熱管式真空管集熱器以及內(nèi)插管的全玻璃真空管集熱器都屬于具有防凍功能的集熱器，太陽能熱水系統(tǒng)，因為被加熱的水都不直接進入真空管內(nèi)，真空管的玻璃罩管不接觸水，再加上熱管本身的工質(zhì)容量又很少，太陽能熱泵熱水系統(tǒng)，所以即使在零下幾十攝氏度的環(huán)境溫度下真空管也不凍壞。另一種具有防凍功能的集熱器是熱管平板集熱器，它跟普通平板集熱器的不同之處在于，吸熱板的排管位置上用熱管代替，以低沸點、低凝固點介質(zhì)作為熱管的工質(zhì)，因而吸熱板也不會凍壞，太陽能空氣能熱水系統(tǒng)，不過由于熱管平板集熱器的技術(shù)經(jīng)濟性能不及上述真空管集熱器，應(yīng)用尚不普遍。

系統(tǒng)原理：自然循環(huán)自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)是依靠集熱器和儲水箱中的溫差，太陽能熱水系統(tǒng)供應(yīng)商，形成系統(tǒng)的熱虹吸壓頭，使水在系統(tǒng)中循環(huán)；與此同時，將集熱器的有用能量收益通過加熱水，不斷儲存在儲水箱內(nèi)。系統(tǒng)運行過程中，集熱器內(nèi)的水受太陽能輻射能加熱，溫度升高，密度降低，加熱后的水在集熱器內(nèi)逐步上升，從集熱器的上循環(huán)管進入儲水箱的上部；與此同時，儲水箱底部的冷水由下循環(huán)管流入集熱器的底部；這樣經(jīng)過一段時間后，儲水箱中的水形成明顯的溫度分層，上層水首先達到可使用的溫度，直至整個儲水箱的水都可以使用。

直流式系統(tǒng)有許多優(yōu)點：其一，與強制循環(huán)系統(tǒng)相比，不需要設(shè)置水泵；其二，與自然循環(huán)系統(tǒng)相比，貯水箱可以放在室內(nèi)；其三，與循環(huán)系統(tǒng)相比，每天較早地得到可用熱水，而且只要有一段見晴時刻，就可以得到一定量的可用熱水；其四，容易實現(xiàn)冬季夜間系統(tǒng)排空防凍的設(shè)計。直流式系統(tǒng)的缺點是要求的變流量電動閥和控制器，使系統(tǒng)復(fù)雜，投資增大。直流式系統(tǒng)主要適用于大型太陽能熱水系統(tǒng)。

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