太阳能热水器 (2)

太阳能热水器的教学设计

罗田县思源实验学校方红山

教学目标：

1、知识与技能：了解太阳能热水器的构造及太阳能热水器的工作原理。

2、过程与方法：按要求设计简易的太阳能热水器，并对太阳能热水器的效果进行检测。

3、情感态度与价值观：愿意与他人合作、共同分享成功的快乐、培养学生热爱科学、学科学、用科学的意识。

教学重点：学会设计制作一个简易太阳能热水器

教学难点：太阳能热水器的简单工作原理

教学准备：学生自备材料、黑纸、温度计、瓶子、反光纸、课件学生有关太阳能热水器方面的资料（汇报用）

教学过程：

一、直接揭题：

出示图片，太阳灶工作与什么有关？（太阳能）我们生活中还有哪些地方直接利用到了太阳能？今天一起探究“太阳能热水器”

二、太阳能热水器的认识

1、太阳能有很多优点，我们家里大多数装有太阳能热水器，谁知

道太阳能是什么样的？”交流汇报。

2、出示相关图片、实物加深对“太阳能的构造”的了解

三、提出问题与猜想假设

1、见到太阳能热水器你们想到了什么问题？小组内交流。

2、填好活动探究卡：活动探究一

四、小组汇报讨论情况后，班内指生释疑，最后确定本节课的探究任务

太阳能热水器是怎样直接利用太阳能的？（工作原理）

怎样制作太阳能热水器？（制作方法）

五、探究太阳能热水器的工作原理

1、学生完成热水冷水运动分组实验填写活动探究二

2、观察示意图，类比分析引导学生归纳太阳能热水器的工作原理：玻璃管吸收太阳光后，将太阳能转换成热能，管中的热水向上，冷水向下，这样循环流动起来，使水温不断升高。

3、启发学生知道太阳能热水器中的水循环更快的办法。

六、太阳能热水器的制作

1，各组讨论制作太阳能需要哪些材料？利用小镜片、剪刀、黑纸、易拉罐、温度计能否制作一个“微型太阳能热水器”？如果不满意，

可以添加或更换材料。

2、班内交流各组的设计方案

3、小组制作，注意安全

4、汇报、展评

七、课堂练习：

判断下面说法是否正确：

1、太阳能热水器把太阳能转化为热能（）

2、没有太阳的日子太阳能热水器也能很好工作（）

3、太阳能热水器吸收太阳能的部件是真空集热管（）

4、太阳能热水器中，底部的反光材料能提高吸热效率（）

八、拓展延伸：生活中除了太阳能热水器、太阳灶直接利用了太阳能外，还有那些方面也直接利用太阳能？太阳能有哪些优点？请以“关注太阳能、造福全人类”写一篇小论文。

课堂总结：

通过这节课的学习你有什么收获或感想？

板书设计

太阳能热水器

工作原理：太阳能转化为热能，

热水向上，冷水向下

制作方案：选材，组装、测量水温

学生活动探究卡

第小组组长成员：

活动探究一学会质疑

活动探究二学会实验（利用现有仪器：冷水、酒精灯、试管、红墨水、滴管等）

活动探究三得出结论

我们小组认为太阳能热水器是这样工作的：

活动探究四制作太阳能热水器活动方案

农村太阳能的利用

太阳能使生活变得更美好——临朐县农村利用太阳能的调查活动 临朐县龙泉小学科学实践活动小组 指导教师徐景智侯文学窦文艳

太阳能使生活变得更美好 ——临朐县农村利用太阳能的考察活动 一、活动背景 （一）、社会背景人们一年四季都沐浴在明媚的阳光之中，享受着太阳能的恩泽。太阳能发电，为太空飞行器提供了能源；太阳能热水器为人们提供了便利的热水；太阳能大棚，丰富了我们的餐桌……。太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源，能够更多地替代煤炭、石油等不可再生能源。更重要的是利用太阳能，对于保护环境有重要作用。它不仅能够使人类社会得到可持续发展，而且会使人类居住的地球村变得天更蓝，水更绿，空气更清新，人们的生活更美好。（二）、学生背景小学生虽然每天都在享受着太阳能带来的成果，但对太阳能在现实生产和生活中的具体运用缺乏了解，特别是对农村利用太阳能的现状知之甚少。目前有些小学生的环保意识差，对利用太阳能的重要性认识不足，对我们国家存在的能源危机，环境保护的现状认识不够。通过考察农村太阳能利用状况的调查，学生从中认识到太阳能对我们生活的影响，体会推广利用太阳能的意义。 二、活动目标 （一）、知识目标充分认识太阳能在现实生活和实际农业生产中的的运用，懂得利用太阳能的一些基本原理。 （二）、能力目标学会利用太阳能的基本常识，能够在日常生活中自觉利用太阳能服务于社会和自己的生活。 （三）、情感态度价值观目标激发学生对利用太阳能的兴趣，增

强学生保护环境的意识。培养学生热爱大自然，热爱生活，热爱劳动人民的思想感情。 三、活动计划 （一）、活动时间：2010年1月至6月 具体活动安排： （二）、活动地点：校外 （三）、参与对象：六年级同学参加。 （四）、活动组织机构： 为切实做好这次科学实践活动，我们成立了五个活动小组。从全校六年级学生中精选出五名有能力的同学担任组长，负责考察实践活动的宣传、实施和日常事务的安排与协调。成员由学六年级学生自愿

