1 热管真空管太阳热水系统工作原理
（1）热管真空管
热管真空管的结构如图1所示。太阳光透过玻璃管照射在吸热板上，太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能。吸热板吸收的热量迅速将热管内少量工质汽化，并迅速上升到冷凝端，放出汽化潜热后冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发端。利用热管内少量工质的汽—液相变循环过程可连续地将吸收的太阳能传递到冷凝端加热水。为使热管内冷凝后的液体工质流回蒸发端，热管真空管工作时与地面的倾角应大于10°。
图1热管真空管结构图
（2）热管真空管集热器
图2所示为热管真空管集热器结构示意图。由该图可见，每支热管真空管的冷凝端通过导热块将热量传递给集管，不断加热其中的水。真空管的冷凝端与导热块刚性连接，被加热水不流经真空管，因此安装十分简单，即使真空管发生损坏，太阳集热器的工作并不会因此而中断。
图2热管式真空管集热器简图
（3）热管真空管太阳热水系统
图3所示为热管真空管热水系统工作原理图。热管真空管集热器吸收太阳辐射将水加热，循环泵将储水箱中的低温水输入集热器进行循环加热。循环泵的工作由光控仪控制，当太阳辐照度达不到设定值时，循环泵不工作；如当全天达不到设定辐照度时，也可由辅助加热装置进行加热。
图3热管真空管热水系统工作原理图
2 系统主体设计的依据
在进行太阳热水系统设计时必须掌握一些基本资料，作为设计的依据。
（1）用户要求
主要包括：用水量、水温、用水时间的要求；要不要辅助加热，采用何种辅助能源。
（2）建筑物的情况
主要包括：热水系统安装平面（屋面）的具体尺寸，屋面荷载和承重梁分布情况，屋面正南方向有无建筑物的遮挡，水源和电源情况；让用户提供屋顶平面和结构图纸。
3 太阳热水系统工程参数的确定
（1）系统的朝向
在北半球，集热器阵列朝向正南。
（2）集热器面积
（a）北京地区采用热管真空管集热器（在日照17000KJ／m2.d条件下），每平方米集热面（4支热管真空管）从上午9时至下午3时，水温设定在40—60℃时，春秋季产热水量60—70L／m2.d，夏季产热水量70—80L／m2.d，冬季产热水量50—60L／m2.d。
我们根据用户的实际需要来选定平均日产水量。若系统全年使用，特别是要保证冬季的用水量，推荐以50—60L／m2.d（水温40℃以上）产水量为标准来确定集热器面积。
（b）太阳热水系统提供淋浴用热水时，用水量可参照国家颁布的《室内给排水热水供应设计规范》的有关规定，水温在40℃以上时，平均每人每次的用水量为35—40L。当然，用水量还要根据用户的要求最后确定。
（3）集热器倾角
若系统全年使用，集热器倾角推荐为：
α=当地纬度＋（5°—10°）
（4）集热器前后排间距
为了使集热器相互不遮挡，前后排集热器的间距可按表1确定。
（5）建筑物屋面荷载
安装太阳热水系统的建筑屋面，活荷载要求在150kg／m2以上。 | 
