用太阳能将冷水加热成低温热水（＜100℃），是当前太阳能利用中技术最成熟、最经济、最具竞争力、应用最广泛、产业化发展最快的领域，目前在建筑中已得到了较为普遍的应用。太阳能热水系统由集热器、蓄热水箱、循环管道及相关装置、设备（水泵、控制部件等）组成。按水在集热器中的流动方式，太阳能热水系统可分为三大类：循环式、直流式和闷晒式。
（1）循环式分为自然循环式和强制循环式。自然循环式（见图8-61（a））是指水在系统中仅靠热虹吸效应进行循环，水箱中的水经过集热器被不断加热，其结构简单、运行安全、管理方便，是目前大量推广应用的一种系统。为防止系统中热水倒流及维持一定的热虹吸压头，蓄水箱必须置于集热器的上方。强制循环式（见图8-61（b））是指水在系统中依靠水泵驱动进行循环。由于在蓄水箱与集热器间装有水泵，集热器出口与水箱底部间水的温差控制水泵启动或停止，水箱不必置于集热器上方，系统布置较灵活，而且水泵压力大，可用于大型系统。
（2）直流式，亦称一次式。水在系统中不是循环地被加热，而是一次性被加热到所需温度，然后被使用。在集热器出口装有电节点温度计，以控制集热器入口的电动调节阀，从而调节系统流量的大小，使出水温度恒定。直流式系统水箱不必架于集热器之上，可灵活布置，适用于集热器分散在各个点的大型系统。
图8-61 自然循环式和强制循环式热水系统［125］
（a）自然循环式；（b）强制循环式
（3）闷晒式，又称整体式，分为闷晒定温放水式和圆筒式两种。在闷晒定温放水式中，集热器中水不流动，当水闷晒到预定的温度上限时，集热器出口的电节点温度计控制集热器入口的电磁阀全部开启，自来水进入集热器并同时将其中的热水送至蓄水箱。当集热器出口温度逐渐下降到预定温度下限时，电磁阀被控制成关闭状态，进入集热器中的水被重新闷晒。该系统适用于集热器分散在各个点的大型系统。圆筒式是用两个或多个涂黑的镀锌铁板圆筒作为储水筒，南北向置于发泡聚苯乙烯的箱体中，上面用弧形玻璃钢作盖层。
集热器是太阳能热水系统中的关键部件，其性能优劣直接影响太阳能热水系统的性能。一般情况下，集热器的造价是太阳能热水系统造价的一半，集热器吸热体的造价是集热器价格的一半。集热器按形状不同分为平板型集热器、全玻璃真空管集热器、玻璃-金属真空管集热器。
平板型集热器一般由吸热板、盖板、保温层和外壳4部分组成（见图8-62），其工作过程是阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上，吸热板吸收太阳辐射能量后温度升高，一方面将热量传递给集热器内的工质，另一方面向四周散热；盖板则起温室效应，防止热量散失即提高集热器的热效率。
图8-62 平板型集热器组成
全玻璃真空管集热器由内、外两层玻璃管组成，内玻璃管外表面利用真空镀膜机镀选择性吸收膜后，再把内管与外管之间空隙抽成真空，这样就消除了对流、辐射与传导造成的热损，使总热损降到最低。由于全玻璃真空管集热器采用了高真空技术和优质选择性吸收涂层，大大降低了集热器的总热损，因而可以在中高温下运行，也能在寒冷的冬季及低日照与天气多变的地区运行，尤其在阴天及每天早晚和冬季，具有比一般平板型集热器高得多的集热效率（见图8-63（a））。(www.xing528.com)
全玻璃真空管太阳能集热器的缺点：在运行过程中若有一根管坏了，整个系统就要停止工作。为了克服此缺陷，人们又在全玻璃真空管集热器的基础上，采用热管直接插入管内和应用U形管吸热板插入管内两种方式进行改进（见图8-63（b）和图8-63（c））。
玻璃-金属真空管太阳能集热器同样由多根同种类型的真空集热管组合而成。集热管根据集热、取热结构的不同，可以分为内聚光式、同轴套管式、直通式、U形管式、热管式、贮热式等（见图8-64）。
图8-63 全玻璃真空集热管及其改进
（a）全玻璃真空集热管；（b）全玻璃U形真空集热管；（c）全玻璃热管真空集热管
图8-64 玻璃-金属真空管太阳集热管的类型
影响太阳能热水系统性能的因素：当地太阳辐射资源和气候条件、热负荷特性、集热器类型、集热面积与蓄热水箱容积的配比、管道大小、安装位置和场地条件、当地水压和供电情况以及管理水平等。集热器的安装，对于全年来讲，朝南且水平面夹角等于当地纬度效果最好。对于冬季来讲，夹角为当地纬度加15°最好，而对于夏季来讲，夹角为当地纬度减15°效果最好。图8-65示出了几种典型的太阳能热水器。
图8-65 几种典型的太阳能热水器
（a）浅池式热水器；（b）全玻璃真空热水器；（c）热管真空热水器
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