浅谈太阳能热水器

浅谈太阳能热水器 发表时间：2010-04-06T16:11:41.200Z 来源：《建筑科技与管理》2010年第2期供稿作者：王朝辉1，张栋顺2 [导读] 随着能源的紧张，大气的变暖，各国开始注重新能源的发展 王朝辉1，张栋顺2 1.淄博市建筑设计研究院山东淄博255000； 2.淄博市规划信息中心山东淄博255000 【摘要】随着能源的紧张，大气的变暖，各国开始注重新能源的发展。太阳能作为一种清洁能源开始日益广泛的应用，太阳能热水器就是其中的代表。本文主要阐述了太阳能热水器与其他常用热水器，经过几个方面的比较，从而得出太阳能热水器的优势。 【关键词】节能减排；清洁能源；太阳能热水器；燃气热水器；电热水器；再生资源 On the solar water heater Wang Zhao-hui1，Zhang Dong-shun2 (1.Architectural Design & Research Institute, Zibo CityZiboShandong255000； 2.Zibo City Planning Information CenterZiboShandong255000) 【Abstract】With the energy of intense, atmospheric warming, countries began to focus on new energy development. Solar energy as a clean energy began to focus increasingly wide range of applications, solar water heater is one of the representatives. This article describes other commonly used solar water heaters and water heaters, after a comparison of several aspects to arrive at the advantages of solar water heaters. 【Key words】Energy-saving emission reduction;Elean energy;Eolar water heaters;Gas water heater;Electric water heater;Renewable resources 在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点。在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。发展替代能源是我国经济实现可持续发展的前提。十一五期间，在现有的能源和资源边界的约束下，能源替代这一有助于解决经济可持续发展瓶颈问题的产业，孕育着重大投资机会。在我国未来的能源消费格局中，决定不同形式能源的应用及发展前景的决定因素有两点，一是能源使用过程中的内外部成本，二是后继储量以及是否可再生。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出2020年可再生能源在我国能源消费中的比重将达到16%。太阳能是最丰富的可再生能源形式，是所有化石能源及多种可再生能源的源头。我国必将步入更为多元化、清洁、高效的能源消费新时代。据测算，使用1平方米太阳能热水器，相当于每年节约120公斤煤。因此，我国应当大力倡导发展太阳能这样的可再生能源。本篇将从四个方面分析太阳能热水器与其他热水器相比较的优势。 1. 热水产量方面 燃气热水器有5升、7升、8升等不同的型号，是指在1分钟内将水温升高25℃时所产的热水量，如果自来水的温度为25℃，则每分钟可产50℃的热水5升、7升或8升。 电热水器的标注则是30升、60升、90升等等，这是指电热水器的容水量，相当于我们在电炉子上加一个水壶，这个水壶的盛水量是30升、60升、90升。拿一个8升的燃气热水器与一个40升的电热水器相比较，8升的燃气热水器可连续不断地产生每分钟8升的热水，而电热水器需要间隔半小时加热一罐水。如果这一罐水用完，还要等半小时左右。太阳能热水器按照年平均气温15.7℃、年日照时数2014小时、太阳总辐射总量年均为111.59千卡／平方米计算，如果集热面积为2平方米，年吸收太阳辐射能量为9.37×106千焦，按把水温升高35℃计算（基础水温10℃），全年可提供生活用热水（45℃）53.5吨，每人每次洗澡用热水约需50公斤，则全年可洗1070人次，平均每天可洗2.93人次。 2. 功率方面燃气热水器的功率要比电热水器大很多，拿一个8升的燃气热水器和40升的电热水器相比较，8升燃气热水器的功率相当于16~17千瓦，而40升的电热水器一般为3千瓦，这也是为什么燃气热水器可连续供应热水的缘故。那么，电热水器是否也可做成16千瓦的呢？这是不可能的，因为家用电表、电线都无法承受。而太阳能不需要消耗燃气及电能。只要天气晴朗，水温就能达到50~70度，在连续几天晴好天气的话则可到达70~90度。 3. 安全性方面 燃气热水器的优点是加热快、出水量大、温度稳定、结水垢少、占地小、不受水量控制。缺点是使用时要排出大量的废气，废气中除了二氧化碳以外，还有一氧化碳，如果使用时关闭门窗，通风不良，一氧化碳会增加，严重时会发生中毒事故，不符合国家大力推广节能减排的大趋势；另外，燃气热水器启动水压高，有些住高层的用户如果不装增压泵就无法起动；安装不方便，要在墙上打洞、安排气扇等。 电热水器的优点是能适应任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水；使用时不产生废气，所以从这一点上讲是既安全又卫生，目前市场上销售的电热水器多数还带有防触电装置。缺点是体积大、占用室内空间大、易结水垢、对电能浪费大，同样不顺应国家节能减排的大趋势。最新型的电热水器内置了阳极镁棒除垢装置，解决了产品容易结垢的问题，但阳极镁棒须两年更换一次，给保养带来了麻烦。太阳能热水器的优点是安全、节能、环保、经济，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主、电能为辅的能源利用方式，可全年全天候使用。 4. 使用成本方面太阳能热水器和电热水器的使用寿命一般都是10年，在使用成本方面，电热水器就算省着用，一天一罐水，一年要600元左右的电费，太阳能热水器一年估计40多天要用电，算100元电费，十年省5000元左右。购买成本方面，电热水器1000多的就不错了，而太阳能热水器的价格一般在3500元左右，使用太阳能热水器10年省2500元左右，我觉得买太阳能热水器一次投资大但总体来说使用节省。从以上分析可以看出，太阳能热水器采用的太阳能取之不尽、用之不竭。只要有阳光，太阳能热水器就可进行光热转换，一年四季均可运行。绿色环保。太阳能作为一种洁净的可再生能源，无环境污染，无安全隐患；使用寿命相对时间长，主要部件使用寿命可达十年以上；为避免太阳能完全受天气的控制太阳能热水器与其它能源配套使用，实现了全天候运行；经济效益显著。一次投资而长期受益是太

