熱管式真空管集熱器以及內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，真空管的玻璃罩管不接觸水，再加上熱管本身的工質容量又很少，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、低凝固點介質作為熱管的工質，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經濟性能不及上述真空管集熱器，應用尚不普遍。

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。系統(tǒng)運行過程中，集熱器內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；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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