太阳能热水器的运作原理

太阳能热水器的运作原理是将来自太阳的辐射能量吸收下来并用以加热水温。以平板式太阳能热水器为例，说明其热吸收及传导的原理，当一物体本身之温度在绝对零度以上时，就会对外以电磁波的方式释放出辐射能量，称为热辐射；而放射之能量则与绝对温度四次方成正比。当阳光照射时，其温度将随着所吸收之辐射能量而上升。实务上当热辐射入射到一个物质表面时，仅部分能量会被吸收，其他部分能量会被反射或透射(对非透明体，透射率为零) 。其次太阳辐射经由太阳能热水器之集热板吸收后，所吸收的热能则经集热板藉由热传导模式传到分布其间的水管外壁。热传导的原理在于物体中的分子及自由电子分别因受热产生之振动及移动，带动能量由高温传至低温；其热通量(单位面积上热传量)与热传方向的温度梯度成正比，接下来再藉由热对流模式将传至水管管壁之高温能量传送给流经管内之液体，完成加热水温的目的。

流经附设于集热板上集水管路中之水，经吸收太阳能加热后产生一个温度梯度，位置愈高温度也跟着愈高，反应在管内流水之密度上就是形成一个随着位置上升而下降之比重梯度，导致较热之水(比重较小)经集水管路往置放于集热板上方之储热桶流动，而储热水桶内亦因水温差异形成比重梯度，底部较低温、较冷(密度较大)的水往下经输送管路流至集热器底部，而形成一连续加热之自然循环模式。

简单扼要一点的来说明的话，即是运用热虹吸原理：利用水的特性，遇热之后、密度变小( 比重较小) 膨胀上升，再以不同导管路径将冷热水加以区分导引，系以运用热上升冷下降不断循环运作来生成热水的一套系统。

(责任编辑：中建太阳能)