太阳能热水器的优缺点

太阳能热水器的优缺点 我家由于在顶楼，所以在热水器的选择方面，可以有更宽的选择余地，我们比较了电热水器、燃气热水器、空气能热水器、太阳能热水器，最后选择了太阳能热水器，原因是： 1、太阳能不但节能高效省钱，而且在使用时不会对环境造成污染。 2、太阳能热水器的使用寿命很长，若使用合理，其寿命可长达15年之久。 3、太阳能热水器的温度稳定性较好，只要水箱中有热水，就不会出现先热后冷的现象。 4、除了阴雨天以外，太阳能热水器使用不需要其他费用，比如燃气费、电费，在阴雨天气，则要使用辅助电加热装置，这时就必须支付电费，其实在阴雨天，太阳能热水器仍旧在工作，只是产生的热水温度达不到用户洗澡的需要，但是水箱中的水是温的，比普通的自来水温度高，因此，就算是阴雨天使用，它也比普通电热水器省电。 5、由于不使用电能或者燃气，就没有触电或者中毒的危险，所以太阳能热水器的安全性非常高。 但太阳能热水器也有它的缺点，比如： 1、初期投资较大。 2、太阳能热水器对安装位置的要求也非常严格，在城市里一般只有居住在顶层或者拥有别墅的人才可能安装。 3、太阳能热水器好几天未用的水一般都是较热的水了，达到70℃以上，尤其在夏天晴朗天气超过2天，水就会沸腾，到夜间会适当降温，使水温保持在60℃－70℃区域时间很长，而这个温度区域是水中细菌繁殖的极佳温

度，所以好几天或长期不用的热水，水质较差，细菌多，要排放掉，不能洗澡或用来烧开水等饮用。 4、在夏季晴天的情况下，不到两天水温可达沸点，若长时间不用水，如出差、旅游时，使水箱内长时间处于高温、高压的状态下，会促进密封圈的老化，加速聚氨酯的老化、萎缩，有时排气不畅通，压力太大还会使水箱胀坏，还会结水垢，缩短水箱的寿命。因此，若长期不在家，需安排别人经常放热水上冷水，或者在真空管集热器上放置遮盖物挡住阳光。 虽然太阳能也有这些缺点，但与电热水器、燃气热水器比起来，我更看重太阳能热水器的安全节能，空气能热水器虽然也节能，但它一年四季还是需要电能，并且价格也不菲，还有就是我不喜欢它的水箱放在家里比较占用地方。 我家新房对门的邻居家就安装了太阳能热水器，用的是皇明太阳能热水器，她家是去年搬进来住的，已经使用了一个冬天，使用效果不错，冬天用电辅助加热，水温又可以调节的，经过认真地考虑，我们也选择了皇明太阳能热水器，热水器7月11日就定好了，我定了冬冠210系列，真空管用了24支。

社科版科学五年级上册第7课时 做个太阳能热水器练习题

第7课时做个太阳能热水器 一、填空题 1、太阳能热水器是把（太阳能）转化为（热能）的设备。 2、太阳能热水器的优点是（节能）、（环保）、（安全）。 3、太阳能热水器主要构造是（保温水箱）、（集热器）、（控制系统）。 4、太阳能热水器，所依赖的能量是（太阳能）。 5、我们看到屋顶的太阳能热水器一般都是（斜放的），这样便于阳光（垂直照射）。 6、太阳能热水器的效能和选用的材料，结构，运用的原理等因素有关。 二、判断题 （）1、太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源。 （）2、太阳能将成为未来能源的主流。 （）3、太阳能热水器的集热管是倾斜的，是为了使太阳能热水器的集热管吸收更多的太阳能。 （）4、太阳能电池是利用太阳能，把太阳能转化为热能。 （）5、太阳能热水器的受热面倾斜放置就是为了美观。 （）6、储水箱要用保温材料制作。 （）7、无论是何种品牌的太阳能热水器，其工作原理都是相同的。 （）8、在太阳能热水器中，有些材料吸热能力很强。 （）9、太阳能是一种没有污染的洁净能源。

