多连接式双水箱太阳能热水系统的应用探讨

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1、第33卷第9期可再生能源Vol.33No.92015年9月RenewableEnergyResourcesSept.2015多连接式双水箱太阳能热水系统的应用探讨刘寒芳，董福生（昆明市建设工程质量检测中心，云南昆明650200）摘要：为解决双水箱太阳能热水系统存在的辅助能耗大、集热面积与水箱不匹配等问题，从传统的双水箱系统出发，分析了双水箱系统连接方式存在的阻力问题；提出了双水箱太阳能热水系统多连接方式的设计思路；用试验测试方法分析了系统设计效果。研究内容为太阳能双水箱系统的工程应用提供了参考。关键词：太阳能热水系统；集中集热-集中供热；双水箱；多连接方式中图分类号：TK519；S2

2、14.2文献标志码：B文章编号：1671-5292（2015）09-1294-06DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.09.0030前言当前，用于建筑上的太阳能热水系统按加热近年来，太阳能利用技术在建筑领域的应用循环方式分为自然循环式和强制循环式；按照水倍受青睐。随着太阳能光热利用技术及其应用的箱的数量分为单水箱、双水箱和多水箱系统；按照快速发展，小型单户式家用热水系统已经不能满集热、储热、供热方式分为分户集热-分户储热系足用户的需求，大型太阳能热水系统在建筑上的统、集中集热-分户储热系统、集中集热-集中供[1]，[2][3]～[6]应用已经开始发

3、挥越来越重要的作用。水系统（图1）。（a）分户集热-分户储热系统（b）集中集热-分户储热系统（c）集中集热-集中供水系统图1传统太阳能热水系统Fig.1Traditionalsolarwaterheatingsystem[7]，[8]在太阳能热水器工程中，分户集热-分户储求。在双水箱或多水箱的系统设计时，各水箱热系统适用于10层以下的多层建筑；集中集热-的连接方式直接影响整个热水系统的性能。在水分户储热系统适用于15层以上的高层建筑；集中箱的连接方式设计上，目前可借鉴的文献并不多，集热-集中供水系统较普遍地用在10～15层的小大多凭工程技术人员的经验来设计，难免出现水高层建筑。由于大

4、部分建筑物承受不了容量较大箱连接设计的缺陷，造成系统效率的低下。水箱的重量，因此，通常采用双水箱或多水箱的本文从传统的双水箱系统出发，指出了连接设计来分散承重，以适应建筑结构的有关承重要方式存在的不足，对一种自然循环集中集热-集收稿日期：2015-01-27。基金项目：昆明市可再生能源建筑应用城市示范配套能力建设项目（KMSF-101）。作者简介：刘寒芳（1964-），女，高级工程师，国家注册监理工程师，研究方向为建筑管理及建筑节能技术。E-mail：365116233@qq.com通讯作者：董福生（1988-），男，硕士研究生，研究方向为建筑节能与环境调和型新能源技术。E-mail

5、：598927946@qq.com·1294·刘寒芳，等多连接式双水箱太阳能热水系统的应用探讨中供热双水箱系统进行了探讨；用试验测试方法造成的循环阻力大和集热面积与水箱A容量不分析了系统设计效果的优劣；提出了系统改进意匹配问题；当用户用水量较小、用水不频繁的情况见，为太阳能双水箱系统的工程应用提供参考。下，水箱B端循环管路所产热水就能满足使用需1自然单循环双水箱系统求，从而解决辅助热源能耗较大的问题。图2所示为传统的自然单循环双水箱系统。测温1测温4测温2热测温5泵水箱A热水箱B泵测温3测温6补冷水补冷水水表水箱A水箱B水表供供管网回水热管网回水热水水流量流量测点测点78图2自然单循

6、环双水箱系统图3自然双循环双水箱系统Fig.2PassivesolarwatersystemwithsinglecirculationandFig.3Passivesolarsystemwithdoublecirculationsandtwotwowatertankswatertanks图2中的水箱A为集热水箱，水箱B为储热太阳能热水器安装了太阳能真空管600根，2水箱。所有集热器均加热水箱A中的水，水箱B集热面积约76m，，其中水箱A端循环管路配集2只用来存储与供应热水，不参与循环集热。这类系热面积48m，水箱B端循环管路配集热面积282统无须进行复杂的控制系统设计，具有造价较低、

7、m。为提高系统储热能力，两水箱的容积不同，其[9]33系统简单可靠、管理维护要求低等优点。中水箱A容积2m，水箱B容积3.5m。如图2所示，只有当用户用水时，集热水箱A2.2系统性能测试上部的热水才能流入储热水箱B中。当用户不用为验证该系统的实际效果，对系统进行了测[10]水或用水较少且不频繁时，集热水箱A中的热水试。测试采用静态测试方法，测试原理如图3。就不能及时补充到水箱B中，水箱B中水温因散试验前，将系统内所存储的热水放空，再将水热而降低。当水箱B的