摘要：以工程為例介紹了太陽能集熱器的種類、選型及應(yīng)用，并分析其節(jié)能效益
　　關(guān)鍵詞：太陽能集熱器，集熱面積，節(jié)能效益分析
　　1前言
　　太陽能集熱器是利用太陽的輻射熱量，將水從低溫加熱到高溫并利用的裝置，是一種熱能產(chǎn)品。目前，我國(guó)大力倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源，使得太陽能技術(shù)日趨完善，隨著人們環(huán)保意識(shí)及節(jié)能減排意識(shí)的不斷加強(qiáng)，其應(yīng)用也越來越多。但在冬季寒冷天氣（尤其北方）及夏季陰雨連綿的天氣下，熱水溫度一般達(dá)不到用戶需求，因此必然要考慮其輔助熱源。從設(shè)計(jì)角度出發(fā)：按經(jīng)濟(jì)利益分析，推薦采用燃煤鍋爐、燃油（氣）鍋爐做為輔助熱源；從環(huán)境保護(hù)角度考慮，推薦采用電能做為輔助熱源。本項(xiàng)目根據(jù)業(yè)主的實(shí)際情況選用的輔助熱源是：燃?xì)忮仩t。
　　2概況
　　2.1工程概況
　　吉林某地益信小區(qū)D棟賓館共六層，建筑面積5700平方米，屋頂為坡屋面，賓館24小時(shí)用熱水，用于客房、餐廳、公共浴區(qū)等。冷水由小區(qū)泵房供水，輔助熱源來自燃?xì)忮仩t房。
　　2.2設(shè)計(jì)參數(shù)
　　冷水平均溫度10°C，熱水供應(yīng)溫度約50°C，結(jié)合實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)按熱水消耗量20噸/日考慮。
　　3太陽能集熱器的選擇
　　目前在太陽能熱水工程中通常采用的太陽能集熱器主要有平板型太陽能集熱器、全玻璃真空管集熱器、U型管式真空管集熱器、熱管式真空管集熱器和直流式真空管集熱器五種。
　　五種類型的太陽能集熱器性能見下表
　　

　　本項(xiàng)目根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候情況，采用的太陽能集熱器為全玻璃真空管集熱器，并在冬季寒冷天氣及夏季陰雨連綿的天氣下，選擇輔助熱源----燃?xì)忮仩t房來滿足用戶對(duì)熱水溫度的需求。當(dāng)室外溫度滿足熱水供應(yīng)溫度需求時(shí)，使用太陽能集熱器；當(dāng)室外溫度不滿足熱水供應(yīng)溫度需求時(shí)，使用輔助熱源燃?xì)忮仩t，通過汽水換熱器將集熱器的水加熱至熱水供應(yīng)溫度，送至用戶。這樣，既節(jié)省了燃?xì)忮仩t的燃料，又達(dá)到了用戶的熱水供應(yīng)溫度。
　　4太陽能集熱器的系統(tǒng)流程圖
　　1----軟水器S----冷水管道
　　2----軟水箱S8---軟水管道
　　3----鍋爐給水泵Z----蒸汽管道
　　4----燃?xì)忮仩tN----凝結(jié)水管道
　　5----分汽缸R(shí)----集熱器出水管道
　　6----汽水換熱器R1---熱水供水管道
　　7----太陽能集熱器
　　5太陽能集熱器面積的確定
　　太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，太陽能集熱器的面積應(yīng)以熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷或根據(jù)實(shí)際情況確定的太陽能供熱量作為基本依據(jù)，并分析計(jì)算項(xiàng)目所在地單位面積的太陽能集熱器平均每日有效得熱量，從而確定太陽能集熱器的安裝面積。
　　真空管集熱器在日照17000KJ/m2?d條件下，每m2集熱面，當(dāng)采用皇明專利三高管技術(shù)，則春秋季產(chǎn)熱水量70—90L/m2•d；夏季產(chǎn)熱水量100—120L/m2•d；冬季產(chǎn)熱水量60—70L/m2?d。（水溫為40-60℃）為保證系統(tǒng)全年使用，特別是保證冬季的用水量，本設(shè)計(jì)，按60L/m2?d(水溫40℃以上)，則整個(gè)工程的集熱器計(jì)算面積為333m2。
　　6太陽能集熱器的安裝及聯(lián)結(jié)
　　熱水工程中，太陽能集熱器一般是固定角度安裝，本項(xiàng)目根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式，太陽能集熱器安裝在坡屋面上，朝向?yàn)檎�南方向；通化地區(qū)緯度42º，緯度較高，冬季陽光與地平面夾角較小，應(yīng)使用傾角較大的太陽能熱水器，本設(shè)計(jì)選用50º傾角的太陽能集熱器，保溫儲(chǔ)熱水箱安裝在頂層閣樓內(nèi)。
　　集熱器的聯(lián)結(jié)方式有：串聯(lián)、串并聯(lián)、混聯(lián)。一般小系統(tǒng)采用串聯(lián)或串并聯(lián)系統(tǒng)方式。對(duì)于串聯(lián)或混聯(lián)的情況必須在各并聯(lián)回路裝可調(diào)流量閥門，以保證各回路同程均勻得熱。本工程采用皇明全玻璃真空聯(lián)集管系統(tǒng)。
　　7系統(tǒng)運(yùn)行效果及節(jié)能效益分析
　　本系統(tǒng)自投運(yùn)兩年來，用戶反映良好，無故障，可以滿足用戶對(duì)熱水供應(yīng)的需求。
　　根據(jù)我國(guó)北方大部分地區(qū)的太陽輻照資料，太陽能直接加熱可滿足熱水系統(tǒng)全年60—80%的熱量需求，其余20—40%熱量由太陽能輔助加熱系統(tǒng)供應(yīng)。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中，集熱器吸收的太陽能的利用率接近100%，輔助加熱的電力消耗只占系統(tǒng)總能耗的7—14%，較常規(guī)能源的熱水系統(tǒng)可至少節(jié)能85%以上。
　　8結(jié)束語
　　隨著太陽能技術(shù)的日趨完善，其環(huán)保節(jié)能的熱水系統(tǒng)形式，越來越受到廣大用戶的歡迎。因此，熱水供應(yīng)工程設(shè)計(jì)中如何正確選擇太陽能集熱器及系統(tǒng)形式，顯得尤為重要，選擇得當(dāng)其在北方地區(qū)才能有更廣泛的應(yīng)用前景。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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　　《太陽能熱水器選用與安裝》國(guó)標(biāo)圖集06J908-6
　　《太陽能集中熱水系統(tǒng)選用與安裝》06SS128
　　《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003