太陽能直流式熱水系統(tǒng) :介紹

直流式系統(tǒng)傳熱工質(zhì)一次通過集熱器加熱后，便進入儲水箱或用熱水處非循環(huán)太陽熱水系統(tǒng)，儲水箱的作用僅為儲存集熱器所排放的熱水。直流式系統(tǒng)一般可采用機械式控溫控閥或電控溫控器控制方式，直流式系統(tǒng)都是直接系統(tǒng)。

直流式太陽能熱水系統(tǒng)是使水一次通過集熱器就被加熱到所需的溫度，被加熱的熱水陸續(xù)進入貯水箱中系統(tǒng)運行過程中，為了得到溫度符合用戶要求的熱水，通常采用定溫放水的方法。集熱器進口管與自來水管連接。集熱器內(nèi)的水受太陰輻射能加熱后，溫度逐步升高。在集熱器出口處安裝測溫元件，通過溫度控制器，控制安裝在集熱器進口管理上電動閥的開度，根據(jù)集熱器出口溫度來調(diào)節(jié)集熱器進口水流量，使出口水溫始終保持恒定。這種系統(tǒng)運行的可靠性取決于變流量電動閥和控制器的工作質(zhì)量。

有些系統(tǒng)為了避免對電動閥和控制器提出苛刻的要求，將電動閥安裝在集熱器出口處，而且電動閥只有開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)。當集熱器出口溫度達到某一設(shè)定值時，通過溫度控制器，開啟電動閥，熱水從集熱器出口注入貯水箱，與此同時冷水（自來水）補充進入集熱器，直至集熱器出口溫度低于設(shè)定值時，關(guān)閉電動閥，然后重復(fù)上述過程。這種定溫放水的方法雖然比較簡單，但由于電動閥關(guān)閉有滯后現(xiàn)象，所以得到的熱水溫度會比設(shè)定值低一些。

直流式系統(tǒng)運行原理如圖1所示，其結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運行簡單可靠，如果我們能控制好系統(tǒng)流量，就可以保證流進水箱的是滿足使用溫度要求的熱水。這種系統(tǒng)安全可靠，造價低廉，節(jié)約運行費用，而且儲熱水箱內(nèi)始終有滿足使用要求的熱水，這種系統(tǒng)稱為定溫放水系統(tǒng)。

直流式太陽熱水系統(tǒng)是傳熱工質(zhì)一次流過集熱器加熱后便進入儲水箱或用水點的非循環(huán)熱水系統(tǒng)，儲水箱的作用僅為儲存集熱器所排出的熱水，直流式系統(tǒng)有熱虹吸型和定溫放水型兩種。

太陽能直流式熱水系統(tǒng) :熱虹吸型

熱虹吸型直流式太陽熱水系統(tǒng)由集熱器、儲水箱、補給水箱和連接管道組成，如圖2(a)所示。

補給水箱的水位由箱中的浮球閥控制，使之與集熱器出口熱水器(上升管)的最高位置一致。根據(jù)連通管的原理，在集熱器無陽光照射時．集熱器、上升管和下降管均充滿水，但不流動。當集熱器受到陽光照射后，其內(nèi)部的水溫升高，在系統(tǒng)中形成熱虹吸壓力，從而使熱水由上升管流入儲水箱．同時補給水箱的冷水則自動經(jīng)下降管進入集熱器。太陽輻射愈強．則所得的熱水溫度越高，數(shù)量也越多。早晨太陽升起一段時間以后，在儲水箱中便開始收集到熱水。這種虹吸型直流式太陽熱水系統(tǒng)的流量具有自動調(diào)節(jié)功能，但供水溫度不能按用戶要求自行調(diào)節(jié)。這種系統(tǒng)目前應(yīng)用較少。

太陽能直流式熱水系統(tǒng) :定溫放水型

為了得到溫度符合用戶要求的熱水，通常采用定溫放水型直流式太陽能熱水系統(tǒng)，如圖2(b)所示。該系統(tǒng)在集熱器出口處安裝測溫元件，通過溫度控制器，控制安裝在集熱器入口管道上的開度，達到根據(jù)溫度調(diào)節(jié)水流量，使出口水溫始終保持恒定。這種系統(tǒng)不用補給水箱，補給水管直接與自來水管連接。系統(tǒng)運行的可靠性，同樣決定于電動閥和控制器的工作質(zhì)量。

直流式系統(tǒng)有許多優(yōu)點：其一，與強制循環(huán)系統(tǒng)相比，不需要設(shè)置水泵；其二，與自然循環(huán)系統(tǒng)相比，貯水箱可以放在室內(nèi)；其三，與循環(huán)系統(tǒng)相比，每天較早地得到可用熱水，而且只要有一段見晴時刻，就可以得到一定量的可用熱水；其四，容易實現(xiàn)冬季夜間系統(tǒng)排空防凍的設(shè)計。

直流式系統(tǒng)的缺點是要求性能可靠的變流量電動閥和控制器，使系統(tǒng)復(fù)雜，投資增大。直流式系統(tǒng)主要適用于大型太陽能熱水系統(tǒng)。