为什么太阳能热水器能给水加热？
在许多城镇、乡村的屋顶上，经常可以看到熠熠反光的太阳能热水器的身影。太阳能热水器的安装和使用都很简单方便，既节能又环保，在很多方面都得到了广泛应用。为什么太阳能热水器能给水加热呢？
太阳能热水器是一种通过吸收太阳能并将其转换成热能来给水加温的设备，主要包括集热板、保温水箱、连接管道、控制系统、主机支架等部分。其中，集热板是关键部件，按集热板构成的不同，太阳能热水器可分为平板式和真空管式。
平板式太阳能热水器的吸热过程比较简单，太阳辐射透过玻璃盖板，热能被集热板吸收后沿肋片和管壁传导给吸热管内的水。
真空管式太阳能热水器的集热板由许多真空集热管组成，就像是许多并排的细长的暖瓶胆。真空管的内外层之间是真空的，内管外表面有一层特种材料涂层，可以有效吸收太阳辐射能，并转化为热能，传导给管内的水。利用冷水比重大、热水比重小的原理，吸热管和保温水箱之间形成了冷水下沉、热水上升的自然对流循环，使水箱中的水逐渐变热。通过保温水箱储存热水，可以保证人们随时有热水使用。通过连接管道按需要输送热水或冷水，使整套系统形成一个闭合的环路。通过控制系统显示并全自动控制水温、水位，还能防止真空管在高温空晒后又因突然注入冷水而爆裂。
主机支架支撑着集热板与保温水箱，还用来调节集热板与地平面之间的角度，以形成一个最佳倾斜角，这是为了使太阳能热水器的集热板能获取最大限度的太阳能量。研究人员专门设计了软件来计算集热板在不同地区的最佳倾斜角，而在进行人工估算时，通常采用在正午时太阳光垂直射入集热板采光面为最佳倾斜角。
【知识点】太阳能今昔
人类利用太阳能的历史源远流长，早在公元前11世纪的中国西周时期，就记载了“阳燧取火”的方法。公元前3世纪，著名的古希腊科学家阿基米德就曾指挥民众，借助金属盾牌或金属镜将阳光反射、聚焦，使入侵的古罗马舰船燃烧起来。而利用太阳能作为一种能源和动力，则是近代的事。1615年，法国工程师所罗门·德·科发明了世界上第一台利用太阳能加热空气，使其膨胀做功，从而驱动抽水机的装置。1954年，美国贝尔实验室成功研制出实用型硅太阳能电池。如今，太阳能已越来越成为“急需的补充能源”和“未来能源结构的基础”为人类所重视和利用。