（）10、太阳能热水器是利用多种科学原理设计出来的一种节能装置。 三、选择题 1、制作太阳能热水器，为了增强吸热本领，我选用（）做“集热器” A、无色玻璃瓶， B、白色泡沫塑料， C、白色塑料瓶， D、黑铁罐子 2、要把照射到盒子里面的光反射到集热器，用作反光镜的最好材料是（） A、塑料膜， B、锡纸， C、白纸， D、粉纸 3、太阳能热水器的受热面都是（） A、在阳光下水平放置， B、在阳光下直立放置， C、和太阳光垂直放置 4、太阳能集热管多采用颜色较深的材料做成的，而太阳灶多采用颜色较浅的材料做成的，这样做的理论依据是（） A、吸收更多的热量， B、太阳能的集热管用颜色较深的材料做成，为了更好地吸收热量， C、太阳灶用颜色较浅的材料做成为了更好地吸收热量 四、简答题 1、太阳能热水器的工作原理是什么？ 答：利用集热器吸收太阳光，将光能转化成热能，并通过储水箱将热水储存。

自制简易太阳能热水器详细流程

自制简易太阳能热水器详细流程 黄志光 太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁且廉价的能源。家庭利用太阳能的方式，主要是利用太阳能热水器提供生活用热的水。目前市售太阳能热水器的种类和品牌很多，质量也很好，但价格太贵，动辄几千元，要使广大城镇和农村居民普遍用上太阳能热水器仍然是可望而不可及的事情。 我于去年试制了一台简易太阳能热水器，经将近两年的使用，效果很好。这种热水器结构简单，造价低，适应性广，可以安装在楼顶，也可以安装在地面，有电无电，有无自来水，只要有阳光照射到的地方都可以使用。现对它的工作原理、结构和制作过程详细介绍如下: 图, 一、工作原理 如右图所示，吸热箱吸收太阳的辐射热(太阳能)使箱内水温升高，箱内热水向上通过上对流管流入保温桶并继续上升至最上层，保温桶底层的冷水通过下对流管自动流入吸热箱的下端被加热后又上升进入保温桶。就这样，通过冷热水的对流，

保温桶中的冷水不断自动进入吸热箱被加热后又自动进入保温桶保存起来，使保温桶中的水温不断升高，桶中的冷水也就逐渐变成了热水。 二、简易太阳能热水器各部件的制作 (一)吸热箱的制作 用1000X2000X0.8的不透钢板经裁剪并折边(如图,所示)后焊接成980X10的薄型水箱。为防止水箱注水后变形，在水箱内沿水的对流方向焊置5-6根长800的10X10的方形不锈钢管以增加强度，具体做法是::方管距水箱上、下两端的距离均等或与下端的距离稍小，管与管间及管与箱侧边的距离均等，并事先在箱底及箱盖上表面画好方管的位置，然后用”点焊”法将方管焊於箱底内，焊点距离应不大于100为好，置于箱底内的方管全部焊完后盖上箱盖(画有方管位置的一面朝外)，然后将吸热箱四周的接缝全部”点焊”固定，然后按照事先画好的方管的位置，以点焊法从箱外将方管与箱盖焊接在一起，最后再将四周接缝全部焊牢，绝不可出现漏焊或气孔，以防漏水。 在焊接四周接缝的过程中应用一适当的夹具(如图,)压住焊缝的两端，以减小箱体因焊接所造成的弯曲变形。箱体四周焊好后，在吸热箱的水的对流方的上表面(向阳面)的最上端的中央及下表面的最下端的中央各钻一直径为20的圆孔(必须在箱体四周焊好后才能钻而不能在焊接前先钻孔)，再将自来水管(4分管)连接用的(不锈钢)内接头的的一端插入孔中(不可插入太深以免与箱体的另一面靠得太近影响水的流动)，然后焊牢，也可以将”内接头”改为如右图所示的自制的”吸热箱水管接头”。 以上工完成后，必须注水检查所有焊点、焊缝，确保绝不漏水。方法:单个制作可用灌水法;批量制作可用”打气法。吸热箱上面的玻璃盖:平板无色玻璃，1050X1050，厚度随意。

太阳能热水器微电脑全智能测控仪使用说明

太阳能热水器微电脑全智能测控仪使用说明现在目前大多数太阳能微电脑的功能与操作如下：（说明：为了用户跟好使用，本人义务为大家扫描微电脑说明书，有可能个别字乱码错误，见谅） 特点：上水实现全自动，有恒温补水功能，定时上水，水温水位数码彩屏显示，采用人性化设计，具有水位预置、低水压上水模式、可定时控制，手动控制、自动防溢流、高温保护等主要功能，使用更方便、更安全、更实用。 一、主要技术指标 1、使用电源：220VAC功耗：＜5W 2、测温精度：土2C 3、测温范围：0-99 %C 4、水位分档：五档 5 、电磁阀参数：直流DCI 2V，可选用有压阀或无压阀 二、主要功能 1、开机自检：开机时发出“嘀”提示音，表示机器处于正常状态 2、水位预置：可预置加水水位50、80、100％ 3、水位显示：显示太阳能热水器内部所有水量 4、水温显示：可显示太阳能热水器内部实际水温 5、水温预置：可预置加热温度 3 0％-80 ％，若不需要加热功能，可预置为00 C。 6、缺水报警：当水位从高变低，出现缺水状态时，蜂呜报警，同时位时，测控仪会自动进入低水压模式，“低水压” 图案点亮，在此上水模

