太陽能熱水系統(tǒng)是利用太陽能集熱器采集太陽熱量，在陽光的照射下使太陽的光能充分轉(zhuǎn)化為熱能，通過控制系統(tǒng)自動控制循環(huán)泵或電磁閥等功能部件將系統(tǒng)采集到的熱量傳輸?shù)酱笮蛢λ厮渲校谄ヅ洚斄康碾娏Α⑷細狻⑷加偷饶茉矗褍λ厮渲械乃訜岵⒊蔀楸容^穩(wěn)定的定量能源設(shè)備。該系統(tǒng)既可提供生產(chǎn)和生活用熱水，又可作為其他太陽能利用形式的冷熱源，是太陽熱能應用發(fā)展中最具經(jīng)濟價值、技術(shù)最成熟且已商業(yè)化的一項應用產(chǎn)品。
使用目的
1.環(huán)保效益——相對于使用 化石燃料制造熱水，能減少對環(huán)境的污染及 溫室氣體二氧化碳的產(chǎn)生。
2.節(jié)省能源——太陽能是屬于每個人的能源，只要有場地與設(shè)備，任何人都可免費使用它。
3.安全——不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危險，或使用燃料油鍋爐有爆炸的顧慮，或使用電力會有漏電的可能。
4.不占空間——不需專人操作自動運轉(zhuǎn)。另外，太陽能集熱器裝在屋頂上，不會占用任何室內(nèi)空間。
5.具經(jīng)濟效益——正常的太陽能熱水器是不易損壞，壽命至少在十年以上，甚至有到二十年的，因為基本熱源為免費的太陽能，所以使用它十分符合經(jīng)濟成本效益。
熱水系統(tǒng)組成
太陽能集熱器
系統(tǒng)中的集熱元件，其功能相當于電熱水器中的電加熱管。和電熱水器、燃氣熱水器不同的是，太陽能集熱器利用的是太陽的輻射熱量，故而加熱時間只能在有太陽照射的白晝，所以有時需要輔助加熱，如鍋爐、電加熱等。中國市場上最常見的是全玻璃太陽能真空集熱管。結(jié)構(gòu)分為外管、內(nèi)管，在內(nèi)管外壁鍍有選擇性吸收涂層。
保溫水箱
和電熱水器的保溫水箱一樣，是儲存熱水的容器。因為太陽能集熱器只能白天工作，而人們一般在晚上才使用熱水，所以必須通過保溫水箱把集熱器在白天產(chǎn)出的熱水儲存起來。容積是每天晚上用熱水量的總和。采用搪瓷內(nèi)膽承壓保溫水箱，保溫效果好，耐腐蝕，水質(zhì)清潔，使用壽命可長達20年以上。
連接管路
將熱水從 集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸送到集熱器的通道，使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)計合理、連接正確的循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達到最佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。熱水管道必須做保溫防凍處理。管道必須有很高的質(zhì)量，保證有20年以上的使用壽命。
控制中心
自動控制系統(tǒng)是熱水系統(tǒng)的大腦，各種信號傳感器就是系統(tǒng)的神經(jīng)。太陽能熱水系統(tǒng)與普通太陽能熱水器的區(qū)別就是控制中心。作為一個系統(tǒng)，控制中心負責整個系統(tǒng)的監(jiān)控、運行、調(diào)節(jié)等功能，現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以通過互聯(lián)網(wǎng) 遠程控制系統(tǒng)的正常運行。
太陽能熱水系統(tǒng)控制中心主要由 電腦軟件及變電箱、循環(huán)泵組成。
熱交換器
板殼式全焊接換熱器吸取了可拆板式換熱器高效、緊湊的優(yōu)點，彌補了管殼式換熱器換熱效率低、占地大等缺點。板殼式換熱器傳熱板片呈波狀橢圓形，相對于目前的圓形板片增加熱長，大大提高傳熱性能。廣泛用于高溫、高壓條件的換熱工況。
應用方案
應用場景
隨著傳統(tǒng)能源成本的不斷上升及環(huán)境的持續(xù)惡化，太陽能熱水系統(tǒng)解決方案越來越多地被應用于居民住宅、別墅、酒店、旅游風景區(qū)、科技園區(qū)、醫(yī)院、學校、工業(yè)廠區(qū)、農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖區(qū)等眾多領(lǐng)域，針對不同領(lǐng)域熱水使用情況進行合理設(shè)計與配置，達到能源的綜合利用，降低成本投入。
解決方案
太陽能熱水系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、儲熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、輔助能源系統(tǒng)、保溫材料、排水管及配件等部分組成。太陽能集熱器吸取太陽的熱量，加熱管道中的水，加熱后的水靠循環(huán)泵通過管路輸送至儲熱裝置，通過整體能源系統(tǒng)的設(shè)計可為鍋爐、熱泵等提供基礎(chǔ)熱水，通過管路輸送至各熱點使用。
系統(tǒng)組成：
太陽能集熱器：
1.適合安裝在屋頂及其他可固定安裝位置（鋼結(jié)構(gòu)支架上等）安裝；
2.集熱器美觀大氣，可任意角度安裝，維護方便；
3.集熱器型號多樣，可滿足任何空間安裝，客戶選擇多樣化。
儲熱系統(tǒng)：
1.專利工程水箱，防腐性能強，水嘴設(shè)計規(guī)范合理，連接管路方便；
2.保溫層為聚氨發(fā)泡一次成型，發(fā)泡均勻，保溫效果好；
3.型號齊全，可滿足用戶80噸以下熱水需求；
4.可滿足400平米以下建筑單戶采暖需求。
換熱系統(tǒng)：
1.選用高效高質(zhì)量換熱器，換熱效果好；
2.采用換熱系統(tǒng)，系統(tǒng)水質(zhì)好；
3.設(shè)計獨立換熱系統(tǒng)可滿足用戶多種多樣用熱點水質(zhì)、水壓和水量的需求。
控制系統(tǒng)：
1.采用PLC程序模塊控制，多點控制，精度高，性能穩(wěn)定；
2.控制界面人性化，模塊清晰，操作方便。
輔助能源系統(tǒng)：
1.多種輔助熱源可供選擇，電輔助、燃氣輔助、燃煤鍋爐輔助、燃油鍋爐輔助、熱泵輔助都可以根據(jù)用戶特點選擇；
2.系統(tǒng)得熱量多，熱損失小。
保溫材料：
1.采用聚苯乙烯泡沫材料，保溫好，散熱小；
2.保溫外敷鋁箔，美觀，防輻射散熱。
排水管及配件：
1.管路選用標準PVC管材，經(jīng)濟合理；
2.配件標準設(shè)計，防銹防腐蝕。
方案特點
熱水效果保證：全年全天24小時充足水量供應，即開即熱；
熱水品質(zhì)保證：壓力恒定，水溫穩(wěn)定，水質(zhì)干凈；
系統(tǒng)集成設(shè)計：系統(tǒng)整體考慮，搭配輔助熱源，專業(yè)軟件分析，系統(tǒng)高效可靠，人性化設(shè)計；
系統(tǒng)質(zhì)量保證：對集熱器、水箱、循環(huán)泵、管路等各個環(huán)節(jié)給予全面保障，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行20年以上；
系統(tǒng)智能控制：全數(shù)據(jù)顯示、智能化控制、分戶計量、信息準確。
分類
特征進行分類
國際標準ISO9459〖15 〗對太陽能熱水系統(tǒng)提出了科學的分類方法，即按照太陽能熱水系統(tǒng)的七個特征進行分類，其中每個特征又都分為2-3種類型，從而構(gòu)成了一個嚴謹?shù)奶柲軣崴到y(tǒng)分類體系，如表所示。
