太陽能熱水系統 早期廣泛的太陽能應用即用于將水加熱,現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以供應無日照時使用,另外尚可能有強制循環(huán)用的水,以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。
依循環(huán)方式太陽能熱水系統可分兩種:
(a)自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現像(thermosiphon),促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關系,水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水,維護甚為簡單,故已被廣泛采用。
(b)強制循環(huán)式 熱水系統用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設有止回閥(check valve)以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知(因來自水的流量可知),容易預測性能,亦可推算于若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下,其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處;,但因其必須利用水,故有水電力、維護(如漏水等)以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在。因此,除大型熱水系統或需要較高水溫的情形,才選擇強制循環(huán)式,一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
太陽能集熱器、太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統中,接受太陽輻射并向傳熱工質傳遞熱量的裝置。按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。