各种太阳能热水系统运行方式原理及特点
一、自然循环系统
自然循环系统是最原始的太阳(yang)能热(re)水(shui)工(gong)程(cheng)系统运行方式,在(zai)太阳(yang)能技(ji)术开(kai)发初期应用极为广泛(fan),目前在(zai)大型热(re)水(shui)工(gong)程(cheng)中已经摈弃。
运行原理:在太阳光照条件(jian)下,真空管吸热(re)(re)加(jia)热(re)(re)管内的(de)(de)(de)(de)热(re)(re)水(shui)(shui)(shui),集(ji)热(re)(re)器(qi)内的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)温(wen)被提升,与储热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)温(wen)相(xiang)比,水(shui)(shui)(shui)温(wen)差距较(jiao)大。因此集(ji)热(re)(re)器(qi)内的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)比重(zhong)减小变轻,开始慢慢上升到高位(wei)的(de)(de)(de)(de)储热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)中,而储热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)由于(yu)温(wen)度低,因此比重(zhong)增大变重(zhong),水(shui)(shui)(shui)自然流(liu)回处于(yu)较(jiao)低位(wei)的(de)(de)(de)(de)集(ji)热(re)(re)器(qi)内.如(ru)此不断的(de)(de)(de)(de)循环,使储热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)温(wen)逐(zhu)渐进步,但(dan)这是一(yi)个(ge)缓慢的(de)(de)(de)(de)过(guo)程。水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)位(wei)通常采用机械浮球(qiu)控(kong)制。
特点:运(yun)行(xing)方式简单,投资小(xiao),设备可(ke)维护(hu)用(yong)度少,适合(he)普通单机太阳能热(re)水器(qi)。
二、定温放水系统
运行原理:这种方式(shi)应(ying)用较为广泛,大、小型热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系统(tong)(tong)均适用。在太阳(yang)光照条件下,在太阳(yang)能集(ji)热(re)(re)器(qi)(qi)的(de)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)末端增加一个温度探头(水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)可以(yi)采用机械浮(fu)球(qiu)控制(zhi)(zhi)也可以(yi)采用控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)控制(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)探头)。当(dang)(dang)集(ji)热(re)(re)器(qi)(qi)内的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)温达到设(she)(she)定值(zhi)时,控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)发出(chu)信号,控制(zhi)(zhi)打开电磁阀,冷(leng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)把(ba)已经达到设(she)(she)定温度的(de)热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)顶进储(chu)热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)并储(chu)存(cun)起来(lai);当(dang)(dang)集(ji)热(re)(re)器(qi)(qi)内水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)温低于设(she)(she)定值(zhi)时,控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)开始(shi)动(dong)作使电磁阀自动(dong)封(feng)闭。如此不断(duan)循环(huan)使储(chu)热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)高温水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)不断(duan)增多,当(dang)(dang)储(chu)热(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)内的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)达到最(zui)大水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)时,系统(tong)(tong)封(feng)闭,不再(zai)进水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。
特点:系统(tong)运(yun)行相对(dui)自然循环系统(tong)产热(re)水(shui)速度大大进(jin)步(bu),系统(tong)运(yun)行由控制器(qi)控制,智能化进(jin)步(bu),系统(tong)相对(dui)比较(jiao)稳定,这(zhei)种适用于(yu)大型热(re)水(shui)工程。
三、温差循环系统
运行原理:这(zhei)种运行(xing)方式(shi)在(zai)大型热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)工(gong)程中(zhong)(zhong)基本都(dou)采用。在(zai)太阳光照(zhao)条件(jian)下,在(zai)在(zai)太阳能集(ji)(ji)热(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)出水(shui)(shui)(shui)(shui)末端和水(shui)(shui)(shui)(shui)箱内(nei)均增加(jia)一个温(wen)(wen)度探头,采用控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi),通过设定温(wen)(wen)差控(kong)(kong)(kong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)功(gong)能,当(dang)(dang)集(ji)(ji)热(re)(re)(re)器(qi)(qi)内(nei)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)与储(chu)热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)箱中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)之(zhi)差达到设定值时(shi),控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)开始动作(zuo),控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)启动热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)循(xun)环(huan)泵(beng),把(ba)集(ji)(ji)热(re)(re)(re)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)高(gao)温(wen)(wen)水(shui)(shui)(shui)(shui)和储(chu)热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)箱中(zhong)(zhong)的(de)(de)低(di)(di)温(wen)(wen)水(shui)(shui)(shui)(shui)交换循(xun)环(huan);当(dang)(dang)集(ji)(ji)热(re)(re)(re)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)与储(chu)热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)箱中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)之(zhi)差低(di)(di)于设定值时(shi),控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)开始动作(zuo),停止热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)循(xun)环(huan)泵(beng)工(gong)作(zuo);如(ru)此不断循(xun)环(huan),从而使整个储(chu)热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)箱中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)升(sheng)高(gao)。
