宿舍熱水工程太陽能熱水系統設計

　　工廠、學校宿舍用水人數多，用水時間集中，這類集體宿舍集中用水需配備大功率熱水設備和保溫水箱。采用太陽能熱水系統，通過優化設計，使設計方案實施后能以良好的性價比為用戶提供安全可靠，衛生、舒適讓用戶滿意的熱水供應。
　　太陽熱水系統如何才能實現傳統熱水系統的功效，又能達到最大限度節能的目標，首先是要根據用戶用水特點，供水可靠性、穩定性等方面合理界定用水量標準，結合衛生設施配套及完善程度，確定熱負荷、用水高峰持續時間以及段大小時供水量等，以此計算依據作為最終選擇太陽熱水系統設計方案和相關設備配套的依據。

　　太陽中央熱水系統設計的關鍵是實現最大限度利用太陽，滿足熱水供應需要。為便于分別說明，在此按用水方式不同將太陽熱水系統分為每日定時供水，每日多時段供水和全天候供水三種方式來分別闡述。

　　定時供水太陽中央熱水系統

　　所謂定時供水是按每天在規定時段供應熱水的系統，該系統多為工廠和學校等類似集體宿舍熱水供應系統，按照人們正常工作及生活習慣，此類系統也可以說是每日晚間定時供水系統，也有叫做定時定量供水系統。由于人們使用熱水習慣與氣候情況有直接關系，并不是一年四季維持在一個常量標準，而設計計算時所依據的用水量標準只能作為確定太陽集熱面積或系統規模的參考。

　　實際應用中，每天的用水量是變化的，而一定規模集熱面積的太陽熱水系統所配置的儲能用熱水箱卻是固定不變的。在日照充足的季節，環境氣溫也相對比較高，而熱水的需求量卻相對較少，常會出現熱水供應過量現象，而在同樣季節，如有日光不 足或是陰雨天時，太陽熱水系統產水溫度不能滿足供水溫度要求時，便利用輔助設備來對全部水箱進行加熱，使其達到正常供水溫度要求，這就易造成過量水被加熱，造成能耗增加，產生浪費。為此，對該種太陽熱水系統優化設計的主要環節是實現按需供應熱水和定量、定溫方式輔助配套。

　　在定時供水太陽中央熱水系統方案設計時，為了盡可能最大限度的利用太陽能減少輔助加熱能源消耗，保證全天候熱水供應，太陽熱水系統宜采用兩級或多級太陽熱水系統串并聯、〔水箱)逐級升溫、定時、定溫、定量補充冷水和匹配輔助加熱的優化組合型太陽中央熱水系統設計方案，并為系統設置單獨的恒溫供水水箱。熱水由恒溫水箱供出，冷水從初級太陽水箱以頂水方式定時、定量補充，從初級至后一級太陽水箱的連通管需按照頂水方式補水和落水方式取水進行設計。日照正常情況下直接通過設在末級太陽水箱與恒溫水箱連通管上的電動(磁)閥或水泵以定溫、定量控制方式向恒溫水箱補充熱水;日照不足或陰雨天太陽熱水系統產水溫度達不到供水溫度要求時，則通過設在末級太陽水箱與輔助加熱設備連通管上的電動(磁)閥或水泵，以定溫直流方式進行輔助加熱后，定量向恒溫水箱補充熱水。這樣不僅可以達到最大限度地利用太陽能，減少輔助加熱能耗，并可在用水量變化時，系統實現低運行費用下安全可靠供應熱水。

　　多時段供水太陽中央熱水系統

　　多時段供水指每日分時段供應熱水的場合，這類系統要達到傳統鍋爐熱水供應系統的功能，不僅要滿足多時段供水的最大供水時段用水，還須保證各時段可靠熱水供應，并最大限度得利用太陽能，降低輔助能耗。此種方式優化設計，可采用類似前一種方式的作法，以滿足最大班次用水時段的供水來設計，也可采用逐級加熱及定溫放水式等組合來優化設計，具體方案及做法應區別對待，在此不作詳述。

　　全天候供應太陽中央熱水系統

　　全天候供應熱水系統是類似賓館、酒店、醫院等24小時營業的場所，這類系統，因為規模、用水習慣及用水均勻性差異較大，但對熱水供應質t及可靠性要求較高。較前兩類熱水系統而言，該類系統設計前，應確定好用水量標準，確定高峰期用水持續時間及熱負荷至關重要，恰到好處的方案不僅能保證正常安全可靠的供應熱水，并能有效控制日常運行費用，保持較低的運行成本。

　　對該類太陽熱水系統方案選擇時，太陽熱水系統宜采用直流定溫放水與溫差循環相結合的兩級或多級太陽熱水系統串并聯、(水箱)逐級升溫、定量補充冷水和匹配輔助加熱的優化組合型太陽中央熱水系統設計方案。

　　一般初級系統采用定溫放水與溫差循環相結合，冷水自該系統集熱器下循環入口處由電動閥或水泵以定溫控制方式補入;

　　二級或后續級再加熱系統采用溫差循環或自然循環結合方式，其水箱由初級定溫水箱通過連通管逐級補水;由于供水要求系統須設單獨的恒溫供水水箱，由恒溫水箱供熱水。

　　另外，為了減少恒溫水箱因熱損等原因引起水溫下降，也可為恒溫水箱配備一定數量的太陽集熱器作保溫之用。對于供水溫度要求較高時，系統一般還需增設恒溫循環系統，通過輔助加熱設備在非日照有效時間對恒溫水箱進行恒溫。這樣就可使太陽中央熱水系統達到與傳統鍋爐熱水系統全天候供應熱水的效果;并可達到最大限度利用太陽能，減少輔助加熱能耗，在低運行費用下安全可靠供應熱水。