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1 太陽能熱水器水箱保溫新技術應用解析 于 周四 10月 09, 2014 8:15 pm

真空管式太陽熱水器自誕生以來[url=http://www.nkp-solar.com.tw]森林太陽能[/url],側溢水管的保溫工作常被忽視。現常規的做法是在側溢水管上接一個三通,形成一個上行通道和一個下行通道,下行通道接回水管,當水箱加滿水後,一部分溢出的水可順著下行通道流回室內,其他部分通過上行通道溢出。
 
 不溢水時,水箱內外空間直接連通,當水箱內部溫度高於外部溫度時,側溢水管的上行通道為冷熱空氣對流創造了條件,這種對流現像隨著溫差的加大而加強,我們在冬季常能看到側溢水管冒熱氣就是這種冷熱空氣對流現像。在嚴寒地區,熱氣流上升遇冷後,水汽會凝結成冰封堵管道,使水箱無法進氣排氣,危及熱水器的使用安全。
 
 側溢水管連接著一個三通,不易實施包裹保溫措施,現投入使用的太陽熱水器,溢水管多數直接暴露在空氣中。由於溢水管與水箱內膽焊接在一起,溫度會通過溢水管傳導出去,擴散到外部大氣中。
 
 對流和傳導散熱同時發生在側溢水管上,消耗了水箱裡的許多熱量,我們可以通過下面的例子得到一個基本概念。
 
 以平均氣溫為10度的冬季為例,一箱水需曬約三天時間才能達到洗沐溫度(45度),暴露在外的溢水管、三通和兩個接頭的總表面積約為90c㎡,管內徑E15mm,空氣對流的運動速度為10cm秒。
 
 我們先計算溫度恆定在45℃的一箱水在內外溫差為35℃的環境裡,三天裡側溢水管所損耗的熱量: 
 
 由於水箱溫度是一個逐漸升高的過程,以上計算結果減半就能得到一個比較接近實際的熱量損耗值,即54947kcal
 
 上例如果是一台普通18管的太陽熱水器,容量約100升,對流傳導散熱三天裡使水箱降溫約55度,而這三天裡,每條集熱管平均提升水箱溫度僅為:3518=194度。解決側溢水管散熱[url=http://www.nkp-solar.com.tw]三久太陽能[/url]問題相當於增加了:55194=28條集熱管。隨著氣溫的進一步降低,側溢水管的散熱作用會進一步加強,集熱管對溫度的提升作用會進一步下降。
 
 理論計算與實際測量會有一些出入,但通過計算能使我們建立起一個正確概念:側溢水管的保溫問題不可忽視。
 
 有的廠家看到了這個問題的嚴重性,並采用底部開孔的方式解決溢水管的散熱問題,這種解決措施又帶來了其他問題:增加了水箱制造難度,還需增加一個專用的加水溢水組合接頭部件,水箱密封可靠性也會有所降低。
 
 我們現在對側溢水管的保溫問題有了一個很好的解決辦法,能有效解決發生在側溢水管上的冷熱空氣對流和熱傳導散熱現像,提高水箱的保溫性能。
 
 我們采用了一個有90度彎頭結構的側溢水保溫管,與側溢水管連接後,構成一個垂直向下的通道,在底部有回水管接頭和側排水孔,外部有泡沫塑料保溫層。 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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