太阳能热水器的工程原理相对复杂。从结构上看，主要包括太阳能热水器的吸热原理、循环原理和保温原理。根据太阳能热水器的分类，我们需要了解真空管太阳能热水器和平板太阳能热水器的工作原理。

太阳能热水器集热器的吸热原理

太阳能热水器的集热器表面有一层特殊的涂层。该涂料在太阳能可见光范围内具有很高的吸收率。当集热器作为热被吸收时，其热辐射波长在长波范围内，涂层对长波的发射率非常低，从而有效地“滞留”太阳能的热量。

太阳能热水器的循环原理

冷水的密度高于热水，冷水下沉，热水上升，形成自然对流循环，逐渐加热水箱中的水，直至用户满意水温。当太阳的强度不足以满足循环需要时，可以在水循环的闭路中增加一个水泵，实现强制循环。

太阳能热水器的保温原理

像其他保温水箱一样，太阳能保温水箱是储存热水的容器。由于太阳能热水器只能在白天工作，而且人们通常在晚上使用热水，为了使白天产生的热水在晚上或第二天保持一定的温度，热水必须通过保温水箱储存。保温水箱由外层内胆、聚氨酯发泡层和不锈钢内胆三部分组成，其中聚氨酯发泡层负责太阳能热水器的保温，聚氨酯具有优异的保温性能，是目前国内导热系数最低(0.024)和热阻最高的保温材料。太阳能热水器的发泡层厚度一般在50毫米至70毫米之间，实际隔热性能取决于发泡机械、标准化模具和制造商的技术水平。

真空管太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器由三大部件组成：全玻璃真空集热管、保温水箱和支架。核心集热元件为全玻璃真空集热管，由两个高硼硅超硬玻璃管同心圆组成。内玻璃的外壁涂覆有磁控溅射真空镀膜工艺。该涂层选择性吸收吸收率0.92、发射率0.09(80)的太阳光，吸收率高，发射率低。真空集热管将吸收的太阳辐射转化为热能，利用冷水比热水密度高、冷水下沉、热水上升的特点，在真空管内形成冷水自上而下、热水自下而上的自然循环，使整个水箱内的水温逐渐上升到一定温度。

真空管太阳能热水器

平板太阳能热水器的工作原理；

1.吸热过程：太阳辐射穿过玻璃盖板，被集热板吸收，然后沿着肋和管壁传递到吸热管中的水。吸热管中的水吸热后，温度上升，比重下降并上升，形成向上的动力，形成热虹吸系统。随着热水不断上升并储存在储水箱的上部，同时，温度较低的水通过下循环管不断补充，使整个水箱最终上升到一定温度。

平板太阳能热水器工作原理图

平板太阳能热水器示意图

2.循环管道：集热器中管道系统的阻力

落入水中的使用方法不受自来水供应的影响。其缺点是在使用过程中水温先低后高。如果掌握不好，很容易造成突发性缺水的尴尬。

顶水法是水温先高后低，易于掌握，便于用户适应。然而，自来水需要保持其供水能力。在保证自来水的情况下，推荐采用顶水法。

太阳能热水器是最常见的热水系统。当我们走出房间时，到处都可以看到它。如今，太阳能热水器的工作原理得到了广泛应用，技术也在不断提高。各种太阳能热水器设备层出不穷。就真空管太阳能热水器和平板太阳能热水器而言，根据安装经验和用户反馈，舒适100更加节能、安全和美观。因此，当我们现在选择太阳能热水器时，我们一定不要贪图便宜，以免得不偿失。

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