多層住宅及小高層住宅安裝太陽能熱水系統，一般可選擇的太陽能熱水系統方案有多種，我們這里主要介紹幾種常見的。用戶可根據實際情況選擇不同的方案。

一、集中集熱——分戶儲熱式太陽能熱水系統

集中集熱——分戶儲熱式系統，太陽能集熱器集中安裝在屋頂，能夠和建筑結合，能夠更好的吸收太陽光；分戶儲熱水箱可以安裝在衛生間或室內合適位置；有少量的公攤能源電（熱水循環水泵用電），物業相對便于管理；每戶的用水是自己的，每戶的儲熱水箱輔助電加熱也是自己的。

多層、小高層住宅太陽能熱水系統（集熱器集中安裝屋各棟各單元屋頂）

分戶水箱安裝于各層各戶

集中集熱——分戶儲熱式系統一般又有兩類，一類為閉式系統，一類為開式系統，下面分別做出介紹。

1.1、集中集熱——分戶儲熱平板閉式太陽能熱水系統

1.1.1、閉式系統特點分析及介紹

集中集熱——分戶儲熱平板閉式系統運行復雜，安裝復雜，運行為閉式強制二次換熱循環系統，導熱介質為防凍液，因為平板太陽能保溫性能不好，如果用水做為導熱介質當冬天天氣達到0度時就會把平板銅管凍壞，導致整個系統癱瘓。對安裝循環管道技術含量高，循環管道不能有一點的泄漏，一旦循環管道泄漏，整套系統癱瘓，成本價格高（一般每戶5000元以上）。

集中集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水系統是指太陽能集熱器集中、統一規劃安裝于建筑物屋面部分，不單獨設集中儲水箱，而是儲水箱、輔助加熱系統按終端用戶為單位獨立設置的太陽能熱水系統，太陽能集熱器收集的熱能轉化成熱媒通過循環管道輸送至戶內儲熱水箱中的換熱裝置進行換熱來加熱儲熱水箱中的水。當太陽光照不足時，或儲熱水箱中的水未達到設定溫度時，用戶可以使用儲熱水箱內置的輔助加熱裝置加熱供用戶使用。可采用電輔熱或燃氣熱水器輔熱。該系統具有以下特點：

1、該系統較適宜安裝在多層或小高層公寓住宅中，大高層由于屋面面積不夠只能在上部的部分樓層采用；

2、系統集熱器集中放置，有利于建筑一體化設計；

3、集熱器集中使用，可以實現集熱器資源共享，降低運行成本；

4、集熱器樓頂放置，不受樓間距影響，集熱器采光好系統效率高；

5、集中收集太陽能并轉化為熱量，通過熱媒加熱每戶儲熱水箱中熱水，不存在熱水計量等問題，減少糾紛；

6、建筑入住率較低時，不影響用戶使用太陽能熱水系統；

7、儲熱水箱分戶放置、分戶控制可滿足用戶不同用水的使用要求。

該系統初投資較分戶承壓型低；系統運行較穩定，運行成本較低；將熱水儲存于每戶中，整個系統的管路在建筑中也不影響建筑美觀。

1.1.2、集中集熱——分戶儲熱閉式系統運行原理說明

（1）系統循環：

A、集熱循環：系統循環采用定溫溫差循環，即當集熱器出水口溫度T1大于設定溫度(45℃,可調)時，且集熱器出水口溫度T1≥T2管道溫度（5℃，可調）時，系統循環泵啟動，系統進行循環，將集熱器內的高溫熱煤通過管道和每戶水箱里的盤管進行循環換熱，盤管將熱量傳導給水箱內的低溫水。當集熱器出水口溫度T1低于設定溫度（45℃，可調）時，或集熱器出水口溫度T1與管道溫度T2的溫差小于2℃（可調）時，系統循環泵停止運行。

B、戶內水箱循環換熱：室內控制儀檢測水箱的溫度T3和每戶主管道上的溫度T4，當主管道T4溫度＞室內水箱T3溫度5℃（溫度差可調）時，戶用每層的電動閥打開，最底層的三通電動閥撥向用戶水箱循環進口將主管道高溫熱煤和室內水箱里的盤管進行循環換熱，盤管將熱量導給水箱內的低溫水。當T4溫度與T3溫度的溫差小于2℃（溫度差可調）時，電動閥關閉。

