[科普中国]-太阳能直流式热水系统 :

介绍

直流式系统传热工质一次通过集热器加热后，便进入储水箱或用热水处非循环太阳热水系统，储水箱的作用仅为储存集热器所排放的热水。直流式系统一般可采用机械式控温控阀或电控温控器控制方式，直流式系统都是直接系统。

直流式太阳能热水系统是使水一次通过集热器就被加热到所需的温度，被加热的热水陆续进入贮水箱中系统运行过程中，为了得到温度符合用户要求的热水，通常采用定温放水的方法。集热器进口管与自来水管连接。集热器内的水受太阴辐射能加热后，温度逐步升高。在集热器出口处安装测温元件，通过温度控制器，控制安装在集热器进口管理上电动阀的开度，根据集热器出口温度来调节集热器进口水流量，使出口水温始终保持恒定。这种系统运行的可靠性取决于变流量电动阀和控制器的工作质量。

有些系统为了避免对电动阀和控制器提出苛刻的要求，将电动阀安装在集热器出口处，而且电动阀只有开启和关闭两种状态。当集热器出口温度达到某一设定值时，通过温度控制器，开启电动阀，热水从集热器出口注入贮水箱，与此同时冷水（自来水）补充进入集热器，直至集热器出口温度低于设定值时，关闭电动阀，然后重复上述过程。这种定温放水的方法虽然比较简单，但由于电动阀关闭有滞后现象，所以得到的热水温度会比设定值低一些。

系统原理直流式系统运行原理如图所示，其结构和系统运行简单可靠，如果我们能控制好系统流量，就可以保证流进水箱的是满足使用温度要求的热水。这种系统安全可靠，造价低廉，节约运行费用，而且储热水箱内始终有满足使用要求的热水，这种系统称为定温放水系统。

直流式太阳热水系统是传热工质一次流过集热器加热后便进入储水箱或用水点的非循环热水系统，储水箱的作用仅为储存集热器所排出的热水，直流式系统有热虹吸型和定温放水型两种。

热虹吸型热虹吸型直流式太阳热水系统由集热器、储水箱、补给水箱和连接管道组成，如图7.3(a)所示。

补给水箱的水位由箱中的浮球阀控制，使之与集热器出口热水器(上升管)的最高位置一致。根据连通管的原理，在集热器无阳光照射时．集热器、上升管和下降管均充满水，但不流动。当集热器受到阳光照射后，其内部的水温升高，在系统中形成热虹吸压力，从而使热水由上升管流入储水箱．同时补给水箱的冷水则自动经下降管进入集热器。太阳辐射愈强．则所得的热水温度越高，数量也越多。早晨太阳升起一段时间以后，在储水箱中便开始收集到热水。这种虹吸型直流式太阳热水系统的流量具有自动调节功能，但供水温度不能按用户要求自行调节。这种系统目前应用较少。

定温放水型为了得到温度符合用户要求的热水，通常采用定温放水型直流式太阳能热水系统，如图7．3(b)所示。该系统在集热器出口处安装测温元件，通过温度控制器，控制安装在集热器入口管道上的开度，达到根据温度调节水流量，使出口水温始终保持恒定。这种系统不用补给水箱，补给水管直接与自来水管连接。系统运行的可靠性，同样决定于电动阀和控制器的工作质量。2

优缺点直流式系统有许多优点：其一，与强制循环系统相比，不需要设置水泵；其二，与自然循环系统相比，贮水箱可以放在室内；其三，与循环系统相比，每天较早地得到可用热水，而且只要有一段见晴时刻，就可以得到一定量的可用热水；其四，容易实现冬季夜间系统排空防冻的设计。

直流式系统的缺点是要求性能可靠的变流量电动阀和控制器，使系统复杂，投资增大。直流式系统主要适用于大型太阳能热水系统。