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給排水知識分享

現在《建築設計節能設計标準》等國家規範、地方規範都對太陽能的設置做了要求，基本多層住宅、高層住宅都需要設置太陽能熱水器，本文就來介紹一下太陽能熱水系統，其組成，運行原理講的都比較清楚，和傳統的太陽能系統也有對比，大家可以看看，了解一下。

太陽能中央熱水器由以下四大部分組成：

太陽能集熱器：吸收太陽能 ，将光能轉化為熱能，使冷水在集熱器内被加熱；

保溫水箱：儲存熱水，可保溫3天，内膽為不鏽鋼，外包8厘米保溫層，最外層是鋁合金外殼；

熱泵輔助加熱系統：用于陰雨天輔助加熱；

供熱水管道：将經過增壓泵加壓後的熱水引向各用水點，主管道有保溫層，未端有回水管。

晴天，當太陽能把集熱器内的冷水加熱至55℃時（該溫度可調），冷水管上的電磁閥門自動打開，冷水被自來水壓力壓入集熱器内，集熱器内的熱水被擠出，然後進入到保溫水箱中儲存待用，當冷水到達集熱器出口處的溫度探頭時，探頭溫度底于55℃，電磁閥門就立刻關閉，冷水停留在集熱器内繼續被太陽能加熱，2-5分鐘後，水溫又達到55℃時，電磁閥門再次打開，集熱器内的熱水又被擠到保溫水箱中，按此規律，一次又一次的産生熱水進入水箱，水箱内熱水逐漸增加，一直增加到水箱水滿為止。水箱水滿後，就停止進水，如果還有太陽，為了充分利用太陽能，循環泵會自動啟動，把水箱内55℃的熱水抽出來，經過太陽能集熱器循環加熱，使水溫進一步升高至60-70℃，當水溫達到70℃時，就停止循環加熱，限制水溫不要超過70℃，以免燙傷人，又可防止結水垢（産生水垢的溫度條件是水溫超過80℃）。

熱泵加熱系統隻有在太陽能光照不足時才啟動，為最大限度地利用太陽能，減少電能的消耗，我們将設定3個時間段檢測保溫水箱的水位。

在上午10：30～11：30，如果保溫水箱内熱水水位還不到40%的位置，則自動啟動熱泵加熱系統，往保溫水箱補充50℃的熱水，如果水位達到設定值，則熱泵系統停止工作。

在中午12：30～1：30，系統自動檢測保溫水箱70%的水位，

在下午3：30～6：30，系統自動檢測保溫水箱100%的水位。從以上我們可以看出，系統在3個設定的時間段（可按需要設定多個時間段）會自動探測保溫水箱的水位，如果水位不夠，才啟動熱泵加熱（表明此時太陽光照不足或是陰雨天），反之就一直用太陽能加熱（晴天），而不會啟動熱泵，這樣我們便能最大限度地優先使用太陽能。

備用電加熱系統一般情況下不會啟動，在寒潮或用水量突然增大時，系統自動檢測保溫水箱的水溫，隻有當保溫水箱的水溫低于50℃時，才啟動電加熱，将水加熱到50℃，從而保證熱水的溫度處于一個較穩定的範圍内。

晚上用熱水時，熱水水位逐漸下降，冷水不會進入水箱，水溫是恒溫的，按照設計熱水是夠用的，晚上就不再啟動熱泵加熱了，當水位降至最低水位時，熱泵系統自動啟動，往保溫水箱補充少量熱水，保證一直有熱水用，要用多少就加熱多少，水位會一直維持在最低水位狀态，這種控制方法最省電費。

傳統太陽能熱水系統介紹：

傳統的太陽能熱水系統，對比單純的電（燃油爐）加熱，雖然也可以節省一部分電（油），但是使用不夠方便，在某些情況下還會浪費電（油），因此是不完美的，其詳細工作原理請看以下分析：

傳統太陽能、電（燃油爐）輔助加熱系統工作原理說明：

傳統的太陽能熱水系統，是由太陽能集熱器、保溫水箱、電（燃油爐）輔助加熱系統、供熱水管道四部分組成，而且用浮球閥控制水位，水位是一直保持滿箱的狀态，早上是滿箱的冷水。

晴天，太陽能把集熱器内的冷水加熱，熱水密度小，會浮起來，水箱的冷水密度大，會沉下去，形成自然循環，整箱的冷水被慢慢的循環加熱，水溫逐漸升高，水溫從20℃、25℃、30℃、35℃、40℃慢慢上升，一般情況下，在早上、上午，水還不夠熱，沒有熱水用，要在下午以後才有熱水用，這是一個缺點，這不适合早上、上午要用熱水的客戶。

晚上用熱水時，冷水同時會自動進入水箱底部，也就是說一邊用熱水一邊進冷水，冷熱水在同一個水箱内，冷熱水交界面會相互傳熱混合，導緻水溫逐漸下降，開始用水時很熱，後來越洗越冷，最後會有20%的熱水變成溫水，不夠熱，不能用，甚至浪費了熱水。若當天晚上剩餘半箱熱水，則水箱底部就會有半箱的冷水，第二天早上變成一箱的溫水，無法使用，若當天熱水全部用完，還不夠用，則無法再提供熱水。

下雨天時，因為沒有太陽能，水箱裡的水是冷的，到下午3點，電（燃油爐）輔助加熱系統會自動啟動，把整箱冷水加熱至50℃，若當天熱水用不完，就會浪費電（油）；若當天熱水不夠用，就沒有熱水用了。因為用電（燃油爐）加熱滿箱冷水，要等待很長時間，大約2個小時，而且加熱就是整箱水全部加熱，用不完就浪費大量電（油）費。

綜合以上分析，傳統太陽能熱水系統有以下四個主要缺點：

①、因為利用太陽能把整箱水循環加熱，升溫緩慢，早上、上午水不夠熱，沒有熱水用；

②、用浮球閥控制水位，用熱水時，水箱一邊出熱水，一邊進冷水，冷熱水相混合，水溫越洗越冷；

③、熱水不夠用時，無法再提供熱水；

④、下雨天，用電把整箱水加熱，用不完時就浪費電（油）。

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