目前我国已经成为世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。据“中国节能协会太阳能专业委员会”统计,2018年新增太阳能集热器总量是3543万平米,同比下降4.9%,市场总保有量保持增长,达到4.82亿平米,同比增长1.0%。但在家用生活热水领域,普通的家用太阳能热水系统产品在2017年销量有明显下降。2017年中国太阳能热水器的零售市场占比,已由2015年的50%下降至27%。太阳能热水器的应用从最简单的自然落差供水的敞开式太阳能热水器逐步过渡到具有更多智能控制、能够承压运行的智能型产品。因此,积极开展技术创新,提高系统热性能,不断降低生产制造成本,生产销售能够全天候供热水,具有更高性价比的承压式太阳能热水系统是我国未来家用太阳能热水器的发展方向。本课题目标产品为承压一体式太阳能热水系统,分为新型承压式太阳能热水系统和自动增压供水装置。本文总结了家用太阳能热水系统的设计方案及发展趋势,对比了现有封闭式系统的优缺点,运用Pro/E软件进行了三维建模与装配,对封闭式内胆和传热管进行了结构设计及优化,将分体承压或间接换热的系统结构设计为一体式直接换热结构。同时,利用CNAS实验室的检测平台对热性能进行检测,优化了产品结构。针对内胆的应力腐蚀现象和水锤效应导致使用寿命低的问题,设计了自动增压供水装置,运用Pro/E软件进行了三维建模与装配,优化设计参数,在试验阶段利用3D打印技术完成样品的制作,实验验证了控制的可靠性,该装置的使用可以大大减小水箱承受的压强和承压时间,有效避免应力腐蚀开裂,延长使用寿命,水箱内胆材料可减薄,节约成本。通过高温浸泡腐蚀实验,研究了铝合金在添加多种缓蚀剂的NaCl介质中的腐蚀情况,筛选出对铝合金缓蚀效果好的缓蚀剂,并复配出具有协同效应的复合缓蚀剂,用于铝合金传热管的表面处理,为铝合金替代不锈钢作传热管提供了可行性的技术和工艺方法。本课题产品主要用于满足城市住宅、农村住房、酒店宾馆、工矿企事业单位、营房等对热水及供暖的需求,本课题的实施符合国家进一步扩大太阳能热利用的产业政策及节能减排的要求,具有非常大的推广和应用价值。