當每天系統第一次運行時，由于晚上或太陽不足時，長時間系統不運行，每戶的主管道溫度低于每戶的水箱溫度，每戶的電動閥處于關閉狀態，而太陽能集熱器出口溫度T1大于45度，且高于T2溫度5℃時，系統啟動水泵循環，這時最底層用戶的三通電動閥撥向用戶水箱循環出水端和主管道循環。

（2）防凍控制：

可設計管道電加熱進行循環防凍（循環介質為水）。當系統管道溫度T2低于溫度3℃時，管道輔助電加熱器啟動，同時循環泵啟動，當系統管道溫度T2高于溫度7℃時，管道輔助電加熱器與循環泵關閉。注：控制系統中溫度可調。

也可設計采用防凍液介質循環換熱。太陽能集熱循環系統可采用乙二醇防凍液介質，零下20℃以內不會結冰，有效保護整個系統。

（3）系統定壓：

當太陽能熱水系統壓力由于熱脹冷縮現象壓力升高時，熱水系統通過膨脹水箱吸收系統壓力升高部分，當系統壓力繼續升高到達設定值，系統通過TP溫度壓力安全閥，即泄壓閥將壓力保持在恒定值。

（4）過熱保護控制：

當室內水箱溫度高于設定值時，水箱前的電動閥將不會打開進水箱管道，此時儲熱水箱不再得熱，避免水箱內水溫過高，同時也避免了水箱內熱量通過循環而流失。當太陽能各分戶水箱均不再需要得熱而系統還有富余熱量時，即系統管道溫度T2高于設定溫度（80℃，可調）時，TP溫度壓力安全閥將自動開啟，把過剩的熱量散掉。注：溫度設定可調。

（5）室內輔助加熱：

每戶室內水箱控制儀自動設置，定時、定溫加熱：在設定時間段內，當室內水箱溫度低于設定溫度5℃時，電加熱自動啟動；當室內水箱溫度達到設定值時，電加熱停止工作。該功能也可手動控制。

另外，建議可考慮統一讓用戶另設燃氣熱水器作為輔助熱源。

（6）自動補水：

用戶水箱補水：當用水器具打開時，自來水從底部對室內水箱進行補水，將室內水箱中的熱水從水箱上部頂出去。在補水的同時也保證了用戶的用水壓力。

集熱循環系統補水：集熱循環系統為閉式承壓運行，自來水經過Y型過濾器過濾后，無需控制，自動補充至循環管道內。設計防凍液為循環介質時，可設補液口，可手動補液。

1.1.3、集中集熱——分戶儲熱閉式系統運行原理圖

1.2、集中集熱——分戶儲熱真空管開式太陽能熱水系統

1.2.1、開式系統特點分析及介紹

集中集熱——分戶儲熱真空管開式系統，與閉式系統相比，就是在屋面再增加設計一個開式過渡水箱，集熱器與此過渡水箱進行循環，此過渡水箱再與樓下每戶室內的換熱水箱進行循環換熱。

此系統解決了閉式系統的一個主要問題，就是閉式系統所有循環管道為閉式承壓運行，一旦循環管道泄漏，整套系統癱瘓。而此開式系統則運行更加穩定可靠。但是相對閉式系統來說。

集中集熱——分戶儲熱真空管開式太陽能熱水系統導熱介質為水，運行穩定，安裝復雜，與閉式系統的成本價格相等。

1.2.2、集中集熱——分戶儲熱開式系統運行原理說明

1、太陽能系統設計為溫差循環系統，正常情況下，太陽能吸收到的熱量儲存在過渡水箱中。當太陽能出水口的溫度高于過渡水箱內的溫度4-8度（可設定）時，太陽能循環泵啟動，將過渡水箱內低水溫的水送入太陽能集熱器，將高水溫的熱水頂入過渡水箱，把熱量儲存到過渡水箱中（一次循環）。