表太陽能熱水系統(tǒng)的分類，譯自國際標準ISO9459〖15 〗
1.第1特征表示系統(tǒng)中太陽能與其他能源的關(guān)系
1.1 太陽能單獨系統(tǒng)---沒有任何輔助能源的太陽能熱水系統(tǒng)；
1.2 太陽能預熱系統(tǒng)---在水進入任何其他類型加熱器之前，對水進行預熱的太陽能熱水系統(tǒng)；
1.3 太陽能帶輔助能源系統(tǒng)---聯(lián)合使用太陽能和輔助能源，并可不依賴于太陽能而提供所需熱能的太陽能熱水系統(tǒng)；
2.第2特征表示集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)是否為用戶消費的熱水
2.1 直接系統(tǒng)---最終被用戶消費或循環(huán)流至用戶的熱水直接流經(jīng)集熱器的系統(tǒng)，亦稱為單循環(huán)系統(tǒng)或單回路系統(tǒng)；
2.2 間接系統(tǒng)---傳熱工質(zhì)不是最終被用戶消費或循環(huán)流至用戶的水而是傳熱工質(zhì)流經(jīng)集熱器的系統(tǒng)，亦稱為雙循環(huán)系統(tǒng)或雙回路系統(tǒng)。
3.第3特征表示系統(tǒng)傳熱工質(zhì)與大氣接觸的情況
3.1 敞開系統(tǒng)---傳熱工質(zhì)與大氣有大面積接觸的系統(tǒng)，其接觸面主要在蓄熱裝置的敞開面；
3.2 開口系統(tǒng)---傳熱工質(zhì)與大氣的接觸僅限于補給箱和膨脹箱的自由表面或排氣管開口的系統(tǒng)；
3.3 封閉系統(tǒng)---傳熱工質(zhì)與大氣完全隔離的系統(tǒng)。
4.第4特征表示傳熱工質(zhì)在集熱器內(nèi)的狀況
4.1 充滿系統(tǒng)---在集熱器內(nèi)始終充滿傳熱工質(zhì)的系統(tǒng)；
4.2 回流系統(tǒng)---作為正常工作循環(huán)的一部分，傳熱工質(zhì)在泵停止運行時由集熱器流入到蓄熱裝置，而在泵重新開啟時又流入集熱器的系統(tǒng)；
4.3 排放系統(tǒng)---為了防凍目的，水可以從集熱器排出而不再利用的系統(tǒng)。
5.第5特征表示系統(tǒng)循環(huán)的種類
5.1 自然循環(huán)系統(tǒng)---僅僅利用傳熱工質(zhì)的密度變化來實現(xiàn)集熱器和蓄熱裝置（或換熱器）之間進行循環(huán)的系統(tǒng)，亦稱為熱虹吸系統(tǒng)；
5.2 強制循環(huán)系統(tǒng)---利用泵迫使傳熱工質(zhì)通過集熱器進行循環(huán)的系統(tǒng)，亦稱為強迫循環(huán)系統(tǒng)或機械循環(huán)系統(tǒng)。
6.第6特征表示系統(tǒng)的運行方式
6.1 循環(huán)系統(tǒng)---運行期間，傳熱工質(zhì)在集熱器和蓄熱裝置之間進行循環(huán)的系統(tǒng)；
6.2 直流式系統(tǒng)---有待加熱的傳熱工質(zhì)一次流過集熱器后，進入蓄熱裝置（儲水箱）或進入使用輔助能源加熱設(shè)備的系統(tǒng)，有時亦稱為定溫防水系統(tǒng)。
7.第7特征表示系統(tǒng)中集熱器與儲水箱的相對位置
7.1 分體式系統(tǒng)---儲水箱和集熱器之間分開一定距離安裝的系統(tǒng)；
7.2 緊湊式系統(tǒng)---將儲水箱直接安裝在集熱器相鄰位置上的系統(tǒng)，通常已成為緊湊式太陽能熱水器；
7.3 整體式系統(tǒng)---將集熱器作為儲水箱的系統(tǒng)，通常亦稱為悶曬式太陽能熱水器。
實際上，同一套太陽能熱水系統(tǒng)往往同時具備上述7個特征中的各一種類型。譬如，在北京泰鵬大廈太陽能熱水系統(tǒng)使用的一套典型的太陽能熱水系統(tǒng)，可以同時是太陽能帶輔助能源系統(tǒng)、間接系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、充滿系統(tǒng)、強制循環(huán)系統(tǒng)和分體式系統(tǒng)。
其他分類方法
當然，除了按系統(tǒng)的特征進行分類之外，還有其他一些常用的分類方法，現(xiàn)列出其中兩種。
1.按太陽能集熱器的類型分類
平板太陽能熱水系統(tǒng)---采用平板集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)；
真空管太陽能熱水系統(tǒng)---采用真空管集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)；
U型管太陽能熱水系統(tǒng)---采用U型管集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)；
熱管太陽能熱水系統(tǒng)---采用熱管集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)。
陶瓷太陽能熱水系統(tǒng)---采用陶瓷太陽能集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)。
2.按儲水箱的容積進行分類
根據(jù)用戶對熱水供應的需求，確定儲水箱的容量。按照儲水箱的容積，系統(tǒng)可分為：
家用太陽能熱水系統(tǒng)---儲水箱容積小于0.6m的太陽能熱水系統(tǒng)，通常亦稱為家用太陽能熱水器；
公用太陽能熱水系統(tǒng)---儲水箱容積大于等于0.6 m的太陽能熱水系統(tǒng)，通常亦稱為太陽能熱水系統(tǒng)。
3.按熱水使用情況分類
根據(jù)用戶對熱水供應的需求可分為：間歇供熱水太陽能熱水系統(tǒng)和連續(xù)供熱水太陽能熱水系統(tǒng)。
間歇供熱水太陽能熱水系統(tǒng)主要供應那些定時用熱水的單位，例如部隊、學校、工廠等；連續(xù)供熱水太陽能熱水系統(tǒng)指那些24小時連續(xù)使用熱水的系統(tǒng)，例如醫(yī)院、賓館、酒店、生產(chǎn)線等。
結(jié)構(gòu)特點
無動力循環(huán)
系統(tǒng)組成：真空管集熱器、可連接水箱、可調(diào)整支架、換熱器。
無動力循環(huán)即熱式太陽能熱水系統(tǒng)運行原理：真空管內(nèi)的水遇到陽光輻射后，開始升溫，管內(nèi)的水升溫后密度變小，自然循環(huán)到水箱內(nèi)，逐步把水箱內(nèi)的水加熱，升溫后的水儲存在具有聚氨酯發(fā)泡保溫的的水箱內(nèi)。室內(nèi)冷水經(jīng)過水箱內(nèi)固定好的波紋管流道流過，把帶有壓力的自來水溫升到幾乎與水箱內(nèi)水溫相同的溫度（溫差小于2度）流出。從而獲得穩(wěn)定、有壓力的、潔凈的熱水。
自然循環(huán)
自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)是依靠集熱器和儲水箱中的溫差，形成系統(tǒng)的熱虹吸壓頭，使水在系統(tǒng)中循環(huán)；與此同時，將集熱器的有用能量收益通過加熱水，不斷儲存在儲水箱內(nèi)。
系統(tǒng)運行過程中，集熱器內(nèi)的水受太陽能輻射能加熱，溫度升高，密度降低，加熱后的水在集熱器內(nèi)逐步上升，從集熱器的上循環(huán)管進入儲水箱的上部；與此同時，儲水箱底部的冷水由下循環(huán)管流入集熱器的底部；這樣經(jīng)過一段時間后，儲水箱中的水形成明顯的溫度分層，上層水首先達到可使用的溫度，直至整個儲水箱的水都可以使用。
