中小型太阳能热水工程系统设计

　　中小型太阳能热水工程在实际应用中越来越多，应用范围越来越广。此类工程一般为生活用热水工程，对水温要求在40℃至65℃之间，水量一般在十吨以下，根据用水方式不同可分为24小时不间断用水和定时用水两类。对于中小型工程我们从经济实用的原则上推荐采用工程专用机，但对于一些对水温水量要求较高或现场实际条件不应许的情况下，需要采用集体联箱工程。工程专用机在前几期我们已经做了详尽的介绍，这里我们着重介绍集体联箱式系统在中小型工程上的应用。

　　目前在集体联箱工程中主要采用横排联箱集热器，横排联箱集热器与其它类型的集热器相比有许多优势：首先连接方式可串可并，并能最大程度的利用楼面面积;其次整体支架可现场制作，角度可根据实际使用和美观等要求，结合当地维度来确定，在保证整体美观的同时实现与建筑一体化。此外由于是系统整体安装，可根据实际使用要求量身定做相应功能的控制系统，实现不同的供水要求;最后横排联箱工程在系统运行及控制管理上比较方便，热水使用保证率较高，实际使用舒适度较好。

　　针对中小型太阳能热水工程，我们在满足用户使用要求和使用效果的同时，力求系统设计简单好用。根据用水要求不同，我们有针的对的对系统水路和控制功能做了优化处理。下面我们主要针对24小时不间断供水和定时供水两种不同系统形式做一下简要的介绍：

　　不间断供水的太阳能热水系统

　　24小时不间断用水热水工程以中小型酒店洗浴和大中型办公场所居多，此外还有高档别墅的洗浴及生活用热水。此类工程最大的特点是用水时间不固定，但用水量相对固定。

　　太阳能热水系统蓄热水箱以水位控制，低于设定水位时自动补水，以保证蓄热水箱内水量要求;系统通过蓄热水箱与集热器之间的强制温差循环泵循环加热蓄热水箱内的冷水，当测温点3处温度高于测温点1处温度8度时，温差循环泵启动，低于3度时停止。蓄热水箱内的温度通过测温点2测定，特也是电加热是否启动的依据，不同的季节可自行设定自动启动(停止)电加热的温度，这样可控制用水温度始终高于设定温度，以满足用水温度的要求。特别要注意热水供水口要开于水箱三分之二高度处，电加热最好排放与水箱二分之一高度处。通过浮球阀和浮球水箱自动补水控制水位，其他与图1原理相同。此类系统对于水温水量保障率较好，使用舒适性较高，同时对于用水负荷的变化适应性较强。但对现场供水供电有一定要求，需要使用部分电能作为补充能源。

　　对于一些以节能为主要使用标准，同时对用水要求不高的场所或现场无法提供24小时不间断供电的场所，我们可采用自然循环的系统(图3)。自然循环系统必须保证水箱底部高于集热器顶部50mm以上，且管道施工必须符合设计要求。自然循环系统中午以后使用效果较好，在无电加热的情况下阴雨天无法使用。对于一些使用要求较高的场所，可在此系统中附加辅助加热方式。此种形式的系统几乎没有任何易损器件，系统稳定型较好;无耗电设备，是真正的节能绿色型太阳能热水系统。

　　定时用水的太阳能热水系统

　　定时用水的太阳能热水系统主要针对学校厂房等用水时间相对固定，用水量变化不大的系统。

　　针对中小型热水工程，系统采用定温直流与强制温差循环结合的方式加热蓄热水箱内的热水，然后通过时控开关在设定时间测定蓄热水箱内的水温水位，天气良好时蓄热水箱达到设定水温水位;遇到连续阴雨天气，水温水位低于设定值时自动启动电热补水电磁阀，补水至设定水位，同时启动电加热加热至设定温度。此类系统用水舒适性好，系统用水保障率较高，但系统相对复杂，施工安装有一定难度，要求辅助能源功率足够大。图5系统在图4系统的基础上做了一些改进，不但可以应用于定时供水系统，对于24小时用水的系统同样适用。系统运行原理：系统启动前，太阳能现场的水压、电源应该正常。先将水箱内补满冷水，依靠强制温差循环泵加热蓄热水箱内的水，使其温度不断升高，热水通过位于两水箱之间中上部的连接管流入恒温水箱，恒温水箱内的恒定温度可自由设置(35--70℃)，当恒温水箱内的水温低于设定温度时，自动启动电加热至设定温度，电加热自动停止。当蓄热水箱内的温度高于恒温水箱内温度一定值时，水箱间的循环泵自动启动，将蓄热水箱内的热水循环至恒温水箱内。此种形式的系统控制简单，对辅助能源的功率要求相对较小，且用水保证率和舒适度都较好，推荐配置于5至20吨的热水工程。