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太阳能热水系统中的集热器及其置于室外的管路,在严冬季节常常因积存在其中的水结冰膨胀而胀裂损坏,尤其是高纬度寒冷地区,因此从技术上考虑太阳能热水系统的“越冬”防冻措施。常用的太阳能热水系统防冻措施大致有以下几种。集热器集热器是太阳能热水系统中暴露在室外的重要部件,如果直接选用具有防冻功能的集热器,就可以避免对集热器在严冬季节冻坏的担忧。本书第1章介绍的热管式真空管集热器以及内插管的全玻璃真空管集热器都属于具有防冻功能的集热器,因为被加热的水都不直接进入真空管内,真空管的玻璃罩管不接触水,再加上热管本身的工质容量又很少,所以即使在零下几十摄氏度的环境温度下真空管也不冻坏。另一种具有防冻功能的集热器是热管平板集热器,它跟普通平板集热器的不同之处在于,吸热板的排管位置上用热管代替,以低沸点、低凝固点介质作为热管的工质,因而吸热板也不会冻坏,不过由于热管平板集热器的技术经济性能不及上述真空管集热器,应用尚不普遍。 太阳能中央热水系统工作原理:白天;太阳出来后,集热器吸收阳光,里面的水温逐渐升高,当集热器与水箱温差(TE2-TE1)大于一设定值(通常为6℃)时,循环运行温差控制仪的触点闭合,太阳能循环泵启动。这时,水泵从保温水箱底部抽冷水送往集热器,集热器内的热水流入保温水箱,直至温差(TE2-TE1)低于一设定值(通常为2℃)为止,太阳能循环泵停止,冷水留在集热器内。集热器吸收阳光,继续把水加热,按此方式循环,直至整个水箱内的水均被加热。1.环保效益——相对于使用化石燃料制造热水,能减少对环境的污染及温室气体-二氧化碳的产生。2.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。3.安全——不像使用瓦斯有中毒的危险,或使用燃料油锅炉,或使用电力会有漏电的可能。4.不占空间——不需专人操作自动运转。另外,太阳能集热器装在屋顶上,不会占用任何室内空间。5.具经济效益——正常的太阳能热水器是不易损坏,寿命至少在十年以上,甚至有到二十年的,因为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。

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