用熱水時，有兩種取熱水的方法。一種是有補水箱，由補水箱向儲水箱底部補充冷水，將儲水箱上層熱水頂出使用，其水位由補水箱內(nèi)的浮球閥控制，有時稱這種方法為頂水法；另一種是無補水箱，熱水依靠本身重力從儲水箱底部落下使用，有時稱這種方法為落水法。
強制循環(huán)
強制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)是在集熱器和儲水箱之間管路上設(shè)置水泵，作為系統(tǒng)中水的循環(huán)動力；與此同時，集熱器的有用能量收益通過加熱水，不斷儲存在儲水箱內(nèi)。
系統(tǒng)運行過程中，循環(huán)泵的啟動和關(guān)閉必須要有控制，否則既浪費電能又損失熱能。通常溫差控制較為普及，有時還同時應用溫差控制和光電控制兩種。
溫差控制是利用集熱器出口處水溫和貯水箱底部水溫之間的溫差來控制循環(huán)泵的運行。
早晨日出后，集熱器內(nèi)的水受太陽輻射能加熱，溫度逐步升高，一旦集熱器出口處溫和貯水箱底部水溫之間的溫差達到設(shè)定值（一般8~10℃）時，溫差控制器給出信號，啟動循環(huán)泵，系統(tǒng)開始運行；遇到云遮日或下午日落前，太陽輻照度降低，集熱器溫度逐步下降，一旦集熱器出口處水溫和貯水箱底部水溫之間的溫差達到另一設(shè)定值（一般3~4℃）時，溫差控制器給出信號，關(guān)閉循環(huán)泵，系統(tǒng)停止運行。
用熱水時，同樣有兩種取熱水的方法：頂水法和落水法。
頂水法是向貯水箱底部補充冷水（自來水），將貯水箱上層熱水頂出使用；落水法是依靠熱水本身重力從貯水箱底部落下使用。在強制循環(huán)條件下，由于貯水箱內(nèi)的水得到充分的混合，不出現(xiàn)明顯的溫度分層，所以頂水法和落水法都一開始就可以取到熱水。頂水法與落水法相比，其優(yōu)點是熱水在壓力下的噴淋可提高使用者的舒適度，而且不必考慮向貯水箱補水的問題；缺點也是從貯水箱底部進入的冷水會與貯水箱內(nèi)的熱水摻混。落水法的優(yōu)點是沒有冷熱水的摻混，但缺點是熱水靠重力落下而影響使用者的舒適度，而且必須每天考慮向貯水箱補水的問題。
在雙回路的強制循環(huán)系統(tǒng)中，換熱器既可以是置于貯水箱內(nèi)的浸沒式換熱器，也可以是置于貯水箱外的板式換熱器。板式換熱器與浸沒式換熱器相比，有許多優(yōu)點：其一，板式換熱器的換熱面積大，傳熱溫差小，對系統(tǒng)效率影響少；其二，板式換熱器設(shè)置在系統(tǒng)管路之中，靈活性較大，便于系統(tǒng)設(shè)計布置；其三，板式換熱器已商品化、標準化，質(zhì)量容易保證，可靠性好。
強制循環(huán)系統(tǒng)可適用于大、中、小型各種規(guī)模的太陽能熱水系統(tǒng)。
直流式
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)的水受太陽輻射能加熱后，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)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)。
系統(tǒng)的熱儲存
在太陽能熱水系統(tǒng)中，貯水箱是用于儲存由太陽能集熱器產(chǎn)生的熱量，有時也稱為儲熱水箱。利用液體（特別是水）進行儲熱，是各種熱儲存方式中理論和技術(shù)都最成熟、推廣和應用最普遍的一種。通常希望所用液體除具有較大的比熱容之外，還具有較高的沸點和較低的蒸氣壓，前者是避免發(fā)生相變（變?yōu)闅鈶B(tài)），后者則是為減小對儲熱容器產(chǎn)生的壓力。在低溫液態(tài)蓄熱介質(zhì)中，水是性能最好，因而也是最常使用的一種。
優(yōu)缺點
優(yōu)點
①物理、化學和熱水學性質(zhì)很穩(wěn)定，人們對它了解得十分清楚，使用技術(shù)最成熟；
②可以兼作蓄熱介質(zhì)和傳熱介質(zhì)，在儲熱系統(tǒng)內(nèi)可以免除熱交換器；
③傳熱及液體特性相當好，在常用液體中，其比熱容最大，熱膨脹系數(shù)較小，黏滯性小，很適合于自然循環(huán)和強制循環(huán)；
④液態(tài)－氣態(tài)平衡時的溫度壓力關(guān)系十分關(guān)系十分適用于平板太陽能集熱器；
⑤來源豐富，價格低廉。
缺點
①作為一種電解腐蝕性物質(zhì)，所產(chǎn)生的氧氣易于銹蝕金屬，且對于大部分氣體（特別是氧氣）來說都是溶劑，因而對容器和管道容易產(chǎn)生腐蝕；
②凝固（結(jié)冰）時體積膨脹較大（達10%左右），易對容器和管道造成破壞；
③在中溫以上（超過100℃），它的蒸氣壓隨其熱水溫度的升高而指數(shù)增大，幫用水來儲熱，溫度和壓力都不能超過其臨界點（373.0℃，2.2×10Pa），如就成本而言，儲熱溫度為300℃時的成本比儲熱溫度為200℃時的成本要高出2.75倍。
利用水作為蓄熱介質(zhì)時，可以選用不銹鋼、搪瓷、塑料、鋁合金、銅、鐵、鋼筋水泥、木材等各種材料制作儲熱容器，其形狀可以是圓柱形、箱形和球形等，但應注意所用材料的防腐蝕性和耐久性。例如選用水泥和木材作為儲熱容器材料時，就必須考慮其熱膨脹性，便防止因長久使用產(chǎn)生裂縫而漏水。
儲熱水箱儲熱水箱是一種既可以儲熱又可以蓄冷的裝置。它是在給建筑物供應熱水、供暖以及空調(diào)的系統(tǒng)中作為一個組成部件而發(fā)展起來的，主要用于調(diào)節(jié)能源與能耗之間的不平衡，以便提高系統(tǒng)的熱利用效率及滿足熱負荷的需要。
儲熱水箱由于放熱特性（完全壓出流、完全混合流和部分混合流）、壓力狀態(tài)（敞開式和封閉式）、水箱數(shù)多少（單箱和多箱）、水箱的安裝方式（立式或縱式和臥式或橫式）、結(jié)構(gòu)材料以及用途等的不同，可以分為各種不同的類型。下面僅就前兩者進行重點介紹。
放熱特性
按照儲熱水箱的放熱特性（或儲熱水箱內(nèi)的混合特性），可以分為完全壓出流、完全混合流和部分混合流三類。如以υ表示水流速度，L表示水箱長度，E表示混合擴散系數(shù)，則上述三類可以根據(jù)箱內(nèi)水溫的混合程度或混合特性M=υL/（2E）值的大小進行分類。
⑴完全壓出流
或稱活塞流，即水箱內(nèi)的完全是活塞式流動，箱內(nèi)存在冷熱兩個水域，二者的分界面十分清晰，表明幾乎沒有混合，這時可以認為E→0或M→∞。當儲熱水箱放熱（冷）時，水流從底（頂）部進入，熱量可以全部加以利用，這是一種理想狀態(tài)，如圖2-11所示。假定在儲熱水箱內(nèi)盛有100L溫度為80℃的熱水，然后從底部進口A處緩慢地注入20℃的冷水，而在出口B處流出的則全部是80℃的熱水。但當流出的水量風一超過100L，則水溫立即降為20℃。
⑵完全混合流
水箱內(nèi)的溫度完全均勻一致，表明混合得非常充分，這時可以認為E→∞或M→0。通常情況下，這只有在儲熱水箱內(nèi)安裝強力攪拌機，當它一邊攪拌一邊緩慢地注入冷水時才有可能實現(xiàn)。開始時從出口B處流出的水溫是80℃，然后隨著時間的推移，水溫按指數(shù)函數(shù)的形式降低，當流出水量剛好達到100L時，水溫已降為80×e≈29.3℃左右。
⑶部分混合流
或稱為溫度分層流，表明水箱內(nèi)的溫度分布不均勻，出現(xiàn)分層情況，這是可以認為E值有限，即0 <∞，因此M值也有限，0 <；∞。在通常情況下，一般儲熱水箱內(nèi)的情況大都如此。