式中，测控仪会间隔30 分钟启动一次，同时测控仪自动静音，以免上水、关闭时经常蜂呜，打扰用户休息：按“上水键”可取消该次低水压上水模式： 11 、温控上水：当水箱水未加满，水温以超过85~C 时，自动补水至合适水温65cC 左右，此功能可防止出现低水量高水温的不合理现象。 12 、定时上水：若有供水不正常，有时有水，有时没水等特殊情况用户可根据自己的生活习惯，设定定时上水或定时加热，设定完毕后测控仪每天会根据所设定的时间自动上水及加热。 1 3、强制上水：水位传感器出现故障时，可按“上水”键，实现强制止水，每分钟会出现蜂鸣提示，注意有无溢水，8 分钟后自动关闭上水。 三、使用方法 通电后，测控仪会自动将水位加满至100％，如果无太阳光照使 水温升高，则3小时后自动加热至水温50C，太阳能上水、加热是合智能运行的，因此，用户不必作任何操作，若想变更预置水位、水温或采用定时模式，可按如下方法操作： 1 、水温水位设置：先按“预置”键，当前预置温度。预置水位快速跳动，然后按“上水、水位”键设置水位，按“加热、水温”键设置水温，请用户根据自己的需要设置到所需水位和水温；建议设置水温不超过60?C,可充分利用太阳能，减少电加热，节约电能。2、定时控制：在需要定时上水或加热时，长按“上水、水位”键或“加热、水温”键盘，约 3 秒钟听到“嘀”短提示音后放手，数码显示“ 00''， 然后按“上水、水位”或“加热、水温”键调整时间，设定温度C或圆圈图案闪烁：若3小时后上水或加热，先按“上水、水位”键或“加热、保温” 键盘约3 秒钟，听到“嘀” 短提示音后放手，再按“上水、水位”

太阳能热水器的组成及工作原理

系统总体结构设计 排气管 图2-1系统结构图

图2-1为系统设计的结构图，该图的系统控制原理图如下图2-2： T3 T2 D F2 图2-2 系统控制原理图 注释：T1：热水箱的温度传感器

T2：循环水管中的温度传感器 T3：集热器中的温度传感器 F1：循环水阀门 F2：冷水阀门 F3：热水阀门 此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能：晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。 1.早晨水温控制 由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提供温度不低于30摄氏度的水，热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热，具体控制过程如下： 首先，关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于30摄氏度时，电热器D接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开，如此反复循环保证了温度的稳定。 2.循环水集热过程 早晨水温控制之后（7～9点），设定当日的水箱温度N（由两位BCD次齿轮开关设定），输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。具体控制过程如下： 打开循环阀门F1，关闭冷水进水阀门F2，热水阀门F3处于空控状态。然后开始比较温度，若（T3-T1>5摄氏度，T2>T1）为止。如若T1=N，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。 3.冷水集热控制 此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为T3，和当日的设定温度值相比较，若T3>N则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时段大概为9点～20点。具体控制过程如下： 关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2，热水阀门F3处于可控状态。若T3>N，

太阳能知识简介

太阳能知识简介 一、太阳能常识问答 1．什么是太阳能？太阳是一个炙热的气态球体，它表面温度约为6000摄氏度。她不断向宇宙空间发射电磁波，包括紫外线、可见光和红外线等，所谓太阳能实际上就是指太阳的辐射能量。其主要能量集中在0.3μ~3.0μ（微米）的波段，因此太阳辐射为“短波辐射”。到达地表水平面上的太阳辐射包括直接辐射和散射辐射两部分。 2．太阳能量有多大？太阳辐射的能量是巨大的，到达地球表面的太阳能总功率为1.7x1017瓦，相当于全世界发电量的几十万倍。另外有一个术语叫太阳常数，指的是：日地平均距离时，地球大气层上界垂直于太阳光线表面的单位面积上，单位时间所接受到的太阳辐射通量，国际通用标准为1353瓦/米2。那么太阳辐射穿过大气层时，受到空气分子、水蒸气和灰尘的散射和吸收，会显著衰减。对于某一地区来讲，一年总会有一天，当天空情况极为良好的时候，所接受到的太阳辐射能量最接近太阳常数，但这一天并不一定是夏天。不同地区差异很大，各地气象单位一般都有当地一年的太阳辐射观测数据。 3．一平方米太阳能热水器能节约多少能源？减少多少大气污染？以北京为例，每平方米采光面积太阳能热水器，每年可节约标煤120kg，二氧化碳216kg。 4．什么是选择性吸收涂层？ 由于太阳能的主要能量是集中在0.3~3.0μ（微米）的波段，五十年代末，以色列科学家Tabor提出了光谱选择性吸收理论。他要求吸收部件表面在0.3μ~2.5μ太阳光谱内具有较高吸收率（α），同时在2.5μ~5.0μ红外光谱范围内保持尽可能地的热发散率（ε），换句话说就是使吸收表面最大限度的吸收太阳辐射的同时尽可能减小其辐射热损。这种表面涂层就是所谓选择性吸收涂层。显而易见，涂层的两个重要参数α、ε对提高集热器的热效率起着至关重要的作用。在1981~1983年间，桑普研制成功了铝阳极化电解着色选择性吸收涂层，太阳吸收率为α=0.92~0.96、发射率ε=0.10~0.20。1986~1988年研制成功黑钴选择性吸收涂层。该涂层具有良好的光谱选择性(α=0.92~0.96ε=0.06~0.08)，适合应用在工作温度较高的真空集热管上。采用该涂层生产φ65热管式真空集热管，其性能已达到荷兰菲利普公司同类产品的水平。 二、太阳能热水器常识 1．太阳能热水器是如何工作的？

