集中式太阳能热水系统共26页
集中式、分户式太阳能热水系统对比分析
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。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
集中式太阳能热水系统 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
例析集中式太阳能热水系统设计
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。
集中集热分户储热太阳能热水系统课件
果。
03
维护
定期对集热器进行清洗和维护，清除灰尘和污垢，保持其良好的工作状
态。同时，应定期检查集热器的密封性能和连接部位，防止出现漏水或
漏气现象。
集热系统效率与优化
效率评估
对集热系统的效率进行评估，可以采用测试数据或模拟计算 等方法。评估指标包括集热效率、储水箱温度等。根据评估 结果，可以对系统进行优化和改进。
集热器安装与维护
01
安装位置
选择合适的安装位置是集热器安装的关键因之一。应确保集热器面向
南方，以最大程度地吸收太阳辐射能。同时，应避免遮挡物对集热器的
影响，如建筑物、树木等。
02
安装角度
根据地理位置和太阳高度角，调整集热器的安装角度，以实现最佳的太
阳跟踪效果。在安装过程中，应确保集热器的水平，以避免影响吸热效
控制原理
通过温度传感器和控制系统，实 现对集热器、储热设备和出水的 智能控制，确保水温、水量和加 热时间的合理调节。
控制设备
包括温度传感器、控制器、电磁 阀、水泵等设备，用于采集数据 、发出控制指令和执行控制动作 。
系统智能化与远程监控
系统智能化
采用智能化技术，如物联网、大数据 和人工智能等，实现对系统的远程监 控、故障诊断和智能优化，提高系统 的运行效率和稳定性。
经济效益
虽然初期投资较高，但长期运行成本较低，且能 够提高设施的环保形象，吸引更多的用户和客户 。
06
未来发展与展望
技术创新与改进方向
01
高效集热技术
研发更高效的集热材料和工艺 ，提高太阳能的吸收和转换效
率。
02
智能化控制
运用物联网和人工智能技术， 实现系统的智能化管理和控制
太阳能集中集热、分户供热系统-文档资料
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4
系 统 组 成 部 分
集热器
一
四
管道
储热水箱
二
集热系 统
五
控制系统
水泵
三
六
分户水箱
集热器的发展
第一代
第二代
第三代
平板式
全玻璃真 空管
玻璃-金 属热管
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6
系统使用集热器的完美特点
集热器特点
启动速度快，热效率高，热损失小。 管内不走水，不结水垢，无泥沙沉积，热效 率稳定。 热管相变传热，能够在-40℃的严 寒条件下正常使用。 真空集热管单管意外破损，系统正常运行， 无漏水瘫痪危险，安全可靠。 可满足集热器在15～90°倾角范围内任意角 度集热。可任意组合成各种大小集热面积的 集热阵列。
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系统的两种形式
二、集中储热系统结构及其优势 · 系统运行较稳定，运行成本低·
系统施工周期短·
· 技术成熟，系统故障率低。 · 结构分明，便于组织安装及售
后服务·
· 配品、配件较为普及，便于维
护 · 对于住宅小区，集中式系统相 对分户系统有初期投资少、集成 化程度高的优势，模块化的集热 器与建筑结合也比较美观
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控制器的分类
根据控制器所在位置不同
集热循 环控制 系统
换热循环 单击添加 控制系统
室内控 制
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系统的控制
集热循环 控制
该控制环节通过水温温差来控制水泵的启停来对集热循环进 行控制，达到储热的目的。
用户用水 循环
通过测试用户的储热水箱的进出水水温温差来控制换热系统 的热水循环。
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户内储热水箱
集中集热-分户储热太阳能热水系统共21页文档
6
、
露
凝
无
游氛，来自天高风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
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，
于
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若
浮
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。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
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容
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安
。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
集中集热分户储热太阳能热水系统课件
储热技术改进
