别墅分体式太阳能热水工程案例解析
来源：中国太阳能产业资讯
1项目概况
天津星城别墅位于天津市南开区，年日照量为5152.4MJ/m2，年日照小时数为2612.7h，年平均温度13℃，年均日太阳辐照量为14.1MJ/m2。天津星城别墅项目，其热水取用是通过热管式太阳能别墅热水系统实现的，具体操作过程如下。
2运行原理图和说明
本系统适用于家用分体式太阳能热水系统，根据用户的日用热水总量，配置相应的水箱和太阳能集热器，同时结合别墅的建筑结构，太阳能集热器安装在屋顶，水箱、循环泵、控制器及膨胀罐等设备安装在室内或预留的指定位置。工作原理如图1所示。
图1分体式太阳能热水系统工作原理
3系统的技术方案
根据客户需求采用600L水箱，太阳能集热器匹配3片热管太阳能集热器串联，每片集热器由24支热管组成，集热器过热通过散热翅片进行解决。
3.1太阳能集热器流量的估算
1.根据GB/T18715-2002规定，每㎡集热面积的推荐流量值为0.01~0.02l/s
2.为保证末台太阳能集热器集热效率不至于过低、支路流量不至于过大，串联台数不宜过多。一般普通真空管型联集管太阳能集热器串联台数在8台左右，热管式联太阳能集管集热器串联台数在6台左右，U型管式联集管集热器串联台数在4台左右。
3.太阳能集热器流量估算
4功能
4.1温差循环
太阳能集热器、换热器和太阳能站中的泵1构成温差循环管路。当太阳能集热器与储水箱的温度差达到智控系统设定值时泵1启动抽动管路中的工质流动，工作介质通过换热器将热量传递到储水箱。当太阳能集热器与储水箱的温度达到智控系统设置的温差停止值泵1停止；如此往复，水箱中的水逐步被加热。
4.2恒温循环
泵2、储水箱和取水管路构成定时恒温循环管路.当取水管路的温度降低到智控系统设定的温度且水箱温度高于设定管路温度5℃时，泵2启动，将管路中的冷水循环到储水箱，储水箱中的高温水与管路中的冷水再次混合出满足设定条件的热水，这样，使用热水时，即开即有热水。
4.3辅助电加热功能
当水温较低时，可启动电加热，将水加热。有实时电热、恒温电热和预约电热3种电加热启动方式，满足不同用户的需求，在加热过程中，当水温达到设置的温度时会自动停止加热。
4.4系统过热保护
系统过热保护分为集热系统过热保护和电加热过热保护；控制系统自动控制集热系统的过热保护，确保集热系统、蓄热系统的安全；电加热过热保护通过部件的温度感应自动执行，确保电加热能够在安全的状态下工作。
5系统参数（见表1）
表1太阳能供热系统系统参数
6结语
本文分析了天津市星城别墅热水系统设计。本项目热水系统采用太阳能热管集热器，通过散热翅片解决集热器过热问题，为解决集热器过热提供了一个可行方案。
7安装效果图
太阳能热管集热器
