【正文】 。 這種系統(tǒng)解決了不能承壓的集熱器在承壓熱水供應系統(tǒng)上的應用問題； 這種系統(tǒng)太陽能加熱系統(tǒng)的循環(huán)介質可以采用普通的水 。 28 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 17） 強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式 （ 5) 太陽能承壓 /水箱常壓間接系統(tǒng) 太陽能加熱的一次回路采用防凍液作為循環(huán)介質，解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問題。熱水供應為開路系統(tǒng)的間接換熱強制循環(huán)系統(tǒng)。 這類系統(tǒng)適合于高寒地區(qū)全年使用的大規(guī)模平板太陽熱水系統(tǒng) 29 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 18） 強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式 （ 6) 太陽能常壓 /水箱常壓間接系統(tǒng) 太陽能加熱回路采用防凍液作為循環(huán)介質 ， 解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問題 。 貯熱水箱為常壓系統(tǒng) 。 可在高寒地區(qū)使用 ， 并比承壓系統(tǒng)顯著降低工程成本 、 且安全可靠 。 系統(tǒng)配有輔助加熱 。 該系統(tǒng)可用于別墅太陽能系統(tǒng) 30 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 19） 強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式 （ 7) 太陽能承壓 /水箱承壓間接系統(tǒng) 太陽能加熱回路采用防凍液作為循環(huán)介質 ， 解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問題 。 熱水供應系統(tǒng)為承壓系統(tǒng) ， 利用自來水的壓力將水箱中的熱水自動頂出 ， 實現(xiàn)了“ 開閥門用水 ， 關閥門走人 ” 的傻瓜化管理 。 系統(tǒng)配有輔助加熱 。 該系統(tǒng)可用于別墅太陽能系統(tǒng) 。 31 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 20） 直流系統(tǒng) ? 優(yōu)點： 該系統(tǒng)可隨時將達到設定溫度的熱水頂入儲水箱儲存。水箱內(nèi)儲存的是達到溫度的熱水。可以實現(xiàn)隨時使用熱水。 儲熱水箱可以根據(jù)現(xiàn)場情況，擺放在任一安全的位置。 ? 缺點： 定溫放水系統(tǒng)需要解決儲熱水箱水滿溢流的問題； 同時也需要配置控溫裝置等。工程成本較高； 應注意選用可靠的控制裝置，以確保系統(tǒng)運行的可靠性。 要求較高的施工技術。 32 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 21） 直流系統(tǒng)常見形式 （ 1) 單一直流式定溫系統(tǒng) 當集熱器內(nèi)的水溫達到設定溫度時 ， 電磁閥打開 ，冷水進入集熱器 ， 并將達到設定溫度的熱水頂入儲熱水箱 。 單一的直流式定溫放水太陽熱水系統(tǒng)存在儲熱水箱水滿溢流的問題 ， 水滿時必須將冷水關閉 ， 以防止儲熱水箱溢流 。 33 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 22） 直流系統(tǒng)常見形式 （ 2) 定溫 /溫差循環(huán)系統(tǒng) 當水箱滿水位時，冷水管路上的電磁閥自動關閉，系統(tǒng)自動轉入溫差循環(huán)。 該系統(tǒng)不僅解決了儲熱水箱水滿溢流的問題，還充分利用了太陽能。 34 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 23） 直流系統(tǒng)常見形式 （ 3) 輔助加熱定溫 /溫差循環(huán)系統(tǒng) 先利用太陽能加熱； 當太陽能產(chǎn)熱水不足時 ，用輔助能源補充熱水 ， 確保全天 24小時熱水供應 。 廣泛用于賓館 、 飯店等要求 24小時供熱水的單位 。 