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太阳能热水器工作原理图1.冷水通过管道进入太阳能热水器内 ，经过集热板，集热板能收集太阳能 ，将太阳能转化为热能 ，然后把冷水加热。由于冷水的比重比热水的比重大，热水会自动往上升 ，然后形成一个循环动力 ，水就在集热板那逐渐升温，达到一定温度后就能进入储热水箱 ，需要热水的时候就能供应热水 。加热图2.其实太阳能热水器的原理主要包括了以下2个原理：（1）水循环原理 ，就是水会自动流动，这是利用冷水比热水密度大 ，冷水下沉 ，热水上升，形成自然对流循环、使水箱中的水逐渐变热，达到设定的水温为止 。当太阳强度不足以满足循环需要的时候 ，可以在水循环闭路加一水泵 ，实现强制循环。（2）集热器吸热原理：太阳能热水器的集热器表面，有一特殊的涂层 ，此涂层对太阳能可见光范围具有很大的吸收率 ，吸收为热以后，集热器的散热热辐射波长在长波范围 ，该涂层对长波的发射率很低 ，这样就有效地保留了太阳能的热量 。再通过这种热量将冷水逐渐加热为热水 。太阳能集热管下面详细说说这种集热器上的集热管，集热管实际像一个被拉长的热水壶内胆 ，由一大一小两支玻璃管套合而成 ，外层为透明，内层为涂有光谱选择性的吸收涂层 ，内外管之间抽成直空 ，它是太阳能热水器的核心，用于最大限度地吸收太阳光辐射后的热能；由于真空玻璃管是圆形的，具有对太阳广源自然跟踪的特点 ，再加上反光板的反射原理 ，使玻璃管四面受光面面俱到，集热效果时间更长 ，水温更高 ，即使高寒地区一年四季也可正常运行。
平板热水器中传热工质是什么
热管的工作原理
热管是一种充填了适量工作介质的真空密封容器,是一种高效传热元件,主要由管芯 、管壳和工质组成 。热管的制作过程是先将管密闭,抽成负压,在此状态下充入少量液体工质 。热管的内壁有同心圆筒式的金属丝网(或其他多孔介质),称为吸液芯,吸液芯内充满液体工质,当热量传入热管的蒸发段时,工作介质吸热蒸发流 向冷凝段,在那里介质蒸汽被冷却,释放出汽化潜热,冷凝变成液体,然后在多孔吸液芯的毛细力或重力的作用下返回蒸发段,如此反复循环, 通过工质的相变和传质实现热量的高效传递。管芯与工质是组成热管的最重要的两个部分 。管芯一方面把工质液体分布到整个蒸发段和冷凝段,另一方面提供冷凝液回流的方式和动力 。传统的热管研究常常根据热虹吸管的原理研究重力热管,而没有什么特殊的管芯,只是对管的内部进行一些清洗或是氧化处理。现在,越来越多的科研机构致力于管芯结构的研究,尤其是毛细结构的管芯,例如丝网均匀管芯 、槽道管芯和组合管芯 。热管中工质的选用要考虑到蒸汽运行的温度范围[2],以及工质与管芯和管壳材料的相容性问题 。在合适的温度范围和相容性的前提条件下,还要根据热管内工质热流所受到的相关的各种热力学限制来选择工质的种类和充装量。这些限制有黏性限、声速限 、毛细限 、携带限和沸腾限等。
热管的特性
(1)优良的导热性 。由于热管以潜热形式进行传热,所以和银、铜 、铝等金属相比,单位重量的热管可传递几个数量级的热量 。(2)具有低热阻的等温面。热管运行时, 冷凝段表面的温度趋向于恒定不变,如果局部加上热负荷,则有更多的蒸汽在该处冷凝,使温度又维持在原来的水平上;同样,蒸发段也存在等温面,热管工作时,管内蒸汽处于饱和状态,蒸汽流动和相变时的温差很小,而管壁和毛细芯比较薄,所以热管的表面温度梯度很小,即表面的等温性好 。(3)具有热流密度变换能力 。热管中蒸发 和凝结的空间是分开的,因此可以实现热流密度变换,在蒸发段可用高热流密度输入,而在冷凝段可以用低热流密度输出。反之亦然 。(4)优良的热响应性 。热管内部压力很 小,当蒸发端受热后,蒸汽就以近似于该温度下 的音速前进。(5)热管的结构简单 、重量轻、体积小 、维修方便 。(6)热管没有运动部件,运行可靠,使用寿命长 。
套管式热管换热器的工作原理及特性
套管式热管换热器结构为两不等径的圆管同心相套,又称其为径向热管,这是因为其热量传递方向为径向。当外管外侧为高温侧,内管内侧为低温侧时,处于真空状态的套管间隙内热侧工质受热汽化膨胀,与冷侧工质形成高速对流并在冷侧凝结,即当热量传入热管的外管时,工作介质吸热蒸发,流向冷侧,在那里介质蒸汽被冷却,释放出汽化潜热,冷凝变成液体,然后返回热侧,如此反复循环,通过工质的相变和传质实现热量的高效传递 。套管式热管换热器除了具有常规重力式热管换热器的特性外,还具有以下特点 。(1)热量传递方向可以双向进行,既可以由外向内传递,也可以由内向外传递;而常规重力式热管只能由蒸发段传向冷凝段,不能反向传递。(2)工作时相对重力场方向可以任意摆放, 由垂直到平行角度任意;而常规重力式热管不能垂直于重力场方向工作。(3)由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的路程比常规重力式热管有极大的缩短,传热系数增大,所以其两侧热阻很小,温差相应也很小 。(4)由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的横截面积比常规重力式热管有极大的增加,两侧单位面积的热负荷可以很大;没有常规重力式热管的音速极限 、携带极限,更无毛细极限和沸腾极限 。
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