集熱板怎麼升溫 - 生活

By Noah
at 2013-04-23T00:00

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一般在日照的時候，中午溫度大約都在三十幾度左右，但為什麼太陽能熱水器出來的水溫都是70~80度，集熱板是什麼原理或者是什麼設計，能讓溫度可以升到那麼高?
請各位大大們，幫幫忙小弟這個難題吧!
Q.Q

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By Steve
at 2013-04-24T09:53

這是熱交換觀念問題, 熱量跟溫度之間的轉換遊戲罷了.
先題外話舉例, 夏天停車場的停了一段時間的車, 開門的霎那為何會有熱氣衝出呢? 甚至要開門一段時間才敢上車發動車子, 因為車內的溫度不是你說的30多度的環境溫度而已. 可能高達50-60度. 原因在於熱量的累積.
小學時教的放大鏡燒紙的遊戲也是把單位熱量集中累積的結果. 所以30多度紙是不會燃燒的, 但經過放大鏡集中的結果就不一樣了.
太陽能熱水器的集熱板也是應用類似原理, 當然還有材料吸熱材料的選擇問題, 這樣集熱板內的材料就可以高溫高熱量, 水自然就會被加溫, 而且高於30度的環境溫度.

By Anonymous
at 2013-04-27T14:01

您好：
一、集熱器的設計：
您看到的溫度是只有看到正中午的大約"氣溫"30幾度，那和太陽能熱水器並無太大的關係，因為集熱器，並不是去集空氣的溫度，所以很多人都會認為那冬天只有10幾度，為什麼太陽能熱水器的溫度可以達到五、六十度？
集熱板的主要功能，最主要是將太陽能的輻射能轉換成熱能，而集熱器就是把輻射能收集後，再傳給循環工作流體，一般為水、空氣、化學物質，一般大家看到的就是常用的"水"。
太陽光以幅射的方式到達地球後，穿過表面透明面蓋到達吸收板，經過板面上面之特殊處理，將感受到的光幅射熱轉換成熱能吸收後，利用集熱器內部之流體用接觸的方式將板面上的熱度導引到水，讓水溫提昇。整個吸收板、吸收板以及面蓋以外框固定好，在集熱板下方，填塞隔熱材料以防止熱損失。
二、溫度的提昇：
再來為什麼太陽能熱水器為什麼能將一般的水溫20幾度，提昇到70~80度？其實這是經過一段很時間的太陽能持續去"曬"出來的，集熱器內的水，透過集熱板吸收太陽輻射熱，水溫提昇，溫度升高密度變小，水就會慢慢的往上升至儲水桶，而儲水桶內較冷的水會因水位差(自然式)往下流至集熱器，因此儲水桶的水溫，透過這種熱交換的方式，逐漸產生自然對流循環而將儲水桶內的水慢慢加熱。
所以不同的集熱器裏面的材質和上面的特殊處理(吸收膜的塗料)和集熱器循環方式的設計，儲水桶和集熱器的銜接方式，集熱器和儲水桶的保溫方式，都會讓一台太陽能熱水器的溫度產生差距和使用壽命的差異，這也是各家太陽能熱水器的差異。
參考資料：
http://solar.rsh.ncku.edu.tw/img/SE_t01map02a.jpg
http://www.suncue.com/solar/UnderWaterHeater.htm

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