太陽能熱水器組合系統設計的基本原則

跟生活熱水負荷相比，采暖負荷一般要大得多。每幢房屋的采暖負荷取決于當地的氣候條件、房屋的建筑尺寸、保溫情況、通風條件、被動太陽能技術的采用程度、屋內的熱負荷狀況以及居住人數等諸多因素。據有關調查資料表明，同幢房屋的采暖負荷通常是生活熱水負荷的2．5～10倍。
在太陽能組合系統中，一般都有兩個能源(太陽能和輔助能源)用于提供兩個熱負荷(采暖負荷和生活熱水負荷)所需要的熱量。只要白天有足夠的太陽輻射，就由太陽能集熱器提供熱量；否則，就由輔助能源(如油、氣、電、生物質等)補充太陽能的不足。
然而，太陽能組合系統設計必須遵循一條基本原則：應當使太陽能集熱器在盡可能低的工作溫度下運行，以便獲得盡可能高的集熱效率。所以，系統設計的關鍵是如何綜合不同能源和不同熱負荷的技術特性，設計出完整、耐久、可靠、經濟的太陽能組合系統。
儲水箱的溫度分層
為了給兩個熱負荷提供熱量，依據采暖負荷和生活熱水負荷的不同特性能組合系統應當同時具有處于不同溫度水平的熱水。
當然，簡單的方法是，采用兩個有不同溫度水平的儲水箱，借助于智能化控制器以驅動不同的閥門和水泵，以期達到分別提供采暖和生活熱水的目的，但這樣做顯然要提高系統的造價。
另一種科學的方法是，只采用一個儲水箱，運用一些特殊的措施以避免不同溫度的水在儲水箱內混合。由于熱水的密度總是比冷水的密度低，所以熱水總是位于熱水組合系統儲水箱的上部，冷水總是位于儲水箱的下部，這種特性稱為儲水箱的溫度分層。

本文由太陽能熱水器工程，上海湘宸太陽能廠提供