多用户太阳能组合热水系统

Multi-User Solar Hot Water Combined System

多个集热器的组合方式

前面介绍的太阳能热水系统都是以单个住户为单元的，本节介绍多个用户的太阳能热水与采暖系统，系统需要有较大的面积以接受较多的太阳能，往往需要由多个集热器组成集热器组。两三个集热器可直接串联或并联组合，下图是串联组合，适用于多种集热器连接。串联组合可取得较高的热水温度，但水流阻力较大，不可太多个串联。

串联组合集热器组

下图是并联组合，也适用于多种集热器连接。并联组合水流阻力较小，适合自然循环系统，有较大的水流量。

并联组合集热器组

较大的系统需多个集热器组合，采用串并联组合，下图是由四个单端输出集热器组成的串并联组合，两个集热器串联后再并联。

单端输出集热器串并联组合

下图是由四个直通集热器组成的串并联组合，也是两个集热器串联后再并联。

直通集热器串并联组合

下图是由四个单通集热器组成的并串联组合，是两个集热器并联后再串联。

单端输出集热器并串联组合

关于直通集热器组成的并串联组合就不再图示了。大系统往往有十几个或几十个集热器组合，数目与组合方式要根据需要的面积、自然循环还是强制循环、集热器的流量与阻力等因素决定。

多个用户的热水采暖系统

系统有多个集热器构成的集热器组（图中用三个集热器代表），若集热器环境温度常低于摄式0度，集热器易用改进型的玻璃真空管集热器、使用热管的真空管集热器、内聚光真空管集热器等。为保证多个集热器的使用寿命，集热器循环用的工质用纯净水，采用换热器与水箱水隔离（间接系统），在严寒地区还可采用防冻液作工质，例如50%的水加上50%的乙二醇可作防冻液。

一个大的水箱或置于室内或于地下，有较厚的保温层，集热器与水箱间采用强制循环换热，循环泵由电脑控制器控制启停，由于是换热器传热，循环工质是封闭的必须有膨胀罐来缓冲热胀冷缩。由于大体积承压水箱价格昂贵，采用非承压水箱（常压水箱），箱内有水位检测，通过进水电磁阀控制进水。

多用户太阳能热水采暖系统

水箱内还有电加热器，在阳光不足水温不够时要启动电加热。室内采暖用暖气片（也可用其他形式散热），采暖用热水与水箱水也用换热器隔离，用水泵强制循环。当水箱位置较低时要启动热水水泵提供给水压力。

以上所有设备起停均由控制器操作。

双水箱多用户热水采暖系统

系统有两个集热器代表多个集热器组成的集热器组。系统有两个水箱，一个是蓄热水箱，另一个是供热水箱。

蓄热水箱仅用于热量储存与传递，采用常压水箱双循环，其基本工作状态与上述系统相同。如果集热器工质采用水可以不用热交换器直接循环，只要保证蓄热水箱的水质即可。蓄热水箱的水不供使用，仅作热量储存使用。

供热水箱是独立的，通过内部的换热器从蓄热水箱获取热量。供热水箱的水一方面供用户使用，同时为用户提供暖气片用热水。采暖热水与供热水箱内水用热交换器隔离，通过暖气回水泵进行循环。

采用双水箱的的优点如下：

根据所需储存热量设计蓄热水箱，为了能存储超过一天的热量，蓄热水箱容积较大，而供热水箱可小些，只要满足用水量与热交换能力即可。当阳光不足蓄热水箱水温不够时只要加热供热水箱内的水，而不需把大量的蓄热水加热而多耗能量；而且在天气寒冷或阳光不足时蓄热水箱可工作在较低温度，以便获得较多热量。

在天气寒冷时暖气片需要更高温度的热水，单靠提高供热水箱的水温不利于节能，供热水箱的水温达到生活用热水温度即可，采暖热水在进入每个家庭的暖气片前先通过辅助加热器加热，加热量根据各户需要调节，可减少辅助能量消耗。

双水箱多用户太阳能热水采暖系统

双水箱加换热器多用户热水采暖系统

该系统与上述系统不同之处是将供热水箱内采暖用的换热器改为独立的板式换热器，这也是为寒冷地区使用考虑的，当供热水箱水温较低时可关闭采暖回水泵，用辅助热源独立供热，减少热量回到供热水箱。

双水箱加换热器多用户太阳能热水采暖系统

多个用户的太阳能热水与采暖组合系统形式多种多样，以上介绍的是几种主要的形式，更多的形式可参考有关书籍或资料。