紧凑式太阳能热水器设计综述

紧凑式太阳能热水器设计综述
1、关于热水器容量与采光面积的确定：
容量大小是根据集热管的数量及加热能力和采光面积来确定的，根据国标推算，每平方米采光面积热水器标准容量应在：73.6升（3级）、81.5升（2级）、86.5升（1级）；同时，在每平方米采光面积范围内，根据集热管的规格及加热能力，配置适量的集热管。

在采光面积与集热管配置一定的情况下，如果设计水箱容量偏大，则使水温偏低，严重时水温低于45℃，但热水器热损因数指标将减小。

反之，如果容量偏小，则使水温高，但热水器热损因数指标将增大。

因此，设计热水器容量应根据集热管的加热能力，按标准容量作适当增减。

在水箱容量与集热管配置一定的情况下，如果设计采光面积偏大，将使标准单位采光面积得热量与水箱容量配置减小，造成热水器得热量指标上降，实际得热量下降。

因此，在一定的集热管配置及条件（管间距）允许的情况下，设计采光面积应尽量的小。

2、关于集热管管间距的确定：
集热管管间距是依据采光面积，根据集热管规格及有效管长，来确定管间距。

设计管间距不宜正偏，在条件允许的情况下，应尽量负偏，将管间距减小。

这样有利于降低得热量指标，提高热水器实际得热量。

3、关于水箱尺寸的确定：
水箱尺寸的确定主要依据水箱容量与集热管的数量。

水箱长度根据集热管数量及管间距来确定，为了使水箱长度与集热管排列宽度大致相当，使热水器总体等称，水箱长度应不大于集热管排列宽度的600mm（单面300mm）。

水箱直径再根据水箱长度来确定，设计时应考虑水箱直径规格应尽量的少，
以减少工装模具数量及便于生产管理。

4、水箱保温层厚度的确定：
水箱保温层厚度的确定主要依据热水器的热损因数，而与热水器所配置的集热管及其规格和数量以及水箱的长度无关，不同能效等级的热水器对热损因数的要求不一样，因此，不同等级的热水器对保温层厚度的要求也不一样。

从保温层的相关计算公式及计算结果可见，水箱直径越大，其保温层厚度就越小，这是由于水箱直径越大，散热面积就越大，其单位面积的散热量就越小，则保温层的厚度就越小。

在保温层的设计计算时，应考虑在实际生产过程中，保温材料密度的不稳定性、保温层的密实性与含水量等因素导致导热系数的离散性，特别是要考虑水箱在冬季的保温效果，所以，本计算书中保温层厚度计算参数，即环境温度取0℃，没有按标准环境温度15℃计算。

在最终确定保温层厚度时，还应考虑水箱外包直径规格应尽量的少，以减少工装模具数量及便于生产管理。