双水箱太阳能热水系统优化设计分析.pdfVIP

^ 2013年中国太阳能热利用行业年会暨高峰论坛文集 a舛骚 双水箱太阳能热水系统的优化设计分析 北京太阳能研究所集团有限公司律翠萍 摘要本文首先定义了双水箱系统的概念和分类，分析了典型双水箱系统的运行原理，着重分析了双水箱系统与传统 单水箱系统相比系统的优缺点以及原因。结合某学校学生宿舍太阳能双水箱热水系统工程进行了设计，通过双水箱系统中设 计参数的分析取值以及系统主要设备的选型设计分析，得出采用双水箱系统的条件和双水箱系统的设计方法，同时供类似工 程设计人员参考。 关键词 太阳能热水系统太阳能集热效率双水箱系统单水箱系统 1太阳能双水箱系统简介 如下图： 1．1 双水箱太阳能系统概念及分类 在技术规范和国家标准中都还未对双水箱太阳能 集热系统的概念作出定义。在文献【1]中对单水箱和双 水箱之分作了如下描述【l】：每一套太阳能热水系统都包 括太阳能集热系统和热水供应系统两部分。太阳能集 热系统需要有一个储水箱，热水供应系统也需要有一 个储水箱。如果这两个储水箱合并为一个储水箱，就称 为“单水箱”；如果这两个储水箱分别设置，就称为“双 水箱”。 顾名思义，双水箱太阳能系统是指系统中含有两 图1 典型集中集热一集中储热双水箱太阳能热水系统原理 个水箱，一个为集热水箱，用于太阳能部分集热，一个 为供热水箱，用于收集储存集热水箱中加热到控制温 太阳能热水系统主要由太阳能集热器、恒温水箱、 集热水箱、循环泵、控制系统以及循环管路等组成。 度的热水，供热用户使用；其中辅助热源只加热供热水 本太阳能热水系统为双水箱系统，即一个为集热 箱内的水。 水箱，一个为恒温水箱，集热水箱通过太阳能循环泵源 根据双水箱太阳能集热系统的换热方式不同可分 源不断地将热量收集，恒温水箱中保存有满足使用温 为直接式和间接式；通常双水箱太阳能集热系统采用 度的热水，满足用户使用。 强制循环运行方式，所以双水箱系统可分为强制循环 太阳能热水系统集热水箱采用温差循环和定温放 直接双水箱系统和强制循环间接双水箱系统。 水方式运行，即当太阳能集热器顶部出水温度Tl与集 1．2典型双水箱系统运行原理 热水箱温度1’3的差值高于设定温度△T1，即T1。 目前集中集热集中供热太阳能热水系统中强制循 环直接式非承压双水箱系统用的比较广泛，运行原理 始循环，不断地将集热器产生的热量置换到太阳能水 ·55- ^ 筒骚2013年中国太阳能热利用行业年会暨高峰论坛文集 箱，这是一个反复循环的过程，随着水箱内热水温度不 同时，双水箱系统中单个大水箱的载荷分散成两 断提高，当T1～T3≤△rI2(1～4屯)时，停止太阳能集个小水箱的载荷，分散了对建筑物的载荷，降低了建筑 热循环泵P1；当集热水箱中的温度达到使用要求时， 物的承重能力。 控制器启动定温出水泵P4将热水送至恒温水箱中存 双水箱太阳能集热系统相比单水箱系统优势明 储，供用户使用。当太阳能不能满足系统使用热要求 显，但也增加了设备初投资和散热损失。