壓力狀態(tài)
按照儲熱水箱的壓力狀態(tài)，可以分為敞開式和封閉式兩類。在通常的大氣壓力下，空間采取何種形式為宜，需視實際情況而定。
⑴敞開式
因水箱與大氣相通，承受壓力較小，但容易受酸性腐蝕，且由于氧氣易溶于水，故對容器的耐腐蝕性要求較高；另外，系統(tǒng)所用消耗伯揚程也要求較高。一般多用于大型太陽能系統(tǒng)。
⑵封閉式
因水箱內(nèi)充滿水，故上方應設(shè)置膨脹箱，以避免將儲熱水箱破壞。其優(yōu)點是排水管系統(tǒng)簡單，所需水泵的揚程較小，因而循環(huán)泵消耗的動力較少；其缺點是所承受的靜壓力比較大，對儲熱水箱的耐壓要求也比較高，因而耐壓容器的設(shè)備費用較高。一般多用于小型太陽能系統(tǒng)。
實際應用中，建筑物的供熱水系統(tǒng)和屋頂?shù)膬崴洌ㄅc自然循環(huán)熱水系統(tǒng)配套使用）大都是敞開式的；此外，利用基礎(chǔ)梁的空間作為儲熱水箱以及使用混凝土制的單獨儲熱水箱也都是敞開式的。相反，當系統(tǒng)運行溫度在100℃以上時，除非采用特殊的傳熱介質(zhì)，否則所用儲熱水箱必須是封閉的；此外，放置在地面上的強制循環(huán)熱水系統(tǒng)的儲熱水箱也大都是封閉式的。
儲熱水箱的結(jié)構(gòu)材料，敞開式的多用鍍鋅鋼板、不銹鋼和玻璃鋼等，而封閉式的則多用搪瓷、不銹鋼和玻璃鋼等。
儲熱水箱的結(jié)構(gòu)形式，多半采用圓筒形，一則易于加工，易于封閉，比較經(jīng)濟；二則放熱性能較好，所形成的死水區(qū)域較小；三則具有較好的耐壓性（在內(nèi)壓相同的情況下，作用在圓筒壁上的 張力與半徑成正比）。
動態(tài)特性
⑴熱動態(tài)特性的主要參數(shù)
①儲熱水箱內(nèi)死水區(qū)域的大小；
②由儲熱水箱內(nèi)不同溫度的水的混合程度所確定的混合特性M值的大小；
③儲熱材料內(nèi)部所存在的溫度梯度；
④熱交換器的熱容量；
⑤與儲熱水箱連接的管道系統(tǒng)的熱容量；
⑥儲熱水箱本身以及與其相接觸的周圍環(huán)境的熱容量（適用于埋在地下的儲熱水箱）。
對于利用水作為蓄熱介質(zhì)的儲熱水箱來說，因為不必使用熱交換器，故可不考慮上列③④兩項。
⑵影響熱動態(tài)特性的因素
①水箱內(nèi)流體的混合狀況—在實際使用的儲熱水箱中，水流線有可能形成非完全活塞流的形式，這樣不僅不能充分地儲熱，也會使所儲存的熱量不能得到完全的利用。
②水箱的結(jié)構(gòu)和循環(huán)水量—主要是指水箱內(nèi)隔板的數(shù)量和配置方式，連通管的數(shù)量、管徑和設(shè)置位置，還有箱的形狀和循環(huán)水量等。
③失熱和得熱—由于水箱本身具有圍護結(jié)構(gòu)表面，故不可避免地會有失熱和得熱。對于為削平瞬時用熱高峰而設(shè)置的短期儲熱水箱來說，如果埋于地下又采取隔熱措施，則對其熱動態(tài)特性反而不利，因為土壤具有熱容量，也能起到一定的儲熱作用。
④儲熱溫度和取熱溫度—所謂儲熱溫度，是指儲熱終了時水箱內(nèi)的平均水溫；所謂取熱溫度，則是指從水箱內(nèi)取熱時的出口水溫。熱量能否充分地加以利用以及整個儲熱水箱運行時間的長短，都與這兩個溫度的取法密切相關(guān)。
瞬態(tài)響應
在使用儲熱水箱時，出口水溫的變化狀況對于熱負荷來說是重要的。從理論上講，可以通過求得箱內(nèi)的水溫分布情況來獲得輸入溫度和輸出溫度（即通常所謂的進、出口溫度）之間的函數(shù)關(guān)系。但這樣做就必須應用三維的連續(xù)性方程、動量守恒方程和能量守恒方程來求解，步驟十分復雜，所需計算程序也很長。
在實際設(shè)計中，并不需要直接了解箱內(nèi)的水溫分布溫度，而只需知道輸入溫度和輸入熱量隨時間的變化情況，并能求得輸出溫度隨時間變化的結(jié)果即可。目前主要使用的是“瞬態(tài)響應法”，即把整個水箱視作一個系統(tǒng)。如果假定輸入和輸出之間存在著線性關(guān)系（當進、出口水溫相差不大時，即可近似地認為如此），則對于任何輸入溫度的變化，都可通過卷積積分求得其輸出溫度的變化。
總之，利用儲熱水箱作為熱水、采暖及空調(diào)系統(tǒng)的小規(guī)模和短期儲熱裝置，在太陽能熱利用中起著重要的作用，并已取得了一系列的實際應用。如果需要進行大規(guī)模和跨季度長期儲熱，近二三十年來已有一些國家開始研究地下含水層作為有效的儲熱和節(jié)能措施。
防凍
太陽能熱水系統(tǒng)中的集熱器及其置于室外的管路，在嚴冬季節(jié)常常因積存在其中的水結(jié)冰膨脹而脹裂損壞，尤其是高緯度 寒冷地區(qū)，因此必須從技術(shù)上考慮太陽能熱水系統(tǒng)的“越冬”防凍措施。目前常用的太陽能熱水系統(tǒng)防凍措施大致有以下幾種。
集熱器
集熱器是太陽能熱水系統(tǒng)中必須暴露在室外的重要部件，如果直接選用具有防凍功能的集熱器，就可以避免對集熱器在嚴冬季節(jié)凍壞的擔憂。
本書第1章介紹的熱管式真空管集熱器以及內(nèi)插管的全玻璃真空管集熱器都屬于具有防凍功能的集熱器，因為被加熱的水都不直接進入真空管內(nèi)，真空管的玻璃罩管不接觸水，再加上熱管本身的工質(zhì)容量又很少，所以即使在零下幾十攝氏度的環(huán)境溫度下真空管也不凍壞。
另一種具有防凍功能的集熱器是熱管平板集熱器，它跟普通平板集熱器的不同之處在于，吸熱板的排管位置上用熱管代替，以低沸點、低凝固點介質(zhì)作為熱管的工質(zhì)，因而吸熱板也不會凍壞，不過由于熱管平板集熱器的技術(shù)經(jīng)濟性能不及上述真空管集熱器，目前應用尚不普遍。
雙循環(huán)系統(tǒng)
雙循環(huán)系統(tǒng)（或稱雙回路系統(tǒng)）就是在太陽能熱水系統(tǒng)中設(shè)置換熱器，集熱器與換熱器的熱側(cè)組成第一循環(huán)（或稱第一回路），并使用低凝固點的防凍液作傳熱工質(zhì)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的防凍。雙循環(huán)系統(tǒng)在自然循環(huán)和強制循環(huán)兩類太陽能熱水系統(tǒng)中都可以使用。
在自然循環(huán)系統(tǒng)中，盡管第一回路使用了防凍液，但由于貯水箱置于室外，系統(tǒng)的補冷水箱與供熱水管也部分敷設(shè)在室外，在嚴寒的冬夜，這些室外管路雖有保溫措施，但仍不能保證避免管中的水不結(jié)冰。因此，在系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮采取某種設(shè)施，在用畢后使管路中的熱水排空。例如采用虹吸式取熱水管，兼作補冷水管，在其頂部設(shè)通大氣閥，控制其開閉，實現(xiàn)該管路的排空。
回流系統(tǒng)
在強制循環(huán)的單回路系統(tǒng)中，一般采用溫差控制循環(huán)水泵的運轉(zhuǎn)，貯水箱通常置于室內(nèi)（底層或地下室）。冬季白天，在有足夠的太陽輻照時，溫差控制器開啟循環(huán)水泵，集熱器可以正常運行；夜晚或陰天，在太陽輻照不足時，溫差控制器關(guān)閉循環(huán)水泵，這時集熱器和管路中的水由于重力作用全部回流到貯水箱中，避免因集熱器和管路中的水結(jié)冰而損壞；次日白天或太陽輻照再次足夠時，溫差控制器再次開啟循環(huán)水泵，將貯水箱內(nèi)的水重新泵入偏執(zhí)器中，系統(tǒng)可以繼續(xù)運行。這種防凍系統(tǒng)簡單可靠，不需增設(shè)其他設(shè)備，但系統(tǒng)中的循環(huán)水泵要有較高的揚程。
