太阳能电热水器的原理，类型分别是什么？什么样的类型要用到电加热管辅助加热？最好能有原理图！

【专家解说】：太阳能热水系统指通过太阳能集热器将水或其它传热工质加热后由储水箱储存，能够提供生活热水的系统。按集热器传热工质的运动方式可以划分为自然循环式、强制循环式、直流式；按生活热水与传热工质的关系分为直接加热系统和间接加热系统；按和建筑结合的方式(供热水范围)分为集中式(集中供热水系统)、半集中式(集中—分散供热水系统)、分散供热水系统。本节将针对性介绍前两种分类方式，第三种分类方式将结合建筑一体化的内容，在4.4中予以详细介绍，也是本报告的重点内容。 (一)生活热水与传热工质关系(第一种分类方式) (1)直接加热系统。直接系统是指在太阳能集热器中直接加热水供给用户的系统；直接加热系统的优点是集热效率高，设计简单，成本较低，在我国目前普遍采用，缺点是冬天环境温度低于零度摄氏温度时，水结冰容易冻坏系统。 1.储热水箱；2.上循环管；3.集热器；4.循环水泵；5.下循环管；6.内置换热器； 图3. 5间接加热系统原理图 (2)间接加热系统是指在太阳能集热器中加热某种传热工质(一般为水)，再利用传热工质通过热交换器加热水供给用户系统(如图3.5)。由于热交换器阻力较大，间接系统一般采用强制循环系统。考虑到用水卫生，减缓集热器结垢及防冻因素，在投资允许的条件下，一般优先推荐采用间接系统。间接加热系统的优点是将集热与供热分开，设计灵活；可以采用防冻液为传热工质，避免出现冬天冻坏系统，缺点是成本较直接加热系统要高，通过换热器热损耗部分热量。 (一)集热器传热工质运动方式(第二种分类方式) (1)自然循环式。通常采用的自然循环系统可分为普通自然循环系统和定温放水自然循环系统。自然循环系统一般采用非承压的太阳能集热器，且要求储热水箱必须高于集热器以提供足够虹吸动力，因此不适于与建筑的整合设计(如图3.6)，但此系统具有结构简单，运行控制单位少，普遍适于家用太阳能热水器(且对生活热水需求不高的情况下采用)。 图3. 6 自然循环系统原理图 (2)强制循环式。强制循环系统时利用控制器和循环水泵使系统根据集热系统得热量强制循环传热工质加热的系统，系统由水泵驱动强制循环。强制循环系统要求采用能承压的太阳能集热器，是与建筑结合的太阳能热水系统的发展方向(是本次讨论的重点系统，如图3.7)。强制循环系统的系统形式主要有直接和间接加热系统两种。其中直接加热系统一般采用变流量定温放水的控制方式或温差循环控制方式，间接系统的控制方式以温差循环控制方式为主。 (3)直流式和闷晒式系统。由于目前采用较少，因此此处不予赘述，可参阅相关资料。 图3. 7 强制循环系统原理图 (三)其它分类方式 (1)按辅助能源安装位置分类(第四种分类方式)。配有辅助能源系统是指太阳能和其它水加热设备联合使用提供热水，在没有太阳能时，仅依靠系统配备的其它能源的水加热设备也能提供建筑物所需的热水系统。需要强调的是，为了保证生活热水的供应，辅助加热装置是必须的。 (2)按辅助能源设备启动方式分类(第五种分类方式)。主要分为全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动启动系统。 (3)按集热器与储热水箱的分合状态分类(第六种分类方式)。可分为紧凑式系统、分离式系统和闷晒式系统。闷晒式系统是指集热器和储热水箱结合为一体的系统(即水箱本身就是集热器)；紧凑式系统是指集热器和储热水箱相互独立，但储热水箱直接安装在太阳能集热器上或相邻位置上的系统(例如普通直插式太阳能热水器)；分离式系统是指储水箱和太阳能集热器之间分开一定的距离安装的系统，在与建筑工程结合同步设计的太阳能热水系统中，推荐使用分离式系统。