研究新型储热材料和技术 ，延长热水供应时间，满 足更多用能需求。
系统智能化
引入物联网和智能化技术 ，实现系统的远程监控和 控制，提高运行效率。
市场推广与应用拓展
降低成本
通过规模化生产和技术创新，降 低太阳能热水系统的成本，提高
市场竞争力。
拓展应用领域
将太阳能热水系统应用到更多领 域，如农业灌溉、工业用热等。
工作原理
该系统主要由集热器、储水箱、连接部件和控制部件组成。 集热器负责吸收太阳能，并将其转化为热能；储水箱用于储 存热水，并通过连接部件和控制部件将热水分配给各个用户 。
系统组成与特点
组成
集中集热分户储热太阳能热水系统包括集热器、储水箱、连接部件（如管道、阀 门等）、控制部件（如温度传感器、控制器等）以及其他辅助部件（如支架、保 温材料等）。
安全防护措施
为了确保储热系统的安全运行， 需要采取一系列安全防护措施，
如防爆、防漏、过热保护等。
定期检查与维护
定期对储热系统进行检查和维护， 包括清理水垢、检查管路是否漏水 、检查电控系统是否正常等。
常见故障与排除
针对常见的故障和问题，如设备漏 水、加热速度慢等，需要采取相应 的排除措施，如更换密封圈、清洗 水垢等。
CHAPTER
04
系统运行与控制
系统运行模式与切换
运行模式
集中集热分户储热的太阳能热水系统 通常采用集中集热和分户储热的模式 ，通过集中集热器收集太阳能，再通 过分户储热设备储存和释放热量。
模式切换
根据天气、季节和用户需求，系统可 以实现自动或手动切换运行模式，如 晴天模式、阴雨模式、冬季模式等， 以满足不同情况下的热水需求。
集中集热分户储热太阳能热水系统能够为用户提供稳定、安全的热水供应，同 时减少能源消耗和环境污染。此外，该系统的安装和使用成本相对较低，能够 为用户带来经济效益。
《太阳能集热器》课件
目前太阳能储能技术尚未完全成熟，导致 在日照不足时无法保证持续稳定的能源供 应。
尽管长期运营成本低，但太阳能集热器的 初期投资成本相对较高，可能会阻碍其推 广和应用。
发展前景展望
技术进步
随着技术的不断进步，太阳能集热器的 效率将得到提高，成本也会逐渐降低。
多元化应用
未来太阳能集热器将拓展到更多领域 ，如工业加热、海水淡化等，具有更
散热过程
散热过程
太阳能集热器的散热过程是将集热器中多余的热量通过自然对流或强制对流等方式散发到周围环境中，以保持集热器 的正常工作温度范围。散热效率对于集热器的性能和可靠性至关重要。
散热方式
散热方式包括自然对流散热和强制对流散热。自然对流散热依靠自然气流或水流动将热量传递到环境中；强制对流散 热则通过风扇或泵等设备强制对流传导热量。选择合适的散热方式需要根据具体的应用场景和需求来决定。
《太阳能集热器》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 太阳能集热器简介 • 太阳能集热器的工作原理 • 太阳能集热器的设计与制造 • 太阳能集热器的性能测试与评估 • 太阳能集热器的安装与维护 • 太阳能集热器的优势与局限性
01
太阳能集热器简介
定义与工作原理
定义
太阳能集热器是一种利用太阳能 进行能量转换的装置，能够将太 阳能集中并转换为热能或其他形 式的能量。
散热效率
散热效率受到多种因素的影响，如散热面积、气流速度、环境温度和集热器材料等。为了提高散热效率 ，需要增加散热面积、优化气流组织、选择具有良好导热性能的集热器材料，以及合理利用周围环境因 素来增强散热效果。
03
太阳能集热器的设 计与制造
材料选择
吸热材料
选择高吸收率的材料，如铜、铝、不 锈钢等，能够有效地吸收太阳辐射能 并将其转化为热能。
某办公楼的集中式太阳能热水供应系统设计
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。
集中式太阳能热水系统
3、系统调试及仪表安装控制要点
(1)温控仪表、压力表、温度表等按要求安装位置、 朝向、正确，便于使用。 (2)管路系统试压及冲洗 管道系统应在保温前进行水压试验，其压力值应 为管道系统工作压力的1．5倍，最小不低于0。6 MPa，试验压力下lOmin内压力不降，不渗不漏。太 阳能热水系统试压完毕后应做冲洗工作。冲洗应用 自来水连续进行，要求以系统最大设计流量或不小 于1．5m／S的流速进行冲洗，直到出水口的水色和 透明度与进水目供热水系统很重要的部分，主管最好选用 的是不锈钢管材，主要考虑不锈钢管热稳定性好， 使用寿命长，因热水对管材的耐久性要求更高，不 宜采用PPR管，因其容易变形。悦海花园太阳能系统 支管起初采用了热水PPR管且太阳能厂家的水箱出水 温控系统不太完善，到了8、9月份因中午气温较高、 用水量较少（该住宅楼共120户，此阶段仅有不到20 户入住），所以管路内中的水温太高，导致管井内 的PPR分户支管管件损坏（入铜丝接管件因水温太高 聚丙烯塑料部分变软，与铜丝部分发生离析，多处 漏水），所以在此提醒大家，管井内与主管道连接 的部分一定不要采用PPR管。
高层建筑太阳能热水系统在威海应用的比较少， 我们施工的主要由金猴西海景苑、悦海花园24号住 宅楼。悦海24号住宅采用了集中式太阳能热水系统 给每户居民提供热水，该系统立管采用热镀锌钢塑 复合管，支管为热水PPR管、铜管。系统分为高、低 两个区，15层以上为高区，15层以下为低区，两个 区分别供水、分别设置循环管，下面从该系统的施 工过程等方面与大家共同交流一下。
二、太阳能热水系统的简介
太阳能热水系统利用阳光照射时，真空管吸收的 太阳能转化成热能，并使真空管内的水升温。从而 提供热水供人们使用。 太阳能热水系统可分为分户式、集中式两种。