近幾年，國外開始將回流防凍措施應用于雙回路系統(tǒng)，其第一回路不使用防凍液而仍使用水作為集熱器的傳熱介質(zhì)。當夜晚或陰天太陽輻照不足時，循環(huán)水泵自動關(guān)閉，集熱器中的水通過虹作用流入專門設(shè)置的小貯水箱中，待次日白天或太陽輻照再次足夠時，重新泵入集熱器，使系統(tǒng)繼續(xù)運行。
排放系統(tǒng)
在自然循環(huán)或強制循環(huán)的單回路系統(tǒng)中，在集熱器吸熱體的下部或室外環(huán)境溫度最低處的管路上埋設(shè)溫度敏感元件，接至控制器。當集熱器內(nèi)或室外管路中的水溫接近凍結(jié)溫度（3~4℃）時，控制器將根據(jù)溫度敏感元件傳送的信號，開啟排放閥和通大氣閥，集熱器和室外管路中的水由于重力作用排放到系統(tǒng)外，不再重新使用，從而達到防凍的目的。
自動循環(huán)
在強制循環(huán)的單回路系統(tǒng)中，在集熱器吸熱體的下部或室外環(huán)境溫度最低處的管路上埋置溫度敏感元件，接至控制器。當集熱器內(nèi)或室外管路中的水溫接近凍結(jié)溫度（如3~4℃）時，控制器打開電源，啟動循環(huán)水泵，將貯水箱內(nèi)的熱水送往集熱器，使集熱器和管路中的水溫升高。當集熱器或管路中的水溫升高到某設(shè)定值（或當水泵運轉(zhuǎn)某設(shè)定時段）時，控制器關(guān)斷電源，循環(huán)水泵停止工作。這種防凍方法由于要消耗一定的動力以驅(qū)動循環(huán)水泵，因而適用于偶爾發(fā)生冰凍的非 嚴寒地區(qū)。
自限式電熱帶
在自然循環(huán)或強制循環(huán)的單回路系統(tǒng)中，將室外管路中最易結(jié)冰的部分敷設(shè)自限式電熱帶。它是利用一個熱敏電阻設(shè)置在電熱帶附近并接到電熱帶的電路中。當電熱帶通電后，在加熱管路中水的同時也使熱敏電阻的溫度升高，隨之熱敏電阻的電阻增加；當熱敏電阻的電阻增加到某個數(shù)值時，電路中斷，電熱帶停止通電，溫度逐步下降。這樣無數(shù)次重復，既保證室外管路中的水不結(jié)冰，又防止電熱帶溫度過高造成危險。這種防凍方法也要消耗一定的電能，但對于十分寒冷的地區(qū)還是行之有效的。
四大要素
水溫
生活用熱水（盥洗、淋浴）的溫度要大于體溫，一般在39-42°比較適宜，廚房洗碗可以用相對比較高溫的水（70°以上），可以省去洗潔精等化學合成劑，所以熱水的供應應滿足生活的需要，45-60°比較適宜，且不易結(jié)垢，國家規(guī)范生活熱水水溫≤60°間接加熱熱媒溫度≤90°
水量
用量表60℃熱水用水定額
水壓
一般市政冷水供水的壓力3-6公斤/平方厘米，（0.3-0.6MPa），實際用水末端的壓力一般在2-3公斤（20米-30米水柱）。
熱水的壓力與冷水的壓力相等時調(diào)水時相對容易，冷熱水的壓力差別越大，調(diào)水越不好調(diào)，尤其是開式太陽能熱水器，熱水的壓力源自水箱與用水末端的垂直距離，一般很難達到與冷水壓力相等的狀態(tài)，尤其是頂層安裝太陽能的用戶，熱水壓力一般也就是3米，與冷水壓力差別10倍，所以用熱水就會很困難，表現(xiàn)一是調(diào)水不好調(diào)，二是熱水不能噴出來，只能是瀝瀝啦啦。
實際上在熱水壓力為1.5公斤時，既能達到舒適的用水壓力，再有熱水的用量也比較節(jié)省，既舒適又環(huán)保。
水質(zhì)
生活飲用水的水質(zhì)標準
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項 目 ┃ 指 標
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感官性狀和一般┃ 色 ┃不超過硬15度
化學指標 ┃ 渾濁度 ┃不超過硬3度
┃ 嗅和味 ┃不得有異嗅、異味
┃ 肉眼可見物 ┃不得含有
┃ PH ┃6．5--8．5
┃ 總硬度 ┃450 mg/L
┃ 鐵 ┃0．3 mg/L
┃ 錳 ┃0．1 mg/L
┃ 銅 ┃1．0 mg/L
┃ 鋅 ┃1．0 mg/L
┃ 揮發(fā)酚類（以苯酚計） ┃0．002mg/L
┃ 陰離子合成洗滌劑 ┃0．3 mg/L
┃ 硫酸鹽 ┃250 mg/L
┃ 氯化物 ┃250 mg/L
┃ 溶解性總固體 ┃1000mg/L
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┃ 氰化物 ┃0．05mg/L
┃ ┃0．05mg/L
┃ ┃0．01mg/L
┃ 汞 ┃0．001mg/L
┃ 鎘 ┃0．01mg/L
┃ 鉻 ┃0．05mg/L
┃ 鉛 ┃0．05mg/L
┃ 銀 ┃0．05mg/L
┃ 硝酸鹽（以氮計） ┃20 mg/L
┃ 三氯甲烷 ┃60 μg/L
┃ 四氯化碳 ┃3 μg/L
┃ 苯并[a]芘比 ┃0．01μg/L
┃ 滴滴涕 ┃1 μg/L
┃ 六氯環(huán)己烷 ┃5 μg/L
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細菌學指標 ┃ 細菌總數(shù) ┃100 個/mL
┃ 總大腸菌群 ┃3 個/L
┃ 游離余氯 ┃與水接觸30分鐘后
┃ ┃不應低于0．3mg/L
┃ ┃管網(wǎng)末梢不應低于
┃ ┃0．05mg/L
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放射性指標 ┃ 總α射線 ┃0．1Bq/L
┃ 總β射線 ┃1．0Bq/L
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水中含有某些物質(zhì)時，常顯現(xiàn)出特殊的顏色。如：
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水中存在物質(zhì) ┃水的顏色
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硬水 ┃ 淺藍
含低鐵 ┃ 淡灰
含 高鐵 ┃ 銹色
硫化氫 ┃ 翠綠
硫細菌 ┃ 紅色
錳的化合物 ┃ 暗紅
腐植酸鹽 ┃ 暗黃或灰黑
純凈的水是無色無味的，水中含有某些物質(zhì)的時侯，將產(chǎn)生某些特殊的味道，因此水味可粗略的判斷水中某些物質(zhì)含量較高。嗅和味從衛(wèi)生角度來看，并不是很重要的，但對飲用水來說使人不愉快的嗅味是令人非常討厭的。
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水中存在物質(zhì) ┃ 水的口味
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NaCL ┃ 咸
Na2SO4 ┃ 澀
氯化鎂+MgSO4┃ 苦
大量有機化合物 ┃ 甜
鐵鹽 ┃ 墨水味
腐植質(zhì) ┃ 沼澤味
硫化氫 ┃ 酸味
CO2+Ca(HCO3）2┃ 可口清諒
+Mg(HCO3）2 ┃
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北京市中水水質(zhì)標準
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編號│ 項 目 │ 標 準
