摘要：以工程為例介紹了太陽能集熱器的種類、選型及應用，并分析其節(jié)能效益
　　關鍵詞：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，我國大力倡導環(huán)境保護和節(jié)約能源，使得太陽能技術日趨完善，隨著人們環(huán)保意識及節(jié)能減排意識的不斷加強，其應用也越來越多。但在冬季寒冷天氣（尤其北方）及夏季陰雨連綿的天氣下，熱水溫度一般達不到用戶需求，因此必然要考慮其輔助熱源。從設計角度出發(fā)：按經(jīng)濟利益分析，推薦采用燃煤鍋爐、燃油（氣）鍋爐做為輔助熱源；從環(huán)境保護角度考慮，推薦采用電能做為輔助熱源。本項目根據(jù)業(yè)主的實際情況選用的輔助熱源是：燃氣鍋爐。
　　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，輔助熱源來自燃氣鍋爐房。
　　2.2設計參數(shù)
　　冷水平均溫度10°C，熱水供應溫度約50°C，結合實際使用情況，設計按熱水消耗量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
　　

　　本項目根據(jù)當?shù)氐膶嶋H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----燃氣鍋爐房來滿足用戶對熱水溫度的需求。當室外溫度滿足熱水供應溫度需求時，使用太陽能集熱器；當室外溫度不滿足熱水供應溫度需求時，使用輔助熱源燃氣鍋爐，通過汽水換熱器將集熱器的水加熱至熱水供應溫度，送至用戶。這樣，既節(jié)省了燃氣鍋爐的燃料，又達到了用戶的熱水供應溫度。
　　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----燃氣鍋爐N----凝結水管道
　　5----分汽缸R----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
　　太陽能熱水供應系統(tǒng)中，太陽能集熱器的面積應以熱水系統(tǒng)的設計熱負荷或根據(jù)實際情況確定的太陽能供熱量作為基本依據(jù)，并分析計算項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，當采用皇明專利三高管技術，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，本設計，按60L/m2?d(水溫40℃以上)，則整個工程的集熱器計算面積為333m2。
　　6太陽能集熱器的安裝及聯(lián)結
　　熱水工程中，太陽能集熱器一般是固定角度安裝，本項目根據(jù)建筑結構形式，太陽能集熱器安裝在坡屋面上，朝向為正南方向；通化地區(qū)緯度42º，緯度較高，冬季陽光與地平面夾角較小，應使用傾角較大的太陽能熱水器，本設計選用50º傾角的太陽能集熱器，保溫儲熱水箱安裝在頂層閣樓內(nèi)。
　　集熱器的聯(lián)結方式有：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)運行效果及節(jié)能效益分析
　　本系統(tǒng)自投運兩年來，用戶反映良好，無故障，可以滿足用戶對熱水供應的需求。
　　根據(jù)我國北方大部分地區(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。在整個系統(tǒng)運行中，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結束語
　　隨著太陽能技術的日趨完善，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，熱水供應工程設計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，選擇得當其在北方地區(qū)才能有更廣泛的應用前景。
　　
　　參考文獻：
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　　《太陽能熱水器選用與安裝》國標圖集06J908-6
　　《太陽能集中熱水系統(tǒng)選用與安裝》06SS128
　　《建筑給排水設計規(guī)范》GB50015-2003