熱管式熱水器也是一種可以常年使用的太陽能設備,其基本原理同熱管傳導式太陽灶差不多。但是,由於一般提供洗浴用的熱水溫度不太高,所以對熱管的要求也比太陽灶要低。甚至從滿足生活熱水的單項要求來說,這種熱管在技術上和經濟上均優於真空集熱管。
真空管式熱水器,利用真空技術,減少熱的對流損失。由於其受外界氣溫影響較小,可以常年使用。但這種熱水器造價較高,關鍵在於真空集熱管的製造。真空集熱管用雙層玻璃製成,類似細長的熱水瓶膽,兩層玻璃中間抽為真空。外層玻璃為透明體,可以射入陽光;內層玻璃應塗以選擇性塗層,以吸收太陽能,並轉變成熱能。管子中心裝有金屬水管,隨時將加熱的水帶去。若幹根真空管並聯,構成一組熱水器。由於真空管式集熱器能夠全年使用,它不僅可以加熱水,也能加熱空氣,最高溫度可達200℃左右。因此,國外有的利用真空管式集熱器作空調,冬季采暖,夏季製冷,並兼有熱水洗浴。
什麼是太陽房
太陽房是利用太陽能采暖和降溫的房子。太陽房可以分為兩類,最簡便的一種叫被動式太陽房,建造容易,不需安裝特殊的動力設備;比較複雜一點,使用方便舒適的一種太陽房叫主動式太陽房。更為講究一點的高級太陽房,則為空調製冷式太陽房。
被動式太陽房,主要根據當地氣候條件,把房屋建造得能盡量利用太陽的直接輻射能。它不需要安裝複雜的太陽能集熱器,更不用循環動力設備,完全依靠建築結構具有的吸熱、隔熱、保溫、通風等特性,來達到冬暖夏涼的目的。因此它對氣候條件的依賴性較大,人為的主動調節性差。在冬季遇上連續壞天氣時,可能要采用一些輔助能源補充。正常情況下,早、中、晚室內氣溫差別也很大。
但是,對於要求不高的用戶,特別是采暖條件差的農村地區,由於被動式太陽房簡易可行,造價不高,仍然受到人們的歡迎。有一些工業發達的國家,如日本、美國和法國,建造被動式太陽房的也不少。中國從20世紀70年代末開始這種太陽房的研究示範,現已有較大規模的推廣。北京、天津、河北、內蒙古、遼寧等地,均先後建起了一批被動式太陽房,各種設計標準日益完善。
主動式太陽房,一般由集熱器、傳熱流體、蓄熱器、控製係統及適當的輔助能源係統構成。它需要熱交換器、水泵和風機等設備,電源也不可缺少。因此這種太陽房的造價較高,但是室溫能主動控製,使用也方便。在經濟發達國家,已建造了不少各種類型的主動式太陽房。
德國一位建築師特多?特霍斯特建成了一所能隨太陽轉動的太陽房。房子形狀像金字塔,重約180噸,建在一個水泥平台上,平台安置在能轉動的轉向架上。轉向架的基座為位於地下室內用6根柱子支撐的環形軌道。6個驅動頭使住宅每天隨太陽轉動180度,夜晚又返回初始位置。這座“向日葵”式的主動式太陽房不僅使房間灑滿陽光,同時使安放在房頂上的太陽能電池和聚光鏡均勻地受到太陽光的照射。聚集的太陽能,可供照明、采暖、生活用電及驅動住房轉動之用。這種能跟蹤太陽的太陽房是由計算機操縱控製的。
美國麻省理工學院一位叫特克的教授,發明一種叫“多佛式”太陽房的住宅,因為建造在麻省多佛的皮博迪莊園,所以稱為“多佛太陽房”。在房子第二層樓地板上的整個南麵布滿了雙層玻璃空氣集熱器,麵積約為66.89平方米。每個吸熱板由3.28米長和1.22米寬的花玻璃組成,兩塊玻璃之間有19毫米的空氣間隙,玻璃之間的吸熱板是塗了黑漆的鍍鋅鋼板。在玻璃之間被加熱的空氣送到3個能儲存熱量的集熱箱中,利用集熱箱儲存的熱量足夠整個房間冬天取暖。