當過渡水箱內的溫度與管道末端的溫度差大于5-8度時，換熱循環泵啟動（二次循環），把太陽能吸收到的熱量換熱給各住戶貯水箱。

2、太陽能系統為非承壓系統；各戶為承壓系統。

3、各住戶控制器用來顯示戶內貯水箱溫度、控制換熱電磁閥和輔助電加熱;

4、各個住戶貯水箱內輔助電加熱具有定溫、定時功能、自動和手動轉化功能；

5、當住戶貯水箱溫度與管道溫度差大于(4-8)度時（可設定），戶內電磁閥打開，否則關閉，避免熱量倒流現象。

1.2.3、集中集熱——分戶儲熱開式系統運行原理圖

二、集中集熱-集中儲熱-分戶計量-真空管開式太陽能熱水系統

2.1、系統特點分析及介紹

此系統太陽能集熱器集中安裝在屋頂，能夠和建筑完美結合，系統簡單、成熟、運行可靠。能夠很好的吸收太陽光。

每戶都要安裝水表計量，有公攤能源水，有少量的公攤能源電（熱水循環水泵用電），物業不便于管理，要收每戶的水電費用，成本價格和陽臺壁掛相當。

集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統一般應用于商業建筑、工農業建筑及其它公共類建筑等，很少有應用于住宅類項目的。

但此系統在整個太陽能熱水工程行業里來說又是最普遍存在的。可以應用于大多數不同的場所，如：學校、酒店、醫院、宿舍樓、商業場所、幼兒園、工廠、企事業單位等等。

集中集熱-集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統是在建筑屋頂安裝一整套太陽能集中集熱系統，加上集中儲熱水箱，再集中設置輔助加熱，可采用電加熱、空氣源熱泵、燃氣鍋爐等設備，直接對儲熱水箱進行輔助加熱。然后從儲熱水箱直接供熱水至各個用水點。為了物業便于管理，也可以不安裝輔助熱源，太陽能的水直接進戶，每戶由用戶自行安裝輔助熱源燃氣熱水器，太陽能的水直接進每戶的燃氣熱水器，如果太陽能的水溫不夠，可以經過燃氣熱水器二次加熱。

如果在住宅項目中應用此系統，一般需考慮向住戶收費和管理等問題，可在入戶熱水管上加裝熱水計量表來計量每戶用熱水量，便于管理及收費（如學校用熱水，每個用水點設IC卡收費）。但正因為牽涉到此種問題，才會導致很少有住宅項目采用此方式的系統。

特點分析：

（1）可以實現熱水資源共享，不受樓層高低限制；

（2）便于根據建筑情況靈活布局，可以實現與建筑物相協調；

（3）只有一個系統，運行可靠，上樓維修率低，樓面太陽能可由物業負責維護管理；

（4）系統投資較低，運行較穩定，運行成本低，技術成熟。

（5）輔助能源用量受天氣陰晴影響，不便于核算運行成本和費用；

（6）運行過程中，熱水需要收費；收費標準制定不當，易造成物業和住戶的矛盾。

（7）需要在樓頂放置一個大儲熱水箱，建筑設計需考慮樓頂承重問題。

2.2、集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能系統運行原理圖及說明

集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能系統，一般采用溫差強制循環直接加熱式，而集中儲水必須設置集中儲熱水箱，有采用一個水箱的，也有采用雙水箱的。我們這里以單水箱來做運行原理說明。

（1）太陽能溫差循環加熱

在正常日照情況下，集熱器中的水被加熱，當集熱器內水溫達到溫差上限設定值時，（可設定一般3℃-8℃）控制器使熱水循環水泵自動啟動，將水箱內下部較低溫度的水打入集熱器，將集熱器內高溫度的熱水頂入貯熱水箱；當集熱器內水溫低于溫差下限設定值時，控制器使熱水循環水泵自動停止。使之達到儲熱目的。（一般溫差設定：5℃-8℃）

