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集中式、分户式太阳能热水系统对比分析李燕霞北京中天元工程设计有限责任公司摘要：随着整个社会对节能的重视，太阳能作为极好的天然能源越来越被广泛应用在建筑行业中。
本文对太阳能热水系统的几种形式做了一些对比分析可供参考交流。
关键词：太阳能；集中式；分户式1前言太阳能热水系统是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。
太阳能热水系统从安装和使用方式方面可分为集中式太阳能热水系统和分户式太阳能热水器两种形式。
集中式太阳能热水系统安装和使用方式：集中安装、集中集热、集中辅热、集中供热；分户式太阳能热水器安装和使用方式：分户安装、分户集热、分户辅热、分户供热水。
2集中式太阳能热水系统集中式太阳能热水系统从集热器类型、水箱数量、循环方式、系统开闭形式、承压方式、自动化程度、供热形式等方面可以划分出多种工程方案。
但以供热形式来区分可分为集中集热集中供热水系统和集中集热分户供热系统两大类。
2.1集中集热集中供热水系统该系统由太阳能集热器，集热水箱（储热水箱），管道配件，自动控制部分组成。
集热器通过自然循环或强制循环加热水箱中的水，再由管道直接将热水送至用水点，因集热器面积或光照不足等原因导致得热量不足，可通过电加热装置或燃气加热装置补充。
这种系统的特点是：集热器在屋面集中放置，有利于建筑一体化设计；集热器在屋面放置不受楼间距影响，有利于采光以最大程度利用太阳能；用水点相对较少，楼层低，循环管路长；用水时间相对固定，可合理调整辅热工作时间；循环管路短，热损失在可接受范围内。
真空管集热器系统热效率虽然高，但故障率也高；热管、平板式集热器故障率低，但系统集热效率不高；这种系统形式需要专人管理、维护。
2.2集中集热分户供热水系统该系统的组成由太阳能集热器，平衡水箱，热水循环泵，管道配件，分户换热水箱，自动控制部分组成。
集热器通过自然循环或强制循环加热水箱中的循环介质（导热油、防冻液、水等），通过循环泵由管道将循环介质送至用水点的换热水箱内，由换热器加热分户换水箱中的水，当循环介质加热的水温达不到使用要求其时，可通过水箱中的电加热装置补充。
例析集中式太阳能热水系统设计1 前言用太阳能加热低温热水（小于100℃）的太阳能热水系统，是当前太阳能利用中技术最成熟、经济上最具竞争力、应用最广泛、产业化发展最快的领域。
笔者根据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》（GB50364-2005）和《建筑給水排水设计规范》GB50015-2003（2009版），整理出集体宿舍太阳能加热系统的设计计算方法和步骤，供工程设计参考。
集体宿舍太阳能热水系统由两个循环系统和一个辅热系统组成。
循环一是由太阳能集热器、集热系统循环泵、定压膨胀罐、和相应管道阀门组成。
循环介质为传热工质，温度控制器S1和S2分别设置在水箱底部和集热系统出水口，温度传感器的信号传送到控制器T1中。
当二者温差大于某数值时（一般设定为5～10℃），控制器控制循环泵1开启，经太阳能集热器加热的传热工质将集热系统的热量传输到水箱，当二者温度差小于设定汁时（一般为2～5℃），循环泵停止工作。
循环二是热水供应系统循环，以保证用水温度的均衡。
辅热系统由电加热器及相应管道阀门组成，当冬天或阴雨天气，太阳能热水系统效能差时才使用。
在采用辅助热源加热时，当储热水箱内的水温已达到设定水温时，水温通过控制器使电加热器停止，待储热水箱水温降到设定的低水温时再开启电加热器。
2设计计算步骤和方法2.1设计小时耗热量：Qh=Kh·Qd （2-3）Kh——小时变化系数这里需要说明的是，设计小时耗热量与高日高时热水用量有关，但与太阳能热水系统供热量并无直接联系，因为当太阳能热水系统制备的热水储存在贮热水箱内后，热水是由水箱供给，若水箱的容积足够大，则系统供热量最小不小于平均小时耗热量即可，为了提高保障性，可乘1.3～1.5的保险系数。
2.2 设计秒流量、热水循环流量：（1）设计秒流量公式qg= 0.2α （2-5）（2）热水系统的热水循环流量计算，全天供应热水系统的循环流量按下式计算：qx= QS/C （L/h）（2-6）式中：qx——循环流量，L/h；C——水的比热，4.187KJ/（kg·℃）；QS——配水管道系统的热损失KJ/h，可按设计小时耗热量的3%～5%采用；——配水管道的热水温差，℃，一般取5～10℃；2.3太阳能集热器总面积的确定（1）直接式系统集热器总面积：Ac= [QWcρr（tend-tL）ƒ]/[JTηcd（1-ηL）] （2-7）式中：Ac——直接式系统集热器总面积，m2 ；QW——日平均用热水量，L/d ；ρr——热水密度，kg/L ；tend——贮水箱内水的终止设计温度，℃；tL——水初始温度，℃；ƒ——太阳能保证率，无量纲，根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性能及用户要求等因素综合考虑后确定，一般在0.30～0.80范围内。
某办公楼的集中式太阳能热水供应系统设计作者：张成军来源：《硅谷》2011年第07期摘要：随着太阳能这种清洁可再生能源在生产生活中越来越广泛的应用，集中式太阳能热水供应系统作为投资小、运行费用低的供热系统得到广泛的应用与发展。
主要探讨多层民用建筑配套的集中式太阳能供热系统的设计与计算。
关键设计参数：太阳日照时间、用水量定额、系统集热器总面积、集热片选择、冷水箱容积、热水箱容积、管道系统。
关键词：集中式太阳能热水供应系统；系统集热器面积；设计计算中图分类号：TK文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0410058－011 工程概况本办公楼所建地位于攀枝花市攀钢厂区。
办公楼共2层，长36.0m，宽15.0m，高8.6m，每层面积为540.0m2，屋面为平屋面，楼内设置男、女浴室。
2 热水用量计算根据《建筑给水排水设计规范》5.1.1条，热水用水量定额40-60L/人·班，取值50L/人·班，使用时间为12小时。
热水均用作淋浴，职工总人数为100人，三班制，热水供应时间为每班下班后1小时。
经计算，本楼日用热水量为5.0m3。
热水系统水源水质采用生活水。
3 相关气象资料攀枝花市地处北纬26°，全年日照时间约2838小时，日平均照射时间7.78小时，属太阳能资源较丰富地区，年平均气温20.6℃。
根据国家气象中心提供的《中国气象辐射年册》（2001年）中月平均及年平均日辐照量数据，数据如下表（单位kJ/m2）：4 热水供应系统选择根据实地调查发现，本楼所在地离厂区最近的蒸汽供给管道较远，若要新建蒸汽管道至本楼，路线难以找到，且投资较大。
考虑到攀枝花的太阳能资源较丰富，且建筑屋面为平屋面，屋面位置较宽裕，选择太阳能集中式热水供给系统作为淋浴热水的供给方式。
太阳能集中式热水供应系统采用自然循环，系统流程如下：如上图所示，5.9m3储热水箱与太阳能集热板组因热膨胀而形成自然循环系统，当5.9m3储热水箱中热水被使用，则通过1.0m3补水箱进行补水，以保证系统水量平衡。