太阳能热水器使用说明

只要注意下列问题就可以放心使用了： 一、太阳能热水不能饮用 太阳能热水器作为一种节省能源，保护环境，方便群众的产品越来越广泛地进入社会，进入家庭。这位读者提出“许多用户不但用太阳能热水洗脸、洗澡、洗碗、洗衣服、洗菜、淘米，有的甚至用来煮饭、煮菜，烧开水等，这样做对吗？”对此王昕主任谈到：“这是关系到广大用户的健康问题。太阳能热水的确为人民的生活用水提供了方便，但是太阳能热水器的水箱内储存的水属二次储水，使自来水中本来用于消毒杀菌的余氯，经一段时间的储蓄后会自然分解，起不到消毒的作用；其次，由于水箱中的水经热反应后温度升高，长期在热水浸渍中会使得箱内的涂层、粘胶和塑料输水管发生一些化学反应，一些有害物质会被释出，并溶于水中；再有国家对塑料输水管分有’可供生活饮用’和’不可供生活饮用’两类，但绝大多数太阳能热水器的输水管没有明确的批文，许多用户自购房起就把太阳能热水器视为小区应有的配套设备，而没有仔细核对相关的产品质量报告。因此提醒大家，在不明确的情况下最好不要将太阳能热水用于与入口有关的生活饮用类，如洗菜、做饭、烧开水等，更不能直接饮用，仅用于洗浴、洗衣、打扫家庭卫生是可以的。” 二、挑选太阳能热水器应注意哪些问题 首先要注意外观。观察外表是否用料精良，制作工艺是否精湛，整体是否美观大方，轮廓流畅，水箱外壳平滑、光亮，支架平衡，无扭曲，真空管色泽是否均匀、无裂缝，端盖平整、无毛刺。 其次要注意集热管的性能。优质的真空集热管的表面应该是光洁无瑕，镀膜为纯黑色或蓝色；看一下，反射板选材及结构安装是否合理，这样能耐腐蚀性会较强，好的反射板外表具有持久的光泽和美丽的花纹，部分产品采用进口不锈钢板镜面，如流水线曲面的反射板，聚光率也会相对提高。 第三：储水箱保温性能。水箱、外壳端盖是否形成一个整体，无缝隙，这样防腐蚀性强，寿命也会较长。 第四：储水箱的密闭性及支架的牢固性。太阳能热水器水箱内胆均采用不锈钢材料，仔细观察一下，焊接口是否与母材料基本相同；其次是支架是否牢固。第五：使用中的方便程度。一台高品质的太阳能热水器，应备有加热的辅助装置、水温水位计以及自动水阀等选配件装置的接口。目前不少人有一种误解，认为水箱的温度越高就说明热性能越好。实际上水温高低不能说明产品的好 坏。最科学的办法是讲就热效率和热损系数。 最后：在购买时，应该选购信誉比较好的品牌，同时还要注意查看是否有完整的说明书、合格证、保修单、商标等，不要重价格轻质量（包括产品质量和服务质量），只有这样才能买到称心如意的太阳能热水器。 三、使用过程中注意保养和清洁 太阳能热水器置于楼顶，风吹、日晒、雨淋，其正常工作除与安装质量相关外， 还与长期经受自然气候、使用频率密不可分，如果忽视了它的质量和定期的维护保养，一些不良因素会造成水源污染，能够对用户的健康埋下隐患。哪些因素会造成太阳能热水器供水污染？ 水箱由于太阳能热水器的水源是经过储水箱的储存，经热能转换后成为热水又供给用户，所以热水器的内外质量是影响使用卫生的关健。太阳能热水器水箱有采用铝、铝合金、不锈钢、石英玻璃等材料制成，不锈钢优于其他铝材、角铁、彩钢等

太阳能热水器的组成及工作原理(13页)

太阳能热水器的组成及工作原理2.1 系统总体结构设计 图2-1系统结构图

图2-1为系统设计的结构图，该图的系统控制原理图如下图2-2： T3 T2 图2-2 系统控制原理图 注释：T1：热水箱的温度传感器 T2：循环水管中的温度传感器 T3：集热器中的温度传感器 F1：循环水阀门 F2：冷水阀门 F3：热水阀门 此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能：晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。 1.早晨水温控制

由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提供温度不低于30摄氏度的水，热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热，具体控制过程如下： 首先，关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于30摄氏度时，电热器D接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开，如此反复循环保证了温度的稳定。 2.循环水集热过程 早晨水温控制之后（7～9点），设定当日的水箱温度N（由两位次齿轮开关设定），输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。具体控制过程如下： 打开循环阀门F1，关闭冷水进水阀门F2，热水阀门F3处于空控状态。然后开始比较温度，若（T31>5摄氏度，T2>T1）为止。如若T1，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。 3.冷水集热控制 此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为T3，和当日的设定温度值相比较，若T3>N则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时段大概为9点～20点。具体控制过程如下： 关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2，热水阀门F3处于可控状态。若T3>N，打开热水阀门F3并将保持一段时间，若T3N阀门F3继续保持打开状态，否则关闭F3。可见，次过程充分利用太阳光能转化为热能，方便快捷。 4.水箱加热控制 此时，也许你会问如果没有日照或者日照较弱时，到了晚上我们是否还能洗上热水澡吗？答案是肯定的，不要忘了这款热水器还有一个从系统，这时它就要发挥作用了。热水箱温度为T1，将它和设定值N相比较，从而控制是否打开电加热，控制时段为下午，具体过程如下： 若T1