特点:系(xi)统运行相对定温(wen)放水(shui)(shui)系(xi)统产热水(shui)(shui)速度又大大进步,通过采用循环泵,换(huan)热频率进步,可以始终(zhong)保持储热水(shui)(shui)箱内的水(shui)(shui)温(wen)相对较高,当(dang)水(shui)(shui)箱为满水(shui)(shui)位时,当(dang)集(ji)热器的水(shui)(shui)温(wen)较高时仍然可以循环换(huan)热,大大进步集(ji)热器的利用率。
四、定温放水+温差循环系统
原理:采用定温(wen)放水(shui)(shui)(shui)(shui),使进进水(shui)(shui)(shui)(shui)箱内(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)始(shi)终是某以(yi)较(jiao)温(wen)度(du)值,当水(shui)(shui)(shui)(shui)箱内(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)降低时(shi)(shi)(shi),采用了温(wen)差(cha)循环(huan)控(kong)制系(xi)统,使水(shui)(shui)(shui)(shui)箱内(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)和集热器内(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)交(jiao)换,从而始(shi)终保持水(shui)(shui)(shui)(shui)箱内(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)为较(jiao)高温(wen)度(du)时(shi)(shi)(shi),同时(shi)(shi)(shi)可以(yi)采用辅助热源这样(yang)就能(neng)保证全天候(hou)产热水(shui)(shui)(shui)(shui)。
特点:系(xi)(xi)统(tong)可(ke)以完(wan)全智能化,而(er)且运行(xing)用(yong)度比单(dan)独(du)温(wen)差循环系(xi)(xi)统(tong)大大降(jiang)低,最(zui)大限度的(de)进步集热(re)器(qi)的(de)利用(yong)率,假如(ru)采(cai)用(yong)辅(fu)助热(re)源即可(ke)保证任意时刻的(de)热(re)水供给,不受天(tian)气限制(zhi)。
五、定温分区供水
运行原理:这(zhei)种(zhong)(zhong)方(fang)式(shi)是在定温(wen)放水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)+温(wen)差循(xun)环(huan)系统的(de)基础之上产生的(de)。这(zhei)种(zhong)(zhong)系统运(yun)行方(fang)式(shi)中通常是在不(bu)采用(yong)辅(fu)助热源的(de)情(qing)况下使(shi)(shi)用(yong)。采用(yong)自来水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)先进(jin)(jin)(jin)进(jin)(jin)(jin)储(chu)(chu)热水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang),通过(guo)(guo)储(chu)(chu)热水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)内(nei)(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位探头将(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)分为若干往高(gao)度区域(yu)(yu),首次使(shi)(shi)用(yong)自来水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)上水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)至一小高(gao)度区域(yu)(yu),通过(guo)(guo)定温(wen)放水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)+温(wen)差循(xun)环(huan)系统的(de)方(fang)式(shi)使(shi)(shi)这(zhei)一小区域(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)较快提升,然(ran)后(hou)温(wen)度达到设定值,控制器打开(kai)电磁阀,使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)内(nei)(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)再上升至一小高(gao)度区域(yu)(yu),然(ran)后(hou)再提升,再进(jin)(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),如此不(bu)断循(xun)环(huan),使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)温(wen)保持(chi)在固定范围(wei)内(nei)(nei)的(de)情(qing)况不(bu)断进(jin)(jin)(jin)步水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)内(nei)(nei)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位。我们称这(zhei)种(zhong)(zhong)方(fang)式(shi)为定温(wen)分区供水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。
特点:进(jin)步(bu)集热器利(li)用(yong)(yong)率(lv),水(shui)温提升速(su)度大大进(jin)步(bu),始终保持储(chu)热水(shui)箱内的(de)水(shui)温在一固定范围,节省能源利(li)用(yong)(yong)。
六、副水箱上水定温放水系统
运行原理:在定(ding)温放水(shui)的(de)基础上的(de)创新(xin),可以用于典型系统(tong)的(de)二、四方式中(zhong)。基本原理同定(ding)温放水(shui)一(yi)致(zhi),只是(shi)在上水(shui)的(de)方式上有所改变,即采用副水(shui)箱上水(shui),自来水(shui)先进副水(shui)箱,然(ran)后水(shui)再(zai)从副水(shui)箱进至集热器(qi),下面的(de)方式就同定(ding)温放水(shui)一(yi)致(zhi)了。
特点:这种方(fang)式也是在实际的运行中总(zong)结出来的,可以克服自来水压力不稳定的题目,避(bi)免了(le)压力过大,损(sun)坏水箱的的题目。
七、定温管道循环系统
运行原理:在使用热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)的供热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)末端增加一温(wen)(wen)度(du)探头,自动(dong)(dong)检测供水(shui)(shui)(shui)末端管路水(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen),当水(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)低(di)于设定(ding)温(wen)(wen)度(du)时(shi),控制(zhi)(zhi)器动(dong)(dong)作(zuo),控制(zhi)(zhi)启动(dong)(dong)管道热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)循(xun)环泵,把(ba)管路中的水(shui)(shui)(shui)与储热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)箱中的水(shui)(shui)(shui)交换,从而使管路中的水(shui)(shui)(shui)温(wen)(wen)不低(di)于一设定(ding)值,用户一打开(kai)水(shui)(shui)(shui)龙头就是热(re)(re)(re)水(shui)(shui)(shui)。
特点:满足现代人24小时全(quan)天候热水需(xu)求,可(ke)以有效(xiao)的防止管道冻坏之忧。