（2）儲熱水箱水溫水位顯示

1）水溫顯示：系統將溫控儀探頭設置在貯熱水箱用水口處，可通過集中控制系統溫度顯示屏隨時觀察到儲熱水箱的熱水溫度。

2）水位顯示：系統在儲熱水箱內設置了水位探頭，可通過集中控制系統上的水位顯示屏隨時觀察到貯熱水箱的水量。

（3）輔助加熱

集中集熱-集中儲熱式太陽能系統均需要配備輔助熱源，才能在陰雨天制造熱水供住戶使用，一般住宅建筑，如采用集中集熱-集中儲熱-分戶計量的方式，在使用輔助熱源方面需建設方考慮采用何種熱源。

這里按采用空氣源熱泵輔助的方式。儲熱水箱中的水溫設定空氣源熱泵溫度下限和上限，水箱溫度低于空氣源熱泵溫度下限啟動空氣源熱泵，達到空氣源熱泵溫度上限停止空氣源熱泵，空氣源熱泵溫度下限一般設定50度，上限一般設定55度，任意設定。

（4）防凍循環

在太陽能集熱器管路最低點安裝溫度探頭，當該處溫度下降到3℃時，控制器啟動防凍循環程序，將儲熱水箱里的高溫水送入管路，當該處溫度上升到7℃時，控制器自動關閉防凍系統。

（5）循環供熱水

在供熱水總干管的最不利點安裝有溫度探頭，使供熱水總干管中始終充滿熱水，保證打開淋浴器數秒內既出熱水，整套系統以人性化設計為宗旨、更加節能、節水。

（6）分戶計量：在每戶供水末端設置一個熱水計量表。

2.3、集中集熱——集中儲熱輔熱式系統運行原理圖

三、一體式太陽能熱水器

3.1、特點分析及介紹

一體式太陽能熱水器具有以下特點：結構緊湊、安裝簡便，熱效率高，適合頂層用戶、多層住宅（6層以內）或別墅安裝使用，采用自然循環方式加熱，無需另外安裝循環泵，節省能源；采用電輔熱、價格低，適合分戶安裝，無公攤能源，物業便于管理，產權明確。

但該種太陽能熱水器不適合高層住宅安裝使用，因為此系統占地面積大，如果高層建筑每戶安裝一臺，樓頂面積不夠，而且管道縱橫復雜，且不易與建筑協調，影響美觀。一般農村使用較多，城市一般為頂層用戶私自安裝，故不太適合一個小區大規模使用。如果多層住宅（6層以內）的建筑安裝，必須預留管道井，必須是平屋頂，因為是斜屋頂安裝面積不夠，此系統的用水壓力是高差壓力，頂樓離太陽能近的使用太陽能熱水水壓小。

3.2、一體式太陽能熱水器運行原理說明

（1）自然循環加熱原理。

在正常日照情況下，陽光透過太陽熱水器的全玻璃真空管外管，照射到內管表面的選擇性吸收涂層上，輻射能被轉化為熱能，從而太陽能熱水器中的水被加熱，利用水溫溫度不同密度不一樣的特點，熱水自然上升到儲熱水箱中，相應水箱的冷水從管的下部進入真空管中，如此不斷地進行熱量傳遞，直至加熱儲熱水箱中的水。如此循環，水箱中就儲存了被太陽加熱的熱水。

（2）自動上水和水滿自停

自動控制器根據設定可為定時自動上水，也可為手動上水，上水時間可根據用戶需要自行設定。水箱內設溫度探頭和水位探頭。上水達到設定值，自動停止上水。

（3）貯熱水箱水溫水位顯示

1）水溫顯示

系統將溫控儀探頭設置在貯熱水箱用水口處，用戶可以通過電控箱溫度顯示儀隨時觀察到貯熱水箱的熱水溫度。

2）水位顯示

控制儀根據安裝在水箱中的水位傳感器自動顯示水位。

（4）自動加熱與儲熱

太陽能熱水器內置電輔助加熱功能，當儲熱水箱水溫達不定用戶用水設定溫度時，控制器自動啟動電加熱裝置，直到設定的用水溫度。也可手動設定。

3.3、一體式太陽能熱水器運行原理圖