平板太阳能热水系统的设计（上）
来源：中国太阳能产业联盟网
一、别墅及高层平板太阳能热水系统的设计
图4家用型太阳能热水系统原理
辅助加热：
1.燃气辅助加热
2.电辅助加热
3.出水端加热（即热式电加热或燃气加热）
4.热泵加热
储热水箱：
1.系统配套提供
2.利用已有电加热器改造
3.利用已有家用热泵热水器改造
4.可根据需要定制（容积、形状）
图5别墅分体承压式
结构紧凑，循环流畅，集热效率高；
整体发泡、最佳保温密度，保温效果较好；
承压运行，水量充足，水力按摩；
纯铜流道、钢化玻璃、全不锈钢管路、全不
锈钢内胆，可靠性好，寿命长；
与建筑结合更美观、更灵活，高档管路，水
质好；
全智能控制，操作简单，省力省心。
二、高层建筑太阳能应用模式介绍
1．高层居住建筑太阳能应用特点：
A．受土地资源限制，相对来讲，高层建筑尤其是居住建筑可供安装的地方有限，如通常太阳能安装于建筑天面上，而高层建筑户均天面面积较少，天面结构也较复杂，建筑外观整体要求较高，不便于直接在天面设置太阳能系统，需配合建筑结构、外观造型等专门设计平台或构架安装太阳能集热器、水箱等；
B．楼盘形式居住建筑统一规划设计安装太阳能系统，可以有效解决太阳能与建筑结合问题，实现与建筑同时设计、同时施工，太阳能与建筑协调一致性较好；但作为商品房开发的居住建筑其产权是归众多终端客户即业主所有，而园区统一管理通常是由物业公司来承担的，如果按照工厂、酒店、医院等作为服务或配套设施来规划设计太阳能系统，并配套相应辅助设施，太阳能系统运行费用的分摊或计量收费问题将是物业公司面临的一个难题，工厂宿舍的热水供应是作为福利或功能要求来配套的，运行费用自然可计入生产管理成本等，不存在分摊问题，酒店、医院类亦如此。所以，楼盘或住宅小区在开发阶段统一规划设计配套太阳能热水系统，须尽量避免或减少系统日常运行费用来选择系统的配套方案，辅助加热解决方案不宜集中设置，宜由业主自行选配，系统设计时综合考虑配套衔接及计量控制。
2．高层居住建筑太阳能应用方式：
1）无辅助独立太阳能中央热水系统
图6
A．太阳能集热器安装位置：
平屋顶：直接安装于屋面上；天面设置专门的太阳能集热器安装平台、构架。
坡屋顶：直接安装于坡屋面瓦面上，顺坡安装；镶嵌于坡屋面，替代屋面瓦。
B．系统配置：
建筑天面（含坡屋顶）集中设置太阳能集热器，配套贮热水箱（水箱可设置于天面或设备夹层内），不配套集中辅助加热；分户配套即热式全自动电/燃气热水器，设置太阳能热水自动供水切换装置及相应的计量、显示仪表。
C．系统控制：
太阳能系统可采用自然循环或采用定温直流方式生产热水与温差循环结合等方式工作，较小系统可按单水箱配置，较大系统宜配置多个水箱储热，采用水箱间串联组合逐级加热，利用末端水箱恒温或定温供水，至少具备主干管定温回水效果；全自动控制，实现分户自动供水及辅助切换控制。
D．管理收费方式：
系统投入运行费用：正常情况下太阳能系统运行费用主要是系统循环泵、回水泵及控制部分的电费消耗，如系统采用自然循环，该项费用主要是管网回水泵及控制系统的电能消耗，相对来讲很少，可摊消至公用部分处理或对热水按分户热水表计量收费时，摊消于热水费用中；较大系统采用定温或温差循环工作方式时，循环泵电能消耗较自然循环多。收费方式：收费项目包括系统运行电费、维护管理费用及基本冷水消耗费用；按照分户所配套计量水表太阳能热水用量，综合系统循环泵等的电能消耗及维护费用合理摊消来收费；晴天客户优先利用太阳能热水，不足部分由自配
辅助解决。
2）分户配套水箱二次换热太阳能中央热水系统
A．太阳能集热器安装位置：
平屋顶：直接安装于屋面上；天面设置专门的太阳能集热器安装平台、构架。坡屋顶：直接安装于坡屋面瓦面上，顺坡安装；镶嵌于坡屋面，替代屋面瓦。
B．系统配置：
建筑天面（含坡屋顶）集中设置太阳能集热器，不设集中贮热水箱，分户设置间接加热水箱（水箱可放置阳台、卫生间），根据不同地域需求等差异，采用水箱内置换热盘管或内置电辅助加热，或分户配备电热水器、燃气热水器备用并兼作太阳能辅助加热，不配套集中辅助加热；设置太阳能热水自动供水切换装置及相应的计量、显示仪表。
C．系统控制：
太阳能系统采用介质间接加热以自然循环或温差循环方式工作，进户盘管设电磁阀定温控制加热，防过热，分户水箱内置电辅助加热，或分户配备电热水器、燃气热水器备用并兼作太阳能辅助加热。全自动定温控制供水，含手动切换及过热、干烧、漏电等安全保护。
