太阳能热水系统工程常见问题案例分析与应对
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1.2 太阳能热水系统分类

太阳能热水系统设计的第一步首先应该是确定采用哪种类型的系统。下面对常用的太阳能热水系统类别做简要概述。

1.2.1 按照集热器种类分类

按照采用的太阳能集热器种类的不同,一般把太阳能热水系统分为平板集热器系统(俗称平板系统)、全玻璃真空管系统、U形管集热器系统(俗称U形管系统)、玻璃-金属热管系统(俗称大热管系统)、全玻璃真空管内插热管系统(俗称小热管系统)、全玻璃热管系统(俗称玻璃热管系统)、单机串并联系统等。

具体讲,采用平板太阳能集热器的系统称为平板集热器系统。采用了全玻璃真空管集热器、U形管集热器、玻璃-金属热管集热器、全玻璃真空管内插热管集热器、全玻璃热管集热器的系统,分别被称为全玻璃真空管系统、U形管系统、玻璃-金属热管系统、全玻璃真空管内插热管系统、全玻璃热管系统。单机串并联系统是指采用多台家用太阳能热水器串并联,组成的较大供热水规模的太阳能系统。

不同类型的集热器具有不同的特点,系统设计必须考虑所选用的集热器自身特点,做到扬长避短。不同类型的家用单台太阳能热水器串并联,也需要注意其各自不同的性能要求。

1.2.2 按照集热系统承压情况分类

按照集热系统承压情况,太阳能热水系统可以分为常压系统(俗称开式系统)和承压系统(俗称闭式系统)。

开式系统是指集热系统中集热器的流道与大气连通,且集热器所承受的压力不超过1kg/cm2的系统。闭式系统是指集热系统中集热器的流道密闭,不与大气连通的系统。各种类型的集热器均可用于开式系统,但不承压的集热器只能用于开式系统而不能用于闭式系统。

1.2.3 按照贮热水箱内的水被集热器加热的方式分类

按照贮热水箱内的水被集热器加热的方式,通常把太阳能热水系统分为直接系统和间接系统。直接系统是指贮热水箱内的水流过集热器流道,被集热器直接加热的系统。间接系统是指贮热水箱内的水通过换热器时被流过集热器流道的传热工质加热的系统。间接加热系统的传热工质可以是水,也可以是防冻液等。

1.2.4 按照集热器内流体的流动方式分类

按照集热器内工质或水的流动方式,通常把太阳能热水系统分为自然循环系统、强制循环系统、直流系统。

自然循环系统是指仅仅依靠集热器内传热工质的密度变化来实现传热工质循环的系统。强制循环系统是指依靠水泵或其他外部动力迫使传热工质实现循环的系统。直流系统是指需要加热的传热工质一次流过集热器后进入贮热装置储存备用或进入末端热水点直接使用的系统。上述传热工质可以是水,也可以是防冻液等。

1.2.5 按照有无辅助热源分类

按照系统有无辅助热源,太阳能热水系统可以分为单独太阳能加热系统和带辅助热源的太阳能系统。

单独太阳能加热系统是指单纯依靠太阳能加热而没有其他辅助热源的系统。带辅助热源的太阳能系统是指联合使用太阳能和其他热源并可以不依赖太阳能而独立提供所需热能的系统。