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1│色 │不超級40度
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2│嗅 │無不快感
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3│PH值 │6．5～9．0
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4│懸浮物 │不超過10毫克/升
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5│生化需氧量（五天20℃）│不超過10毫克/升
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6│化學需氧量（重鉻酸鉀法）│不超過50毫克/升
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7│陰離子合成洗滌劑 │不超過2毫克/升
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8│細菌總數(shù) │1毫升水中不超過100個
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9│總大腸菌群 │1升水中不超過3個
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10│游離余氯 │管網(wǎng)末端包于0．2毫克/升
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國內(nèi)的市政管道很多還存在著大量的鑄鐵或鍍鋅管道，存在很多二次污染，市政冷水是不能直接飲用的；在國外，好多管道采用造價比較高的不銹鋼、銅、或復合材質(zhì)，相對水質(zhì)在輸送環(huán)節(jié)更有保障。
在人們的日常生活中潔凈的熱水對于生活的重要性不言而喻，所以好多家庭為了獲得更好的水質(zhì)往往添加軟水活凈水設(shè)備，以便能夠獲得更潔凈的水。無論飲用還是生活用水，當淋浴或者泡澡時，汗毛孔會打開，皮膚也會吸收水分進入體內(nèi)。
熱水狀況
結(jié)構(gòu)如圖
并具備幾個特征：
1）開式水箱，與大氣相通，頂端會有一個富氧層
2）真空管底部的水不能排出，水箱內(nèi)的水每次不一定用完
3）水溫環(huán)境40-60°時候比較多
這樣就給細菌的滋生提供很好的條件，早在幾年前就有因飲用太陽能的水而胃腸生病的報道，而且時間久了還會有亞硝酸鹽等致癌物產(chǎn)生。
新鮮水太陽能熱水器就很好的解決了這方面的問題。結(jié)構(gòu)如圖：新鮮水太陽能熱水器不使用水箱內(nèi)的水，只作為儲存熱能的介質(zhì)，當用水時冷水經(jīng)換熱盤管吸收熱量后迅速頂出，無任何二次污染，水質(zhì)潔凈，壓力澎湃。
工程概況
工程名稱：中國人民解放軍火箭軍部隊專家樓太陽能熱水系統(tǒng)。
承建單位：北京索樂陽光能源科技有限公司。
工程所在地址：北京市 昌平立水橋。
建筑性質(zhì)與形式：獨棟和聯(lián)體別墅。
用熱水人數(shù)：4-6人/戶，共計32戶，每戶建筑面積約600 m。
系統(tǒng)介紹
選用 平板集熱器和U型管集熱器，每戶集熱器面積共9 m。
利用儲熱水箱的盤管換熱器滿足生活熱水。
集熱器附著在斜屋頂，與建筑物同步設(shè)計、同步安裝。
排水管與建筑物同步設(shè)計、同步安裝。
輔助能源采用電加熱，3KW。
儲熱水箱的容積1200升。
系統(tǒng)原理圖 實景圖片
應用
工程概況
工程名稱：北京融華世家小區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)。
承建單位：北京索樂陽光能源科技有限公司。
工程所在地址：北京市亞奧核心區(qū)域，西鄰北苑路，南至五環(huán)路。
建筑性質(zhì)與形式：18層住宅樓。
提供360家庭的生活熱水。
系統(tǒng)介紹
選用U型管集熱器，378 m。
太陽能熱水系統(tǒng)與熱力站系統(tǒng)結(jié)合，優(yōu)先使用太陽能系統(tǒng)提升冷水溫度，當太陽能的水溫達到53°時，熱力站的換熱設(shè)備關(guān)閉，當水溫不足時由熱力站進行補充加熱。
集熱器安裝在屋頂，與建筑物同步設(shè)計、同步安裝。
排水管與建筑物同步設(shè)計、同步安裝。
共使用8臺3噸的儲熱水箱（承壓式儲熱水箱）。
系統(tǒng)原理圖 實景圖片
工程概況
工程名稱：福田汽車太陽能熱水系統(tǒng)。
承建單位：北京索樂陽光能源科技有限公司。
工程所在地址：懷柔趙各莊福田二廠（歐曼重卡生產(chǎn)線）。
建筑性質(zhì)與形式：6層宿舍樓。
提供1000人的生活熱水。
當?shù)氐奶栞椪樟浚核矫嫫骄蛰椪樟浚?4.106MJ/ma。
當?shù)貧夂驐l件：年平均氣溫11.5℃，日照時數(shù)2910h。
系統(tǒng)介紹
選用全玻璃真空管集熱器，365 m。
集熱器安裝在屋頂，與建筑物同步設(shè)計、同步安裝。
排水管與建筑物同步設(shè)計、同步安裝。
輔助能源采用電加熱，功率180KW。
儲熱水箱的容積40噸。
系統(tǒng)原理圖 實景圖片
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市場
中國太陽能熱水器的年生產(chǎn)量是歐洲的2倍，北美的4倍，現(xiàn)已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和最大的太陽能熱水器市場，并仍在以每年20%-30%的速度遞增。但是中國太陽能熱水器的生產(chǎn)企業(yè)有5000多家，除皇明太陽能、清華陽光、華揚、澳柯瑪集團、北大四季沐歌等10個全國性品牌因質(zhì)量、售后服務過硬而市場知名度較高外，行業(yè)中存在著大量紛繁蕪雜的雜牌企業(yè)，這種狀況不利于行業(yè)的長遠發(fā)展，這就要求政府部門進行規(guī)范，加強監(jiān)管引導。盡管市場現(xiàn)狀不如人意，但市場前景仍看好。隨著國民經(jīng)濟和人民生活水平的不斷提高，居民對家庭室內(nèi)熱水的需求越來越強烈，中國太陽能熱水器市場潛力巨大，
發(fā)展方向
太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，已經(jīng)形成各種類型的較完整的產(chǎn)品體系為中國建筑中的太陽能應用的普及奠定了基礎(chǔ)。
近年來，中國 住宅建筑中太陽能熱水器的應用發(fā)生了較大變化，太陽能熱水器行業(yè)為熱水進入普通家庭做出了很大的貢獻。
1）范圍的變化：從農(nóng)村---城市，從小城市---大城市
太陽能熱水器是從中國農(nóng)村新能源的尋求和開發(fā)中發(fā)展起來的，隨著太陽能熱水器質(zhì)量的提高和自身系統(tǒng)的完善，以及低碳生活的 時代主題下，太陽能熱水將成為城市住宅熱水供應的重要組成部分。
2）用戶的變化：從零星住戶---住宅小區(qū)
太陽能熱水器最初是在村鎮(zhèn)住宅中使用，采用分散式供熱水系統(tǒng)，一家一個熱水器，逐漸發(fā)展到城市住宅中個別住戶安裝，再到多數(shù)住戶自行安裝，由于自發(fā)的安裝造成了屋面防水的問題，影響了建筑外觀，直到現(xiàn)在由建設(shè)單位整棟樓或小區(qū)統(tǒng)一安裝，如北京 回龍觀地區(qū)的流星花園三區(qū)。