D．管理收费方式：
系统投入运行费用：正常情况下太阳能系统运行费用主要是系统循环泵、回水泵及控制部分的电费消耗，如系统采用自然循环，该项费用主要是管网回水泵及控制系统的电能消耗，相对来讲很少，可摊消至公用部分处理或对热水按分户热水表计量收费时，摊消于热水费用中；较大系统采用温差循环工作方式时，循环泵电能消耗较自然循环多。收费方式：收费项目包括系统运行电费、维护管理费用，用户消耗水量费用自己承担；按照分户所配套计量水表太阳能热水用量，综合系统循环泵等的电能消耗及维护费用合理摊消来收费；晴天客户优先利用太阳能热水，不足部分由辅助解决；或将运行电费按照公共用电摊消不计量收费。
图7坡屋顶型集热器安装示意图
图8中央式分户承压间接加热太阳能系统示意图
3）外墙装饰—太阳能中央热水系统
A．太阳能集热器安装位置：
窗间墙：直接外挂安装于窗间墙面上或其它外墙立面。
B．系统配置：
建筑外墙面集中设置太阳能集热器，配套贮热水箱（水箱可设置于天面、地下室或设备夹层内），不配套集中辅助加热；分户配套即热式全自动电/燃气热水器，配置太阳能热水自动供水切换装置及计量、显示仪表。
C．系统控制：
太阳能系统采用定温直流方式生产热水与温差循环结合方式工作（有条件优先采用自然循环），水箱逐级加热，终端水箱定温供水，自动定温回水，分户自动供水及辅助切换控制。
D．管理收费方式：
按照分户所配套计量水表太阳能热水用量，综合系统循环泵等的电能消耗及维护费用合理摊消来收费；晴天客户优先利用太阳能热水，不足部分由自配辅助解决。
4）外墙壁挂—分户独立太阳能热水系统
A．太阳能集热器安装位置：窗间墙、阳台：直接外挂安装于窗间墙面、阳台栏杆上或其它外墙立面。
B．系统配置：相对于不同户型，在相应的南向外墙面或阳台设置一定规格的太阳能集热器，分户配套独立贮热水箱（水箱可设置于阳台壁橱内、挂于阳台、卫生间墙上；也可如空调室内机放置于阳台地面、外墙上等），辅助加热可配电加热置于水箱内，也可采用即热式全自动电/燃气热水器配合使用；配套太阳能热水自动供水切换装置及计量、显示仪表。
C．系统控制：太阳能系统采用自然循环、温差循环方式工作，分户水箱内置电辅助加热（配套单独燃气热水器），全自动定温控制供水、回水，含手动切换及防过热、干烧、漏电等安全保护。
D．管理收费方式：无须收费。
5）低层（六层以下）建筑—太阳能应用系统
A．太阳能集热器安装位置：与高层建筑相比低层建筑可供安装太阳能的地方较多，通常太阳能可安装于建筑天面上；也可采用类似高层建筑的应用方式。
B．系统设置:从管理角度来讲,天面面积足够的情况下,最简单的方式是按照单个住户需求情况,配套一体式或分体式太阳能热水器,热水器主体统一规划布局设计于建筑天面（包括平屋面及坡屋面）,针对不同户型每户一套独立系统,辅助加热可采用水箱内置电加热或每户配置电热水器、燃气热水器备用及辅助；一体式集热器及水箱统一设置于建筑天面上，分体式集热器设置于建筑天面上，水箱按照实际情况可设置于天面上（如集热器底部支架上），也可设置于住户阳台或卫生间内。
C．系统控制：太阳能系统可采用自然循环或温差循环结合等方式工作，至少具备主干管定温回水效果；全自动控制，实现分户自动供水及辅助切换控制。
D．管理收费方式：无须收费。
图9分户壁挂式承压间接加热太阳能系统示意图
3．高层小区安装方案
图10高层小区安装方案一
说明：
本太阳能热水系统集热器单独安装，并采用自然换热循环，独立供水和辅助电加热。设备安装涉及建筑立面，考虑抗风、抗震等技术措施，应由建筑相关单位确认可行性后方可实施安装。
1.集热器安装于阳台、飘窗或其他通过建筑设计许可的立面；
2.集热循环管路建议采用铜管，外加保温；
3.由太阳能集热器构成的阳台栏板，应满足其钢性、强度及防护功能要求；注意：针对屋面面积无法满足集热器设计面积的多层和高层建筑，可采用本系统解决方案。
图11高层小区安装方案二
集中集热、分户储水、独立计量太阳能集热系统统一安装，采用分户独立换热储热水箱，独立供水和辅助加热。本系统适用于高层和多层建筑；集热器安装于屋顶或墙体，分户水箱统一放置，确保各支路等流程。
图12高层小区安装方案三
集中集热、集中储水、分户计量集热器统一安装，共用水箱，集中供热；集热器集中安装与屋顶或墙体，水箱因地制宜；对高要求的客户，通过管道循环实现即开即热；通过分户水表实现刷卡或计量收费。
