太陽能集熱器并聯系統(tǒng)與串聯系統(tǒng)運行詳解

1、 精選文檔太陽能集熱器并聯系統(tǒng)與串聯系統(tǒng)性能運行對比詳解1 系統(tǒng)概況 眾所周知，太陽能集熱的方式是受到太陽光照的特定條件限制，要想得到更充分的利用，選擇什么樣的系統(tǒng)采取什么樣的控制邏輯是關鍵，目前我國的太陽能熱水工程基本采用并聯系統(tǒng)，這種系統(tǒng)即使在晴天也需要輔助能源。 傳統(tǒng)補充能量的辦法一般是以電能和燃煤或者天然氣來實現的，但是這幾種能源都是價格昂貴，要提高太陽能集熱系統(tǒng)的效率，還得從太陽能集熱器結構，系統(tǒng)的連接方法和采取什么樣的控制系統(tǒng)入手。1.并聯系統(tǒng)：本系統(tǒng)采用坡面朝南30°45°工程模塊，春、夏、秋季晴天熱水升溫慢，儲熱水箱溫度不穩(wěn)定且每天需要能源互補。系統(tǒng)運行采用

2、溫差循環(huán)控制模式，春、夏、秋、冬季陰雨天全靠輔助能源。太陽能系統(tǒng)幾乎無用。該系統(tǒng)所需循環(huán)管道長，至少是串聯系統(tǒng)的3倍，熱損大，系統(tǒng)效率較低，運營成本高，是不可取的太陽能工程系統(tǒng)。系統(tǒng)簡圖如下：2. 串聯系統(tǒng)：本系統(tǒng)采用獨有的真空集熱管集中集熱萬能角度工程模塊，春、夏、秋季晴天每天產能穩(wěn)定產55-65熱水且不需要任何互補能源。系統(tǒng)運行采用定溫+溫差循環(huán)控制模式，春、夏、秋、冬季晴天以太陽能系統(tǒng)制熱為主，陰雨天能以太陽能余熱互補為輔。以互補能源為主。該系統(tǒng)所需循環(huán)管道少，熱損小，系統(tǒng)效率高，運營成本很低，是目前我國太陽能熱水工程系統(tǒng)首選. 系統(tǒng)簡圖如下：二基本原理1.并聯系統(tǒng)：冷水源直接進入儲熱水

3、箱，集熱系統(tǒng)溫差循環(huán)，當用水的時候儲熱水箱水位下降，浮球閥同步補冷水，水箱中冷熱水摻混導致水溫較低，不能滿足用水溫度要求，此時系統(tǒng)必須開啟輔助能源。在冬季，由于太陽輻照度及環(huán)境溫度都較低，集熱系統(tǒng)基本不起作用，因此基本上是以輔助能源為主。系統(tǒng)原理圖如下：2.串聯系統(tǒng)：系統(tǒng)先進行定溫循環(huán)，冷水源直接進串聯集熱器系統(tǒng)，通過集熱器加熱，符合用水條件的熱水進入大水箱儲能，午后儲能水箱到達儲能定溫高水位時，系統(tǒng)轉換為溫差循環(huán)，對儲能水箱進行二次加熱（系統(tǒng)控制采用本公司獨有的定溫循環(huán)+溫差循環(huán)）。在補水時，冷水先通過集熱器再進入儲熱水箱，充分利用集熱器中的余熱，使太陽能系統(tǒng)熱利用率得到更高獲取。系統(tǒng)原理圖

4、如下：串聯系統(tǒng)儲熱大水箱內設置溫度感應探頭、兩級水位感應探頭，通過系統(tǒng)智能控制保證用戶用水正常和穩(wěn)定。冬季系統(tǒng)采用超低溫微循環(huán)保護系統(tǒng)，保證室外管路在嚴寒條件下安全運行。三串聯系統(tǒng)互補的使用條件和范圍1.在每年的4月初到10月末，晴天系統(tǒng)不需啟動互補能源，連續(xù)陰天系統(tǒng)自動啟動互補能源，或者用水量超過系統(tǒng)定量時系統(tǒng)自動啟動互補能源，儲能水箱在下水位時且太陽能余熱用盡時系統(tǒng)自動啟動互補能源，此時補入的能量僅是用水量的加熱量，而非對滿水箱加熱，大大減小了輔助能源用量。2.在每年的11月初到下一年的3月末，在取暖鍋爐使用期間，利用鍋爐的余熱對太陽能集熱系統(tǒng)的能量差額進行補充。綜上，本系統(tǒng)能夠做到以太陽

5、能為主，鍋爐互補為輔。四結束語 綜上所述：本公司設計的太陽能集熱串聯系統(tǒng)與現有的并聯系統(tǒng)不同，具有集熱效率高、輔助能源用量少，投資少、系統(tǒng)安全可靠等獨特優(yōu)點，該系統(tǒng)已獲得國家實用新型專利。幾年來本公司在東北地區(qū)設計安裝了多個太陽能集熱串聯系統(tǒng)，如在吉林松原五中安裝的太陽能熱水串聯系統(tǒng)及太陽能開水串聯系統(tǒng)，經過了三個冬季的考驗；在四平時尚賓館安裝的太陽能串聯系統(tǒng)，經過了二個冬季的考驗；在長春武夷花園高層小區(qū)施安裝的太陽能串聯系統(tǒng)，經過了八個冬季的考驗；以上系統(tǒng)的成功運行表明，太陽能串聯集熱系統(tǒng)即使在嚴寒的冬季也可以具有較高的集熱效率。下面以吉林化纖集團五紡車間企業(yè)浴室的太陽能熱水工程為例，施工環(huán)

6、境溫度：-36，系統(tǒng)運行環(huán)境溫度最低達到-41，晴天太陽能制熱水溫度5060。吉林化纖集團五紡車間企業(yè)浴室的太陽能串聯系統(tǒng)現場圖1.太陽能集熱器：該集熱器為鋼結構組合支架、萬能角度集中集熱的形式。集熱器上方360度四季朝陽。2.太陽能集熱器系統(tǒng)組合：單系統(tǒng)為串聯獨立控制，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間并聯獨立控制，冷水必須經集熱器進入儲熱水箱。3.集熱循環(huán)系統(tǒng)：系統(tǒng)控制采用本公司獨有的定溫循環(huán)+溫差循環(huán)，集熱器系統(tǒng)對儲能水箱有二次加熱功能和集熱器系統(tǒng)余熱利用功能，真正做到了以太陽能集熱為主，以輔助能源運行為輔。4.電磁閥、單向閥備有雙層水質過濾保護。系統(tǒng)備有超壓保護、冬季備有防凍低溫微循環(huán)保護，集熱器采用防爆管和防氣賭功能。5.儲熱水箱是所有系統(tǒng)的指揮中心，電氣控制系統(tǒng)是所有系統(tǒng)的執(zhí)行中心，均采用國家標準型號器件。特別對蒸汽互補采用了超高溫安全保護措施，減少運行故障，便于維修。達到一年四季全天候使用之目的。6、冬季太陽