3）系統(tǒng)的變化：從分戶供應---集中供應
分戶供應由住戶自己管理，這種方式節(jié)約用水、便于管理、使用方便、不易產(chǎn)生糾紛，但對于住戶較多的集合式住宅來講，這種方式還存在著總體造價高、布置分散、維修不便、有限的熱量不能統(tǒng)籌，有的不用，有的不夠用。集中式相對于分散式有節(jié)約初投資、集成化高、熱利用效率高的優(yōu)勢，外觀處理也較容易。北京 密云陽光家園的集中集熱、集中儲熱，分戶供水的系統(tǒng)，北京融華世家小區(qū)的太陽能都是新的系統(tǒng)代表。
4）能源的變化：從太陽能---太陽能輔助加熱
太陽能熱水器從最初的悶曬型發(fā)展到現(xiàn)在的全玻璃真空管、玻璃-金屬真空管型，從技術(shù)上有了飛躍的發(fā)展，大大提高了太陽能的利用效率。但是，由于環(huán)境溫度以及太陽輻照的不可控，使得單純依靠太陽能供熱的系統(tǒng)出水溫度和熱水量存在不穩(wěn)定，影響了人們用熱水的舒適性和質(zhì)量。因此，太陽能熱水系統(tǒng)的能源已經(jīng)逐步從只利用太陽能，發(fā)展為與輔助熱源組合供熱水，為建筑提供穩(wěn)定的熱水供應。
5）太陽能產(chǎn)品的變化：開式系統(tǒng)----閉式系統(tǒng)
目前國內(nèi)大部分使用的太陽能熱水系統(tǒng)，都是開式系統(tǒng)，造價低廉，但水壓問題和水質(zhì)問題先天性不足，影響了用戶的使用效果，更好的閉式承壓新鮮水太陽能將會越來越多的被百姓認可。
6）經(jīng)營模式的變化：從零售熱水器---工程公司
以往的生產(chǎn)企業(yè)零售太陽能熱水器，發(fā)展為專門的工程公司承接太陽能熱水工程，在中國這類公司身兼設(shè)計、施工、維護等多項職能，成為一種行業(yè)。
相關(guān)配套的設(shè)計規(guī)范、標準嚴重滯后，導致設(shè)計單位太陽能系統(tǒng)的產(chǎn)品、技術(shù)、施工安裝方法缺乏了解的積極性。
行業(yè)比較
太陽能光熱的利用隨著常規(guī)能源的枯竭及環(huán)保越來越多的重視并得到很大的推廣和利用，就以下幾個問題做簡單的介紹，僅代表個人意見。
1. 安裝面積
自上世紀90年代初期，真空管太陽能的出現(xiàn)開始，太陽能熱水器開始的得到大多數(shù)百姓的認可，主要解決了四季都可使用熱水的問題，中國一家大型太陽能企業(yè)的安裝量能比得上歐盟的安裝總和，在集熱面積的推廣上中國當之無愧的第一。
2. 安裝費用
中國家庭使用的主流產(chǎn)品是普通敞開式太陽能熱水器，這種熱水器的價格每臺2000-5000人民幣，工程產(chǎn)品的價格每噸水（加熱到45°）20000元人民幣左右，發(fā)達國家的產(chǎn)品價格及安裝費用要數(shù)倍于國內(nèi)市場。
3. 集熱器的形式
國內(nèi)家用機大部分采用全玻璃真空管集熱器，商用機也主要以全玻璃真空管集熱器為主，這種集熱器價格相對低廉，但 產(chǎn)品的安全性、穩(wěn)定性低，其他金屬流道集熱器相對較少，如平板集熱器、熱管集熱器、U型管集熱器，平板集熱器在中國南方所占比重要多一點。
國外太陽能集熱器以金屬流道為主，尤其以平板集熱器居多，這種集熱器以壽命長、穩(wěn)定性高，以及可以相對更好的與建筑結(jié)合，使用量比較多。
4. 集熱方式
國內(nèi)家用機以緊湊式真空管式為主，一次換熱、敞開式無壓系統(tǒng)，將自來水加熱后直接使用，這種系統(tǒng)安裝成本低廉，但穩(wěn)定定性差，使用不方便，不能完全滿足生活熱水的使用標準，合格的熱水需要滿足四大要素：水溫、水量、水質(zhì)、水壓，國內(nèi)普通太陽能熱水器只滿足了兩個條件即水溫和水量，在水質(zhì)和水壓方面不能達到使用標準。
商用系統(tǒng)方面也同樣以敞開式一次換熱為主，室外管凍裂、水壓、水質(zhì)問題依然嚴重，但極大地滿足了目前中國客戶簡單的、基本的熱水需求，使一般中國百姓改善了生活中從沒有熱水到能有熱水使用的狀況，但距離完美的熱水系統(tǒng)還有很長的路要走，也有少量國內(nèi)企業(yè)在這方面也動了很多心思，可以做到出水承壓，水質(zhì)新鮮可飲用，但推廣的量比較少。
歐美國家的家用和商用系統(tǒng)一般采用集熱器和水箱分離的系統(tǒng)，采用 二次換熱系統(tǒng)，一次換熱采用太陽液做換熱介質(zhì)，防止管路凍結(jié)。在 西班牙，明文規(guī)定太陽能的室外管線必須采用防凍液換熱，不得將一次水系統(tǒng)設(shè)計在室外，換熱器兩側(cè)均采用閉式系統(tǒng)，蓄能水箱也均采用閉式水罐，并可以有多種方式與常規(guī)熱源的自動接駁。
5. 與建筑的結(jié)合情況
國內(nèi)家用太陽能熱水器一般采用圓形水箱，相對建筑來講，比較突兀，很難與建筑完美結(jié)合，商用機采用管式，將集熱器以30°到50°的傾角傾斜在屋面上，比較呆板。不過最近我發(fā)現(xiàn)北京有一家公司叫北京索樂陽光在這方面做了很好的示范，有相對新穎的設(shè)計，比如將水箱設(shè)計成六方型、方圓形的，水箱的顏色也不再是珠光白、大紅、大綠，而使用相對沉穩(wěn)的灰色，與建筑顏色比較相匹配。集熱器的布置，可以平鋪到屋面或者做成弧面狀，顯得更有靈性。
弧面狀太陽能圖片
國外在這方面做的比國內(nèi)好很多，一般歐美國家的屋面以破屋面居多，大量使用平板集熱器，外觀平整，似天窗，水箱設(shè)計時放在室內(nèi)，這種系統(tǒng)復雜，系統(tǒng)效率也比緊湊式一體機能耗大、效率低，造價也比較高，不適合在國內(nèi)大面積推廣。
6. 企業(yè)運營方式
太陽能系統(tǒng)看似簡單，其實在熱水系統(tǒng)里面是最難做好的一種，一般常規(guī)能源來講，設(shè)備安置在室內(nèi)設(shè)備間，會有穩(wěn)定的能源供給，而太陽能系統(tǒng)則不成，集熱器必須露天放置，風吹、雨淋、冰凍、暴曬，滿足長期室外的惡劣天氣，陽光輻射的強度、入射的轉(zhuǎn)軸傾角沒有一刻是相同的，且陰天、雨雪，晚上就沒了，所以要做好這種太陽能系統(tǒng)，將不穩(wěn)定的能源變成穩(wěn)定、持續(xù)、標準的熱源，相比常規(guī)熱源的難度是可想而知，目前由于種種原因，跑、冒、滴、漏冬季不能正常運行的情況時常發(fā)生，太陽能系統(tǒng)自身的能耗高也是很大的一個問題。
實際上用戶的使用、安裝條件都是不同的，都是個性化的需求，如何將這種個性化的設(shè)計、安裝做到完美，在國內(nèi)的這種商業(yè)模式是很難做好的。
國內(nèi)的企業(yè)一般是生產(chǎn)廠家+代理商的模式，著名廠家比如皇明太陽能、清華陽光、桑普、北京天普集團、太陽雨集團有限公司、力諾瑞特，都采取這種方式，這種模式廠家生產(chǎn)規(guī)模很大，主要是規(guī)模化生產(chǎn)，從集熱器毛坯玻璃管、水箱、溫控儀的電子設(shè)備、金，所有的部件都由廠家完成，再大的廠家甚至從礦山開始，煉制集熱器用的玻璃，生產(chǎn)鏈很長，涉及多行業(yè)、多產(chǎn)品、多部門。廠家更多的是專注于產(chǎn)品自身的生產(chǎn)，系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、維護只有代理商進行。廠家要比代理商強勢得多，而他們的代理商往往以小老板、夫妻店居多，公司化運作的占不到總數(shù)量的10%，安裝人員的培訓較少，素質(zhì)相對比較低，主要以新時代的農(nóng)民工為主，缺乏專業(yè)的培訓，中國的其他行業(yè)也有很多這種情況，可能與目前中國的教育制度有關(guān)，技工層面的人員缺失。廠家和安裝商兩級的法人結(jié)構(gòu)造成在溝通能力、協(xié)調(diào)能力、安裝水準方面產(chǎn)生很多問題。
