主要是由平板集熱器、儲(chǔ)水箱、水管、支架及配件等部分組成。
平板集熱器是平板熱水器的關(guān)鍵部件,其熱性能高低是衡量熱水器好壞的重要指標(biāo)。它主要包括涂有選擇性吸收涂層的吸熱板、透光材料蓋板、保溫層和外殼四大部分。
吸熱板的材料國(guó)外基本上都用銅和不銹鋼,國(guó)內(nèi)已經(jīng)大量采用銅材、鋁合金、鋼材、鍍鋅板,沿海水質(zhì)較差的地區(qū),則可用塑料或玻璃來(lái)替代。金屬表面的反射率高,吸收率低,為了增強(qiáng)吸收效果,必須在金屬表面也即吸熱板上制備涂層。按制備工藝不同,可將涂層分為電鍍涂層、電化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層、真空鍍膜涂層和涂料涂層四種主要形式。
在吸熱板上面安裝透光材料蓋板,使蓋板透過(guò)可見(jiàn)光而不透過(guò)遠(yuǎn)紅外線,從而減少能量向周圍環(huán)境的散失,更有效地提高吸熱板和水的溫度。國(guó)內(nèi)外采用的蓋板材料主要有普通平板玻璃、鋼化玻璃和玻璃鋼等,其中應(yīng)用廣泛的還是鋼化玻璃。
在吸熱板的四周和底部安放保溫材料,用來(lái)減少集熱器向四周環(huán)境散失熱量,以提高集熱器的效率。常用的保溫材料有巖棉、礦棉、聚苯乙烯和聚氨脂等。聚苯乙烯在溫度較高時(shí)會(huì)收縮,因此在使用它作保溫材料時(shí),往往在它與吸熱板之間先放一薄層巖棉或礦棉。
為了將吸熱板、透光蓋板和保溫層組成一個(gè)整體,并保持有一定的剛度和強(qiáng)度便于安裝,需要有一個(gè)較為堅(jiān)固美觀的外殼,一般用鋁材、鋼材、塑料、玻璃等做成。
原理當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)玻璃蓋板照在平板吸熱板上時(shí),其中大部分太陽(yáng)輻射能為吸收體所吸收,轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,并傳向流體通道中的工質(zhì)。通過(guò)自然循環(huán)或強(qiáng)迫循環(huán),而將儲(chǔ)水箱內(nèi)的水加熱。
自然循環(huán)式的儲(chǔ)存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽(yáng)輻射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲(chǔ)水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現(xiàn)像,促使水在儲(chǔ)水箱及收集器中自然流動(dòng)。由于密度差的關(guān)系,水流量于收集器的太陽(yáng)能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水,維護(hù)甚為簡(jiǎn)單,故已被廣泛采用。
強(qiáng)迫循環(huán)的熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲(chǔ)水箱之間循環(huán)。當(dāng)收集器頂端水溫高于儲(chǔ)水箱底部水溫若干度時(shí),控制裝置將啟動(dòng)水使水流動(dòng)。水入口處設(shè)有止回閥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(tǒng)的流量可得知(因來(lái)自水的流量可知),容易預(yù)測(cè)性能,亦可推算于若干時(shí)間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計(jì)條件下,其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長(zhǎng)處,但因其必須利用水,故有水電力、維護(hù)(如漏水等)以及控制裝置時(shí)動(dòng)時(shí)停,容易損壞水等問(wèn)題存在。因此,除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形,才選擇強(qiáng)制循環(huán)式,一般大多用自然循環(huán)式熱水器