35 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 24） 直流系統(tǒng)常見形式 （ 4) 程序控制的全自動供水系統(tǒng) 控制器（ PLC編程）可根據(jù)系統(tǒng)集熱器的水溫、水箱水溫、水位、管路水溫等信號，依照事先設計好的程序，實現(xiàn)定溫、滿水位溫差循環(huán)、太陽能不足輔助加熱、低水位保護、任意時間自動控制等功能，并可遠傳、監(jiān)視等。 未來的發(fā)展方向，近年來已被更多地采用。 36 太陽能運行方式設計與選擇原則 上述列舉了十幾種方式 ， 實際設計中還有其它更多的方式。 但所有這些運行方式 ， 都是根據(jù)自然循環(huán) 、 強迫循環(huán)和直流定溫系統(tǒng)的原理 ， 結合實際情況設計的 。 GB/T18713規(guī)定：系統(tǒng)運行方式應根據(jù)用戶基本條件 、 用戶的使用需求及集熱器與儲熱水箱的相對安裝位置等因素綜合加以確定 。 一般來說 ， 較小面積的系統(tǒng) ， 如果水箱可高置 ， 多采用自然循環(huán)系統(tǒng)；較大面積和水箱不能高置的系統(tǒng) ， 多采用強制循環(huán)系統(tǒng)；需要 24小時或白天需要使用熱水的 ， 多采用直流系統(tǒng)；每天都需要熱水的 ， 應配置輔助加熱系統(tǒng) 。 目前國內(nèi)的太陽能熱水系統(tǒng)多采用開式系統(tǒng) ， 別墅型太陽能熱水系統(tǒng)多采用閉式承壓二次回路系統(tǒng) 。 37 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器選型（ 1） 集熱器類型的選擇主要考慮下列因素： 當?shù)氐牡乩砦恢茫? 環(huán)境溫度； 全年的使用時間； 使用水溫； 投資與收益等因素 。 在不結冰地區(qū)全年使用或雖是結冰地區(qū)，但僅在春、夏、秋季不結冰的時候使用時，一般選擇平板集熱器。 結冰地區(qū)全年使用的，不需要承壓運行的，除高寒地區(qū)外，均可選用全玻璃真空管集熱器。 高寒地區(qū)全年使用的，可選擇熱管集熱器，也可選擇各種金屬流道式真空管集熱器，做成雙回路系統(tǒng) 38 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器選型（ 2） 平板型 真空管型 流道式平板集熱器 熱管式平板集熱器 玻璃真空管集熱器 熱管真空管集熱器 金屬流道真空管集熱器 抗凍性 不抗凍 ，板芯易凍 抗凍 零下 20℃以上抗凍 抗凍 防凍液 介質抗凍 承壓性 能承壓 承壓 不能承壓 承壓 承壓 熱水溫度 60℃ 以下熱水 60℃ 以下熱水 90℃ 以下熱水 80℃ 以下熱水 80℃ 以下熱水 熱性能 中低溫區(qū)熱性能好 比流道式平板差 中溫區(qū)熱性能好 比全玻璃管稍差 比全玻璃管稍差 質量穩(wěn)定性 好 取決熱管 取決于 真空管 取決真空管和熱管 取決于 真空管 經(jīng)濟性 造價低 比流道式平板高 造價較高 比全玻璃式高 比全玻璃管高 39 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 1） 集熱器朝向與傾角的確定主要使集熱器得到最大的太陽輻射能。當采光面與太陽光線垂直時，就能得到最大的太陽輻射能 對于跟蹤式太陽集熱器，通過自動跟蹤使集熱器的采光面與太陽的入射光線垂直就可以。但跟蹤裝置復雜，成本太高，一般采用固定朝向與傾角。 對于固定式集熱器，為了得到最大的太陽輻射量，應使當?shù)卣绲奶柟饩€與集熱器的采光面垂直。因此，對于在北半球使用的集熱器，應正南放置。 考慮到早上氣溫低，易有霧，光照不好，而下午氣溫高，一般光照較好，因此也可將集熱器正南偏西 5176。放置，使集熱器在下午能得到更多的太陽輻射能。 40 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 2） 從上圖可以得出：當太陽光線與集熱器的采光面垂直時 ， 集熱器傾角 θ與當?shù)鼐暥冉?Ф以及太陽赤緯角 δ 有如下關系： θ= Ф – δ 水平面集熱面41 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 3） 當全年使用時 ,可認為全年的平均赤緯角 δ 為 0176。 ， θ= Ф – δ = Ф 當側重于夏季使用時 ,可認為該期間的平均赤緯角為 10176。， θ= Ф – δ = Ф 10176。 當側重于冬季使用時 ,可認為該期間的平均赤緯角為 10176。， θ= Ф – δ = Ф +10176。 