概述太阳能热水系统关键设计参数

朱安妮　简海强

摘要：随着社会经济的不断提高，人们对于不可再生资源的运用和浪费越来越严重，这对于人类的生存质量来说有着非常严重的影响，因此，人们开始对可再生资源进行大力的开发和利用。太阳能是可再生资源中最为丰富的一种，其是取之不竭，用之不尽的能源，所以，人们开始研发各种先进的设备，对太阳能进行高效的利用。太阳能热水系统就是人们研发出来的一种，太阳能热水系统能够利用太阳的能量，将其转化成其它形式的能量加以使用，这对于可持续发展来说具有重要意义。本篇文章针对太阳能热水系统的关键设计参数进行分析，并在文中加以概述。

关键词：太阳能；热水系统；关键；设计；参数

中图分类号：TU822 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）22-0123-01

引言

太阳能作为丰富的可再生资源，对其良好的利用能够降低人们对不可再生资源的使用，太阳能热水系统就是对太阳能应用最为广泛的。在过去的太阳能热水系统工程设计的过程中，因为建筑设计方面的人员没有参加，就导致太阳能热水系统在与建筑合二为一的时候出现很多问题，这种情况对太阳能热水系统的应用和推广都会造成非常严重的影响。另外，因为建筑给排水系统的相关人员对于太阳能热水系统方面的知识和相关参数并不是特别了解，这就致使获得的设计数据不正确，最终使计算出的集热器面积与大型水箱的容积不符，影响太阳能热水系统的有效使用。

1平均日热水用水量的取值

众所周知，想要得到太阳能，只有在天空中有太阳的时候才行，所以说，太阳能是间断性的能源，太阳能热水系统是将一天之中的太陽能热量进行积累，并不能够利用瞬间的热量进行断定。想要光使用太阳能为人们的生活提供热水，是完全做不到的，并且最高日用水的出现次数非常少，如果根据最高日用水量对集热器的面积进行计算的话，那么就会将很大一部分的热量浪费掉，这样不但浪费了资源，也浪费了投入的资金。因此，在对太阳能热水系统集热器面积进行计算的时候，应利用平均热水的用水量进行，在用水量最多的几天里，使用辅助加热的方式提供热水。所以，在对太阳能热水系统进行设计的时候，需要根据平均日用热水量作为计算参数。

2热水、冷水温度的取值

2.1热水温度的取值

热水供水温度以控制在55～60℃之间为好，因温度>60℃时，一是将加速设备与管道的结垢和腐蚀，二是系统热损失增大耗能，三是供水的安全性降低。而温度<55℃时，则不易杀死滋生在温水中的各种细菌，尤其是军团菌之类致病菌。从军团菌的因素分析，军团菌的繁殖与环境温度有直接关系，有资料表明，水温在20～30℃时是军团菌的最佳繁殖温度，所以其常在空调冷却塔内大量滋生，而在生活热水系统中并不多见。对于太阳能热水系统来说，出水温度低，其用水量比高温水要大，每天都可以充分使用产出的热水，这样就有利于水的置换，不利于病菌的停留。当多天不用热水的时候，贮热水箱内的水会因为连续多日的太阳加热，使得其水温升高，晴好天气时可以达到70℃，甚至更高，能起到很好的杀菌效果。选择合适的热水温度，不仅能缓解设备及管道的结垢和腐蚀，节能、节水和节约设备费用，而且还能抑制热水中军团菌等有害病菌的滋生。所以，对于一般住宅建筑，建议太阳能热水系统的热水供应温度适当降低。

2.2冷水温度的取值

太阳能热利用一般均有辅助热源，没有必要按最不利工况设计。因此冷水温度的取值，对于全年使用的太阳能热水系统，应以当地年平均冷水温度确定。

3住宅建筑使用人数的确定

在对住宅建筑使用人数进行确定的时候，应按照建筑的类型、房屋内部结构、房屋的总面积等因素确定。我国建设部门等几个部门在几年前制定了“国六条”规定，国家对商品住房的套型建筑面以及大小比例进行了严格的控制，并大力提倡小面积住房。另外，通过对有关资料的调查，我国平均每个家庭的人数为3.1人，所以，在对建筑进行太阳能热水系统设计的时候，就应该将建筑房屋的实际长期居住人口的数量进行充分考虑，进而对太阳能热水系统的参数进行科学、合理的设计。

4太阳能保证率f的确定

太阳能保证率f是太阳能热水系统中，由太阳能部分提供的能量占系统总负荷的百分率，是确定集热器总面积的一个关键因素，也是影响太阳能热水系统经济性能的重要参数。太阳能保证率的大小和取值，与系统使用期内当地的太阳辐照、气候条件、系统热性能、热水负荷、系统成本和开发商的预期投资规模、用户使用要求等因素有关。

5贮热水箱有效容积的确定

太阳能是一种低密度、间歇性的热源，具有不稳定、不可控制的特点。为了实现稳定的热水供应，太阳能热水系统必须设置贮热水箱。总之，太阳能集热是按照平均日热水用水量设计的，贮热水箱容积理论上应根据设计条件下24h太阳能集热和系统用水的变化规律确定。太阳能集热的规律是白天集热，晚上不集热。而对于一般住宅建筑，洗浴高峰主要集中在晚饭后至睡觉前，太阳能白天的集热量需要储存起来以备晚上使用。因此，集热系统贮热水箱的有效容积，应按住户所需太阳能集热器采光面积一天的热水产量计算为宜。

6总结

结合上文所言，我们能够了解到，想要将太阳能热水系统良好的结合在建筑的给排水系统之中，就必须要对太阳能热水系统的设计参数进行明确，并根据相关参数对集热器的面积以及大型水箱的容积进行计算，这样才能够确保太阳能热水系统能够与建筑物的给排水系统匹配，使太阳能热水系统更加安全、经济、科学。