宿舍热水工程太阳能热水系统设计

　　工厂、学校宿舍用水人数多，用水时间集中，这类集体宿舍集中用水需配备大功率热水设备和保温水箱。采用太阳能热水系统，通过优化设计，使设计方案实施后能以良好的性价比为用户提供安全可靠，卫生、舒适让用户满意的热水供应。
　　太阳热水系统如何才能实现传统热水系统的功效，又能达到最大限度节能的目标，首先是要根据用户用水特点，供水可靠性、稳定性等方面合理界定用水量标准，结合卫生设施配套及完善程度，确定热负荷、用水高峰持续时间以及段大小时供水量等，以此计算依据作为最终选择太阳热水系统设计方案和相关设备配套的依据。

　　太阳中央热水系统设计的关键是实现最大限度利用太阳，满足热水供应需要。为便于分别说明，在此按用水方式不同将太阳热水系统分为每日定时供水，每日多时段供水和全天候供水三种方式来分别阐述。

　　定时供水太阳中央热水系统

　　所谓定时供水是按每天在规定时段供应热水的系统，该系统多为工厂和学校等类似集体宿舍热水供应系统，按照人们正常工作及生活习惯，此类系统也可以说是每日晚间定时供水系统，也有叫做定时定量供水系统。由于人们使用热水习惯与气候情况有直接关系，并不是一年四季维持在一个常量标准，而设计计算时所依据的用水量标准只能作为确定太阳集热面积或系统规模的参考。

　　实际应用中，每天的用水量是变化的，而一定规模集热面积的太阳热水系统所配置的储能用热水箱却是固定不变的。在日照充足的季节，环境气温也相对比较高，而热水的需求量却相对较少，常会出现热水供应过量现象，而在同样季节，如有日光不 足或是阴雨天时，太阳热水系统产水温度不能满足供水温度要求时，便利用辅助设备来对全部水箱进行加热，使其达到正常供水温度要求，这就易造成过量水被加热，造成能耗增加，产生浪费。为此，对该种太阳热水系统优化设计的主要环节是实现按需供应热水和定量、定温方式辅助配套。

　　在定时供水太阳中央热水系统方案设计时，为了尽可能最大限度的利用太阳能减少辅助加热能源消耗，保证全天候热水供应，太阳热水系统宜采用两级或多级太阳热水系统串并联、〔水箱)逐级升温、定时、定温、定量补充冷水和匹配辅助加热的优化组合型太阳中央热水系统设计方案，并为系统设置单独的恒温供水水箱。热水由恒温水箱供出，冷水从初级太阳水箱以顶水方式定时、定量补充，从初级至后一级太阳水箱的连通管需按照顶水方式补水和落水方式取水进行设计。日照正常情况下直接通过设在末级太阳水箱与恒温水箱连通管上的电动(磁)阀或水泵以定温、定量控制方式向恒温水箱补充热水;日照不足或阴雨天太阳热水系统产水温度达不到供水温度要求时，则通过设在末级太阳水箱与辅助加热设备连通管上的电动(磁)阀或水泵，以定温直流方式进行辅助加热后，定量向恒温水箱补充热水。这样不仅可以达到最大限度地利用太阳能，减少辅助加热能耗，并可在用水量变化时，系统实现低运行费用下安全可靠供应热水。

　　多时段供水太阳中央热水系统

　　多时段供水指每日分时段供应热水的场合，这类系统要达到传统锅炉热水供应系统的功能，不仅要满足多时段供水的最大供水时段用水，还须保证各时段可靠热水供应，并最大限度得利用太阳能，降低辅助能耗。此种方式优化设计，可采用类似前一种方式的作法，以满足最大班次用水时段的供水来设计，也可采用逐级加热及定温放水式等组合来优化设计，具体方案及做法应区别对待，在此不作详述。

　　全天候供应太阳中央热水系统

　　全天候供应热水系统是类似宾馆、酒店、医院等24小时营业的场所，这类系统，因为规模、用水习惯及用水均匀性差异较大，但对热水供应质t及可靠性要求较高。较前两类热水系统而言，该类系统设计前，应确定好用水量标准，确定高峰期用水持续时间及热负荷至关重要，恰到好处的方案不仅能保证正常安全可靠的供应热水，并能有效控制日常运行费用，保持较低的运行成本。

　　对该类太阳热水系统方案选择时，太阳热水系统宜采用直流定温放水与温差循环相结合的两级或多级太阳热水系统串并联、(水箱)逐级升温、定量补充冷水和匹配辅助加热的优化组合型太阳中央热水系统设计方案。

　　一般初级系统采用定温放水与温差循环相结合，冷水自该系统集热器下循环入口处由电动阀或水泵以定温控制方式补入;

　　二级或后续级再加热系统采用温差循环或自然循环结合方式，其水箱由初级定温水箱通过连通管逐级补水;由于供水要求系统须设单独的恒温供水水箱，由恒温水箱供热水。

　　另外，为了减少恒温水箱因热损等原因引起水温下降，也可为恒温水箱配备一定数量的太阳集热器作保温之用。对于供水温度要求较高时，系统一般还需增设恒温循环系统，通过辅助加热设备在非日照有效时间对恒温水箱进行恒温。这样就可使太阳中央热水系统达到与传统锅炉热水系统全天候供应热水的效果;并可达到最大限度利用太阳能，减少辅助加热能耗，在低运行费用下安全可靠供应热水。