箱冷熱水交換速度,增加水運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。太陽能發(fā)電:未來太陽能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電。利用太陽能發(fā)電的方式主要有兩種:
①家庭用太陽能熱水器光—熱—電轉(zhuǎn)換。即利用太陽輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽,然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過程為光—熱轉(zhuǎn)換,后一過程為熱—電轉(zhuǎn)換。
②家庭用太陽能熱水器光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏效應(yīng)將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,它的基本裝置是太陽能電池。
家庭用太陽能熱水器光化利用:這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。
家庭用太陽能熱水器光生物利用:通過植物的光合作用來實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過程。主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。
太陽能熱水器的組成部件家庭用太陽能熱水器
家庭用太陽能熱水器的組成部件
家庭用太陽能熱水器集熱器
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?,太陽能集熱器利用的是太陽的輻射熱量,故而加熱時(shí)間只能在太陽照射度達(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臺(tái)式太陽能熱水器方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱達(dá)到滿水位滿時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入溫差循環(huán),通過提升儲(chǔ)熱水箱的熱水溫度,來儲(chǔ)存太陽集熱器得到的熱能。全玻璃太陽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。
家庭用太陽能熱水器保溫水箱
儲(chǔ)存熱水的容器。通過集熱管采集的熱水必須通過保溫水箱儲(chǔ)存,防止熱量損失。太陽能熱水器的容量是指熱水器中可以使用的水容量,不包括真空管中不能使用的容量。對(duì)承壓式太陽能熱水器,其容量指可發(fā)生熱交換的介質(zhì)容量。
太陽能熱水器保溫水箱由內(nèi)膽、保溫層、水箱外殼三部分組成。
家庭用太陽能熱水器水箱內(nèi)膽是儲(chǔ)存熱水的重要部分,其用材料強(qiáng)度和耐腐蝕性至關(guān)重要。市場(chǎng)上有不銹鋼、搪瓷等材質(zhì)。保溫層保溫材料的好壞直接關(guān)系著保溫效果,在寒冷季節(jié)尤其重要。較好的保溫方式是聚氨脂整體發(fā)泡工藝保溫。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不銹鋼板。
家庭用太陽能熱水器保溫水箱要求保溫效果好,耐腐蝕,水質(zhì)清潔。
家庭用太陽能熱水器支架
支撐集熱器與保溫水箱的架子。要求結(jié)構(gòu)牢固,穩(wěn)定性高,抗風(fēng)雪,耐老化,不生銹。材質(zhì)一般為不銹鋼、鋁合金或鋼材噴塑。
家庭用太陽能熱水器連接管道
太陽能熱水器是將冷水先進(jìn)入蓄熱水箱,然后通過集熱器將熱量輸送到保溫水箱。蓄熱水箱與室內(nèi)冷、熱水管路相連,使整套系統(tǒng)形成一個(gè)閉合的環(huán)路。設(shè)計(jì)合理、連接正確的太陽能管道對(duì)太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到好的工作狀態(tài)至關(guān)重要。由于太陽能熱水器集熱面積不大,考慮到熱能損失,一般不采用管道循環(huán)。太陽能管道必須做保溫處理,北方寒冷地區(qū)需要在管道外壁鋪設(shè)伴熱帶,以保證用戶在寒冷冬季也能用上太陽能熱水。
家庭用太陽能熱水器控制部件
一般家用太陽能熱水器需要自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行,控制系統(tǒng)是不可少的,常用的控制器是自動(dòng)上水、水滿斷水并顯示水溫和水位,帶電輔助加熱的太陽能熱水器還有漏電保護(hù)、防干燒等功能。市場(chǎng)上有手機(jī)短信的控制的智能化太陽能熱水器,具有水溫水位查詢、故障報(bào)警、啟動(dòng)上水、關(guān)閉上水、啟動(dòng)電加熱等功能,方便了用戶??傊?,家用太陽熱水器是為一家一戶設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,用于大面積太陽熱水系統(tǒng),存在諸多的缺點(diǎn)和不便。
家庭用太陽能熱水器的保養(yǎng)
家庭用太陽能熱水器的保養(yǎng)
1、家庭用太陽能熱水器定期進(jìn)行系統(tǒng)排污,防止管路阻塞。并對(duì)水箱進(jìn)行清洗,保證水質(zhì)清潔。一般一年左右清洗一次。
2、經(jīng)常清除家庭用太陽能熱水器透明蓋板上的塵埃、污垢,保持蓋板的清潔以保證較高的透光率。清洗工作請(qǐng)?jiān)谇宄炕虬砣照詹粡?qiáng)、氣溫較低時(shí)進(jìn)行。 可直接用干凈拖把和清水清潔,作業(yè)時(shí)一定要注意自身安全,同時(shí)防止清潔用具從高處跌落。
3、家庭用太陽能熱水器集熱器的吸熱涂層若有損壞或脫落應(yīng)及時(shí)修復(fù)。所有支架、管路等每?jī)赡晖克⒁淮伪Wo(hù)漆,以防銹蝕(五星產(chǎn)品采用不銹材料,可不作處理)。
4、家庭用太陽能熱水器防止悶曬。循環(huán)系統(tǒng)在陽光照射下集熱器的情況下停止循環(huán)稱為悶曬,悶曬將會(huì)造成集熱器內(nèi)部溫度升高,損壞涂層,使箱體保溫層變形、玻璃等現(xiàn)象,且水不會(huì)熱。家庭用太陽能熱水器造成悶曬的原因可能是循環(huán)管道堵塞;在自然循環(huán)系統(tǒng)中也可能是冷水供水不足,熱水箱中水位低于上循環(huán)管所致;在強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)中可能是由于循環(huán)泵停止工作所致。2、家庭用太陽能熱水器看水箱水箱內(nèi)膽的保溫材料直接決定了水箱的保溫性能,目前行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的發(fā)泡材料是綠色無氟發(fā)泡,安全。此類情況應(yīng)當(dāng)及時(shí)報(bào)修。
5、家庭用太陽能熱水器當(dāng)輔助電熱用電高于同期值較多時(shí),很可能是太陽能沒有作用或作用降低,需請(qǐng)技術(shù)人員檢修,以恢復(fù)正常。
6、家庭用太陽能熱水器冬季氣溫低于零下25攝氏度時(shí),多數(shù)平板集熱器是不能正常使用的,只能用電輔助加熱。五星產(chǎn)品循環(huán)管路強(qiáng)抗凍,可以繼續(xù)使用,但要注意外接水路冰凍。