國外這種專業(yè)的分工更細致、更專注，集熱器、儲水箱、溫控儀、太陽能專用輔材的生產(chǎn)，專門有不同的生產(chǎn)廠家完成，他們更專注于某一個領(lǐng)域，產(chǎn)品的穩(wěn)定性、使用年限都比國內(nèi)優(yōu)秀，最后的安裝由專業(yè)的有資質(zhì)的系統(tǒng)集成商來完成，由他們整合客戶的設(shè)計、產(chǎn)品的選型、實地的安裝、維護。這樣的系統(tǒng)才能有更好的個性化設(shè)計，最大限度的滿足用戶的使用要求，目前系統(tǒng)集成商對于中國的一般老百姓來講認知度比較低。
7. 安裝能力
要想把一件事情做好，必須把每個細節(jié)做好；要想把一件事情做壞，只需一點即可做到。大家都聽說過一個馬釘毀掉一個王國的故事，即是這個道理。
太陽能的安裝不同于普通電熱水器的安裝，電熱水器其實只是一個掛機的安裝，太陽能系統(tǒng)則不同，復雜得多，每個用戶都是個性化的，需要良好的太陽能主機、認真的測量、設(shè)計、有保障的的輔材、標準的安裝和負責任的服務，且不同的地域應選擇不同的主機、輔材和安裝方式，每個環(huán)節(jié)都做好，使用起來才能放心、舒心。
國內(nèi)在這方面能夠做的很好的不多，主機沒問題，輔材問題不斷，系統(tǒng)能耗比較大。沒有良好的設(shè)計、會商制度，施工圖紙粗陋，甚至根本沒有，師傅帶徒弟，圖上沒有，全靠心里走，時常缺少配件，經(jīng)常是臨時到建材小店里買，容易出問題的可能就是這個小配件，可要知道一個太陽能用的墊片都要高于普通熱水器的使用標準，高溫時可達100°，低溫時又有可能達到-20°，如此反復，普通墊片不漏水就不對了。
國外在這方面做的比我們好很多，前期設(shè)計細化，配件質(zhì)量相對更好一些。
8. 產(chǎn)品的品質(zhì)及技術(shù)水平
中國目前的產(chǎn)品同歐美發(fā)達國家相比還有一定的差距，產(chǎn)品質(zhì)量、外觀設(shè)計、系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性比國外還有一定的差距。
9. 國內(nèi)太陽能企業(yè)對太陽能的誤解
⑴ 太陽能在很多時候是不行的，由于陽光輻照量不確定的問題，導致熱水供應波動嚴重，對于集熱器的技術(shù)非常重視，五花八門的過度宣傳，三靶干涉膜、航天鍍膜、紫金鍍膜、梅花管、三高管、三強管等等，其實太陽能集熱器的集熱的效率差別一般不會超過5%，往往忽略了儲熱系統(tǒng)及熱量的輸送環(huán)節(jié)。
晴天熱量過多，春夏秋三季熱量過多，冬季、陰雨天熱量不足，太陽能的儲熱能力就變的異常重要，所以儲熱量要大，保溫效果要好，盡量讓熱水保持在60度以下運行，這樣效率高，不易結(jié)垢，也可防止管道和電子元件破壞，而非熱水器溫度越 高越好，要看總熱量的多少。
熱水輸送環(huán)節(jié)最常見的問題是室外管路保溫的防護和探頭的敷設(shè)位置，一般廠家采用空調(diào)行業(yè)常用的橡塑保溫或聚乙烯保溫，這種材料在高溫時（80-100°）被燙壞，好多由于沒有金屬外皮的防護，容易吸水而失效，導致系統(tǒng)大量散熱，集熱循環(huán)探頭也沒有安裝在集熱器內(nèi)部，而是敷設(shè)在熱水口外側(cè)，甚至熱水管道上，探頭不能監(jiān)測集熱器真實溫度，導致集熱循環(huán)啟動滯后，顯示偏低，最終導致系統(tǒng)效率變低。
⑵ 市場現(xiàn)存的真空管集熱器、熱管集熱器、U型管集熱器、平板集熱器，市場宣傳口徑也不同，各廠家都在王婆賣瓜，其實每種集熱器都有不同的優(yōu)勢，他們單從集熱能力上來講相差不了太多，應根據(jù)不同的場所、不同使用要求選擇適合的產(chǎn)品，不能單獨評說優(yōu)劣，適合的才是最好的。
⑶ 一般國內(nèi)廠家把太陽能水箱再內(nèi)置電加熱作為獨立的一個熱源供應 系統(tǒng)用戶直接使用，從系統(tǒng)的節(jié)能性和穩(wěn)定性來講，把太陽能熱水作為提高冷水溫度的初級熱源，然后當溫度達到用水溫度時直接供出，當水溫不夠時，再進入常規(guī)熱源補充加熱，這樣優(yōu)先使用太陽能，系統(tǒng)變得高效、穩(wěn)定，北京融華世家小區(qū)的太陽能既是這樣的系統(tǒng)，太陽能加熱后供給小區(qū)熱力站，然后再輸出到用戶。
管理規(guī)范
管理規(guī)定
1.所有施工人員應服從現(xiàn)場管理人員的安排、調(diào)動，嚴格遵守勞動紀律，執(zhí)行安全規(guī)范制度，確保安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)，確保施工質(zhì)量。
2.施工人員要嚴格遵守有關(guān)工種安全保障規(guī)則。上班時間穿戴整齊，嚴禁穿拖鞋進入工地。
3.施工現(xiàn)場禁止打鬧，在有危險的房頂施工應注意系上保險繩，確保人身安全。
4.不得將無關(guān)人員帶進施工現(xiàn)場。
5.保持住地的衛(wèi)生，下班后應保持文明舉止，不要大聲喧嘩和做一些不文明的舉動。
6.安裝人員應嚴格遵守客戶的一切規(guī)章制度，除在工作場地和必要的聯(lián)系地點外，不得到與工作無關(guān)的廠房、辦公室、倉庫等場所；愛護客戶公共設(shè)備、花木和一切生產(chǎn)和非生產(chǎn)設(shè)施。未經(jīng)客戶許可，不得參觀客戶廠房和設(shè)施。
7.施工現(xiàn)場負責人每天應檢查施工人員的安全保護，并督促個施工人員在工作之余應注意安全，做一個遵章守紀的公民，不做違法之事。
施工作業(yè)規(guī)范
1.工作中必須遵守安全規(guī)范，用水、用電、動火時應遵守相關(guān)規(guī)定。
2.正確使用電動工具
使用旋轉(zhuǎn)型工具不得戴手套，電焊機電源線距空氣電源開關(guān)的距離應小于1.5米。
3.工地負責人對現(xiàn)場的施工起監(jiān)督作用，嚴格執(zhí)行貫徹國家建設(shè)施工標準，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并及時處理，同時對施工過程中使用的材料有監(jiān)管權(quán)和否決權(quán)。
4.直運輸起吊材料，要系好安全帶，對起吊材料年個有專人捆系，有障礙時應加導向繩，確保起吊安全。
5.現(xiàn)場的金屬材料放置應考慮到對房屋防水及施工人員不構(gòu)成危害，化工物品應原理火種，易爆易燃物品應專人保管。
6.工所須材料應堆放整齊，隨時確保現(xiàn)場文明。
7.現(xiàn)場負責人應對本熱水系統(tǒng)有詳細的了解，執(zhí)行設(shè)計方案，對在施工過程中出現(xiàn)的不可預見的方案變化，應及時與設(shè)計人員取得聯(lián)系，做出合理、正確的方案調(diào)整。
8.施工過程中，如需要動用客戶的現(xiàn)有設(shè)施，應征求對方同意后方可施工。
9.工具每天用完后均應收好，并交到倉庫保管，以免其他施工工序使用不便。
參考資料 >