太阳能热水器的使用调查报告

太阳能热水器的使用调查报告 课题提出：太阳能热水器和电热水器两者之间做个选择，你会怎么选择？有人说太阳能热水器好，节约电节约资源，但有人对此持反对意见，毕竟冬天的时候太阳能热水器好像不是特别好用。怎样让民众更好的接受太阳能，从而有利于太阳能的广泛利用？为了响应安徽省环保联合会对太阳能热水器使用情况的关注，作为一名安医的大一新生，我在暑期走访了我的老家六安市的一个自然村和一个县城小区，对居民太阳能热水器的使用做了比较详细的调查。 调查内容：太阳能热水器的使用率，常用太阳能热水器的名称，太阳能热水器的热能面积，价格，购买年份，以及居民对太阳能热水器的评价。 调查目的与意义： 工业化进程中能源问题日益受到人们的关注，社会建设需要大量的资源和能源予以强有力的支撑，在化石能源紧缺的今天，推广清洁和无尽的太阳能成为我们解决能源问题的重要途径之一。 此次调查为我省在太阳能热水器应用方面提供真实的情况，将协助有关部门在推广扩大太阳能方面提出切实有力地方案。同时也有助于提高居民对太阳能的关注程度，自觉的实践低碳生活。

调查步骤： 1、分别走访一个县城小区和一个乡村并取景拍照 2、访问村中和小区工作人员太阳能热水器使用率 3、走访民众，实地调查 4、分析总结调查结果并提出对太阳能热水器的开发建议 调查结果与分析： 本次调查分别取一个乡村和一个城市小区进行。首先介绍一下乡村太阳能热水器的使用情况：乡村沃孜村里总共有460户居民，其中有1/4的家庭装有一个太阳能热水器。我对村中1/10的居民进行了采访。在安装年份上，一般家庭都是在2006年之后才安装了太阳能热水器，这与乡村的经济发展有关，同时也反映了太阳能热水器在乡村被广泛接受并使用的状况。从一九八几年到2006年，乡村外出打工的人数呈上升趋势。尽管太阳能的利用在2000年已经不是稀奇事，但是乡村里留下的老人们习惯了靠薪火烧饭烧水，三餐饭下来，饭锅边煲的水也足够家里老少洗漱之用。后来打工的年轻人挣了钱回来翻盖新的楼房，许多家庭仍然保持着老式的锅灶，过年过节家庭人员多了的时候就添置一个电热水器，成本也比较低廉。而太阳能热水器为大家所接受是这之后随着经济的发展，人们的储蓄更多了，在外面看到别人安装了这种不需要烧用起来又方便的热水器自己便也想尝试

太阳能热水器控制器原理图

太阳能热水器控制器原 理图 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

太阳能热水器控制器原理图 家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。 一、系统结构 太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。 二控制系统组成 太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经

键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。 对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。上水电磁阀采用12V 直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。 三、控制软件设计主程序流程图如图3所示。子程序流程图如图4所示。主程序首先完成串行口、定时器、中断源的初始化，设置初始运行参数、开中断，然后循环读取键盘状态、检测系统是否漏电。一旦检测到系统漏电，进行声音和显示报警，将所有执行机构断电；若系统不漏电则根据存储的键盘状态和检测的水温、水位等状态信号进行相应得处理并等待中断服务程序的执行。系统正常控制时，首先显示水温和水位，若检测到水流开关打开用水时，自动断开上水阀和电加热体电源，即实现水电联动，用水停电。当检测到水位过低时打开电磁阀上水；到达最高水位后，自动关闭电磁阀。在水位超过第二档时，将检测的实际水温与设置水温进行比较，若实际水温低于设置水温，则加热体通电进行辅助电加热；若实际水温高于设置水温时，切断加热体电源；若检测到水位低于第二档，不管设置温度高低，总是停止加热，以防止加热体干烧。

太阳能热水器控制器原理图

太阳能热水器控制器原理图 家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。 一、系统结构 太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。 二控制系统组成 太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。

对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由 5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。上水电磁阀采用12V直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。 三、控制软件设计主程序流程图如图3所示。子程序流程图如图4所示。主程序首先完成串行口、定时器、中断源的初始化，设置初始运行参数、开中断，然后循环读取键盘状态、检测系统是否漏电。一旦检测到系统漏电，进行声音和显示报警，将所有执行机构断电；若系统不漏电则根据存储的键盘状态和检测的水温、水位等状态信号进行相应得处理并等待中断服务程序的执行。系统正常控制时，首先显示水温和水位，若检测到水流开关打开用水时，自动断开上水阀和电加热体电源，即实现水电联动，用水停电。当检测到水位过低时打开电磁阀上水；到达最高水位后，自动关闭电磁阀。在水位超过第二档时，将检测的实际水温与设置水温进行比较，若实际水温低于设置水温，则加热体通电进行辅助电加热；若实际水温高于设置水温时，切断加热体电源；若检测到水位低于第二档，不管设置温度高低，总是停止加热，以防止加热体干烧。