日期 δ值 21 13 0 10 19 23 21 13 0 10 19 23 全年各月代表日太陽赤緯角的近似值 42 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 4） 當真空管集熱器南北豎放時，具有日自動跟蹤功能。在相鄰兩支真空管不發(fā)生光線遮擋時，無論太陽是在東、西任何位置，有效采光面積都一樣。但當 Ω大于臨界夾角 Ω0時，相鄰的真空管之間將產(chǎn)生光線遮擋。由于真空管集熱器南北豎放時，不具有季節(jié)自動跟蹤功能，因此，集熱器的傾角仍應按上述推論確定。 當真空管集熱器東西橫放時，具有季節(jié)自動跟蹤功能，無論太陽是在南、北回歸線之間任何位置，有效采光面積都一樣。但為了保證在全年時間內(nèi)，相鄰兩支真空管不發(fā)生光線遮擋，集熱器的傾角應滿足下列條件 23176。 27′+ Ф ︱ Ω 0︳ ≤θ ≤ Ф +︱ Ω 0︳ — 23176。 27′ 式中： 23176。27′— 表示太陽在南北回歸線時的赤緯角的絕對值； Ω0 ——— 相鄰的真空管之間產(chǎn)生光線遮擋的臨界夾角 43 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 5） Ω：陽光入射線在集熱器橫截面上的投影與真空管法線方向的夾角 。 當 Ω大于臨界夾角 Ω0時 ， 相鄰的真空管之間產(chǎn)生光線遮擋 。 Ω0計算公式為：︱ Ω0︳ = cos1 [（ D1+ D2） /2B] 式中： D1 D2—分別為真空管內(nèi) 、 外管的直徑 ， 如： D1=37mm，D2=47mm。 B——相鄰兩支真空管之間的中心距 ?00??044 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 6） 以上關于集熱器傾角的推論，沒有考慮各地不同季節(jié)天氣的影響。實際上，不同地方在不同季節(jié)的實際太陽輻照量是不同的。 a)某一地方在每年的某一季節(jié)，總是雨季，太陽輻射量相對很少，在此時段內(nèi)，即使太陽光線與集熱器采光面垂直，也得不到太多的太陽輻射能；而在另一季節(jié)，經(jīng)常是晴朗天氣，太陽輻射量相對較多，在此時段內(nèi)，由于太陽光線與集熱器采光面不垂直，從而失去了得到較多太陽輻射能的機會。 b)在太陽輻射較強的季節(jié)，熱水過剩，而太陽輻射較少的季節(jié)，熱水不足，因此可以讓太陽輻射較少的季節(jié)盡可能多地吸收輻射能 確定集熱器傾角最理想的方法是綜合考慮 當?shù)馗鲿r段的太陽輻照量和熱水使用需求等因素，求出在滿足使用需求的條件下，在整個使用期內(nèi)能得到最大太陽輻射量的集熱器傾角值。 45 太陽集熱器面積確定 確定原則 理論上，集熱器面積應根據(jù)用戶所需熱負荷來確定。在不考慮投資 /場地等因素時，太陽能系統(tǒng)得到的有用能量應等于用戶所需要的熱負荷能量。 從系統(tǒng)投資和使用效果兩方面綜合考慮確定 ①當全年使用時，以滿足春秋季使用為原則 ②季節(jié)使用時，以滿足季節(jié)使用為原則 根據(jù)現(xiàn)場實際擺放情況確定 當現(xiàn)場太陽集熱器擺放場地受到限制時，以現(xiàn)場實際的擺放面積作為設計面積，不足部分，由輔助加熱補充 以投資能力確定系統(tǒng)集熱器面積 當資金不足時，可以投資能力確定系統(tǒng)規(guī)模?？梢詫⒐こ谭殖梢黄诙趤砜紤]，以解決資金問題 46 太陽集熱器面積確定 注意事項 注意不同產(chǎn)品的集熱效率不同； 注意灰塵的影響，一般在 ～ ； 注意管路和水箱散熱的影響，在 ～ ； 注意系統(tǒng)加熱方式的影響 間接系統(tǒng)在 ～ ； 注意太陽能系統(tǒng)運行方式影響，強迫循環(huán)的運行方式，其平均熱效率比自然循環(huán)和直流系統(tǒng)低 3～ 5%。 47 貯水箱設計 貯水箱的作用 太陽能熱水系統(tǒng)只能在白天有陽光的條件下產(chǎn)生熱水，而且是一種比較緩慢加熱的過程。而使用熱水的時間卻并不一定都在白天，因此，需要將白天產(chǎn)生的熱水儲存，以供其它時間使用。儲熱水箱的作用就是儲存太陽集熱器產(chǎn)生的熱水 48 貯水箱設計 貯水箱的容積確定 儲熱水箱的容量 V應根據(jù)其蓄熱容量 VX、 熱水膨脹量 VP和循環(huán)回流水量 VH等因素確定 。 V = VX + VP + VH 儲熱水箱的蓄熱容量 VX 應根據(jù)晴天時太陽集熱器的產(chǎn)熱水量來確定 儲熱水箱的熱水膨脹量 VP 當水溫大于 4℃ 時，體積會隨水溫升高而膨脹。因此應考慮水的體積膨脹量對儲熱水箱容量的影響 。一般在 5%以內(nèi)。 儲熱水箱的循環(huán)回流水量 VH 對于常壓系統(tǒng) ， 當循環(huán)水泵停止后 ， 回水管