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现在国内太阳能热水器用得比较普遍，其中尤以真空管式的较多。它是迄今为止人类利用太阳能工业产品中普及率最高的产品，下面讲讲其工作原理。
一、太阳能热水器的结构示意图
普通太阳能热水器主机由三部分组成：真空集热管、保温水箱和支架（如下图所示）。常用的配件有：上下水管、测控仪表、水阀开关等。
结构示意图
二、集热和循环原理
如下图所示，真空集热管就像一个细长的暖瓶胆，内外层之间为真空，常用尺寸有：1800mm×58mm、1500mm×47mm等。真空管内管的外表面是特种材料涂层，可以有效吸收太阳辐射能。当光子撞击膜层的时候，光能转化为热能，并传导给管内的水，水温便逐渐升高。真空管在空晒时，管内温度能达到250℃左右。所以太阳能热水器里一定要避免无水的情况发生！同时也要避免夏天高温时从无水变成加冷水后导致爆真空管，最好晚上上水，这样温度慢慢上升，不会因温差导致危险情况！
由于冷水比重大、热水比重小的原理，真空管和保温水箱便形成了冷水向下，热水向上的自然循环，使最热的水循环到保温水箱中。
真空管
三、保温储存原理
保温水箱是如何让热水长时间保持高温、不随夜晚和寒冬等外界温度变化呢？如图所示，保温水箱有三部分组成：外胆、聚氨酯发泡层和不锈钢内胆，其中，聚氨酯发泡层负责太阳能热水器的保温。聚氨酯的保温性能卓越，是目前国内所有建材中导热系数最低（≤0.024）、热阻值最高的保温材料。太阳能热水器的发泡层厚度一般在50mm-70mm之间，实际保温性能则取决于生产厂家的发泡机械、标准化模具和工艺技术水平。
保温水箱
四、上下水原理
给太阳能热水器向上打水时，依靠的是自来水的水压，没有自来水或者不能24小时供自来水的用户，就得依靠水泵或者增压罐来给太阳能热水器打水。
保温水箱结构上分为落水式和承压式。从名字可以看出来，承压式就是工作时桶里总是满的、有压力，用一点水就会马上补充。落水式的桶是开放的，与大气连同的。当然不是像个大锅一样敞着，只是有一个很小的通气孔/溢水孔，在用、补水的时候保证空气流通。如果空气不流通水就不能正常的上下了。有些产品通气孔和溢水孔是分开的，有些是和二为一。对于落水式保温水箱来说，用水时只要打开室内的任何一个水龙头，热水器水箱内的热水便依靠自然落差的原理流出。
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小知识 太阳能热水器好几天未用的热水还能洗澡吗？
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，因此，如好几天或长期不用的热水，水质较差，细菌多，要排放掉，不要洗澡或用来烧开水等饮用，这样的水洗澡对皮肤不利，长期使用这种水洗澡会引发皮肤病。
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