自制简易的太阳能热水器

研究性学习案例 自制简易的太阳能热水器 实施学校：宜章县城关一完小 实施年级：五年级 指导教师：胡慧芳李恪光

一、主题由来 太阳能热水器是一种利用多种科学原理设计出来的一种节能装置。由于它在日照时间相对较长的地区可以长时间利用，可以节能减排，为家庭节省一笔开支，在没有阳光的时候还可以用电加热，方便、快捷、节省，所以受到了许多家庭的青睐。近年来，太阳能热水器普及程度逐年上升，有许多农村家庭也安装了太阳能热水器。绿色环保、节能减排的理念已经深入人心。 五年级课本里有关于太阳能热水器的内容是：第一单元第七节《做个太阳能热水器》，我们四位同学就按照课本内容，设计制作简易的太阳能热水器。 二、活动过程 （一）收集资料 太阳能热水器主要由太阳能集热器、连接管道、绝热贮水箱、支架和控制系统等部分组成，大多数还配有电热装置。 制造太阳能热水器的材料有玻璃管、不锈钢管、铁皮、保温层材料、塑料管通、电线、钢架（有的是铝合金支架）、控制器等。 太阳能热水器的集热器用真空玻璃管制成，像热水瓶胆一样。它内层是黑色的，外层是透明的，这样可以更快更多地吸收太阳能。它的集热面是倾斜的，安装时朝向南方，使集热管大致与阳光垂直，便于更好地吸收太阳光，它的支架做成三角形，下部固定在地面或水泥板上，非常稳固。集热管背后没有装反射光用的镜子，据卖热水器的人说，这是为了防止冬天下雪，把支架压垮，特别是在北方，更容易出现事故。可是我们觉得装

上反光的凹面镜，不是更有利于集热吗？我们这里冬天很少下雪。 在夏天，阳光充足的时候，即使把热水器的贮水箱全部装满，一天下来，水的温度都可以达到70多度，而在冬天，为了使水变热，一般只上1/4左右的水，只要稍微有点太阳水温能达到30多度到40多度。除了阴天和雨雪天，太阳能热水器都可以起作用，真是方便。 （二）设计太阳能热水器 我们分成了2个组，各自设计了自己的太阳能热水器。 设计一： 材料： 大纸盒、泡沫塑料、小塑料瓶、透明塑料薄膜、透明胶。 制作方法： 1、把小塑料瓶涂成黑色，泡沫塑料中间挖成小塑料瓶大小的槽，把瓶子放进去，用透明胶固定。 2、把泡沫塑料和塑料瓶放进纸盒，把纸盒的盖中间割出一个长方形的孔，与瓶子大小差不多，盖在纸盒上，蒙上透明塑料薄膜，再用透明胶固定好。 3、在瓶盖上钻一个小孔，插入温度计。 设计二： 材料： 小玻璃瓶、锡箔、泡沫塑料、透明塑料薄膜。 制作方法： 把泡沫塑料中间挖出一个凹槽，玻璃瓶子背面用锡箔纸蒙上，放进凹

太阳能热水器简介

太阳能热水器简介 太阳能器把太阳光能转化为，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，目前真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成，把成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。真空管工作原理图： 集热原理 一、吸热过程 太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。而平板式热水器，一般为分体式热水器，介质在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换（夹套或盘管）将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。 二、循环管路 家用太阳能热水器通常按方式工作，没有外在的动力。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力（称为顶水）提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。 三、顶水式使用过程 平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程

中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。 太阳能热水器分类 就其结构来说，大体可分为以下几类： 1、从集热部分来分： 1）玻璃真空管太阳能热水器 可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。常用的为全玻璃真空管式，其特点：结构简单易于制作、价格相对较低、环境温度低时效率仍然比较高。其缺点在于体积比较庞大、玻璃管易碎、管中容易集结水垢、不能承压运行。 2）平板型太阳能热水器 平板型太阳能热水器特点：具有整体性好、寿命长、故障少、安全隐患低、能承压运行，安全可靠，吸热体面积大，易于与建筑相结合，耐无水空晒性强等优点，其热性能也很稳定；但对安装方向角度有较高的要求且成本高。平板式太阳能热水器由于盖板内为非真空，保温性能差，故环境温度较低时集热性能较差。环境温度低或要求出水温度高时热效率较低。适合冬天不结冰的南方地区选用。 2、从结构来分类： 1）紧凑式太阳能热水器：就是将真空玻璃管直接插入水箱中，利用加热水的循环，使得水箱中的水温升高，这是市场最常规的太阳能热水器。 2）分体式热水器：分体式热水器是将集热器与水箱分开，可大大增加太阳能热水器容量，不采用落水式工作方式，扩大了使用范围。 3、从水箱受压来分： 1）承压式太阳能热水器：太阳能热水器的出水是有压力的。一般为顶水式工作，不一定采用承压式水箱。 2）非承压式太阳能热水器：普通太阳能热水器都是属于非承压式热水器，它的水箱有一根管子与大气相通，是利用屋顶和家里的高度落差，使用水时产生压力。其安全性，成本，使用寿命都比承压式要显著得多。 组成以及制造材料 太阳能热水器是由集热部件（真空管式为真空集热管，平板式为平板集热器）、、支架、连接管道、控制部件等组成。