多層住宅及小高層住宅安裝太陽能熱水系統(tǒng)，一般可選擇的太陽能熱水系統(tǒng)方案有多種，我們這里主要介紹幾種常見的。用戶可根據(jù)實(shí)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(tǒng)

集中集熱——分戶儲熱式系統(tǒng)，太陽能集熱器集中安裝在屋頂，能夠和建筑結(jié)合，能夠更好的吸收太陽光；分戶儲熱水箱可以安裝在衛(wèi)生間或室內(nèi)合適位置；有少量的公攤能源電（熱水循環(huán)水泵用電），物業(yè)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(tǒng)（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(tǒng)一般又有兩類，一類為閉式系統(tǒng)，一類為開式系統(tǒng)，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(tǒng)

1.1.1、閉式系統(tǒng)特點(diǎn)分析及介紹

集中集熱——分戶儲熱平板閉式系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜，安裝復(fù)雜，運(yùn)行為閉式強(qiáng)制二次換熱循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)熱介質(zhì)為防凍液，因?yàn)槠桨逄柲鼙匦阅懿缓茫绻盟鰹閷?dǎo)熱介質(zhì)當(dāng)冬天天氣達(dá)到0度時就會把平板銅管凍壞，導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。對安裝循環(huán)管道技術(shù)含量高，循環(huán)管道不能有一點(diǎn)的泄漏，一旦循環(huán)管道泄漏，整套系統(tǒng)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(tǒng)是指太陽能集熱器集中、統(tǒng)一規(guī)劃安裝于建筑物屋面部分，不單獨(dú)設(shè)集中儲水箱，而是儲水箱、輔助加熱系統(tǒng)按終端用戶為單位獨(dú)立設(shè)置的太陽能熱水系統(tǒng)，太陽能集熱器收集的熱能轉(zhuǎn)化成熱媒通過循環(huán)管道輸送至戶內(nèi)儲熱水箱中的換熱裝置進(jìn)行換熱來加熱儲熱水箱中的水。當(dāng)太陽光照不足時，或儲熱水箱中的水未達(dá)到設(shè)定溫度時，用戶可以使用儲熱水箱內(nèi)置的輔助加熱裝置加熱供用戶使用。可采用電輔熱或燃?xì)鉄崴鬏o熱。該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1、該系統(tǒng)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(tǒng)集熱器集中放置，有利于建筑一體化設(shè)計(jì)；

3、集熱器集中使用，可以實(shí)現(xiàn)集熱器資源共享，降低運(yùn)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(tǒng)效率高；

5、集中收集太陽能并轉(zhuǎn)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(jì)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(tǒng)；

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(tǒng)初投資較分戶承壓型低；系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定，運(yùn)行成本較低；將熱水儲存于每戶中，整個系統(tǒng)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(tǒng)運(yùn)行原理說明

（1）系統(tǒng)循環(huán)：

A、集熱循環(huán)：系統(tǒng)循環(huán)采用定溫溫差循環(huán)，即當(dāng)集熱器出水口溫度T1大于設(shè)定溫度(45℃,可調(diào))時，且集熱器出水口溫度T1≥T2管道溫度（5℃，可調(diào)）時，系統(tǒng)循環(huán)泵啟動，系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)，將集熱器內(nèi)的高溫?zé)崦和ㄟ^管道和每戶水箱里的盤管進(jìn)行循環(huán)換熱，盤管將熱量傳導(dǎo)給水箱內(nèi)的低溫水。當(dāng)集熱器出水口溫度T1低于設(shè)定溫度（45℃，可調(diào)）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(diào)）時，系統(tǒng)循環(huán)泵停止運(yùn)行。

B、戶內(nèi)水箱循環(huán)換熱：室內(nèi)控制儀檢測水箱的溫度T3和每戶主管道上的溫度T4，當(dāng)主管道T4溫度＞室內(nèi)水箱T3溫度5℃（溫度差可調(diào)）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(huán)進(jìn)口將主管道高溫?zé)崦汉褪覂?nèi)水箱里的盤管進(jìn)行循環(huán)換熱，盤管將熱量導(dǎo)給水箱內(nèi)的低溫水。當(dāng)T4溫度與T3溫度的溫差小于2℃（溫度差可調(diào)）時，電動閥關(guān)閉。

當(dāng)每天系統(tǒng)第一次運(yùn)行時，由于晚上或太陽不足時，長時間系統(tǒng)不運(yùn)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(guān)閉狀態(tài)，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(tǒng)啟動水泵循環(huán)，這時最底層用戶的三通電動閥撥向用戶水箱循環(huán)出水端和主管道循環(huán)。

（2）防凍控制：

可設(shè)計(jì)管道電加熱進(jìn)行循環(huán)防凍（循環(huán)介質(zhì)為水）。當(dāng)系統(tǒng)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(huán)泵啟動，當(dāng)系統(tǒng)管道溫度T2高于溫度7℃時，管道輔助電加熱器與循環(huán)泵關(guān)閉。注：控制系統(tǒng)中溫度可調(diào)。

也可設(shè)計(jì)采用防凍液介質(zhì)循環(huán)換熱。太陽能集熱循環(huán)系統(tǒng)可采用乙二醇防凍液介質(zhì)，零下20℃以內(nèi)不會結(jié)冰，有效保護(hù)整個系統(tǒng)。

（3）系統(tǒng)定壓：

當(dāng)太陽能熱水系統(tǒng)壓力由于熱脹冷縮現(xiàn)象壓力升高時，熱水系統(tǒng)通過膨脹水箱吸收系統(tǒng)壓力升高部分，當(dāng)系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高到達(dá)設(shè)定值，系統(tǒng)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(hù)控制：

當(dāng)室內(nèi)水箱溫度高于設(shè)定值時，水箱前的電動閥將不會打開進(jìn)水箱管道，此時儲熱水箱不再得熱，避免水箱內(nèi)水溫過高，同時也避免了水箱內(nèi)熱量通過循環(huán)而流失。當(dāng)太陽能各分戶水箱均不再需要得熱而系統(tǒng)還有富余熱量時，即系統(tǒng)管道溫度T2高于設(shè)定溫度（80℃，可調(diào)）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(shè)定可調(diào)。

（5）室內(nèi)輔助加熱：

每戶室內(nèi)水箱控制儀自動設(shè)置，定時、定溫加熱：在設(shè)定時間段內(nèi)，當(dāng)室內(nèi)水箱溫度低于設(shè)定溫度5℃時，電加熱自動啟動；當(dāng)室內(nèi)水箱溫度達(dá)到設(shè)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(tǒng)一讓用戶另設(shè)燃?xì)鉄崴髯鳛檩o助熱源。

（6）自動補(bǔ)水：

用戶水箱補(bǔ)水：當(dāng)用水器具打開時，自來水從底部對室內(nèi)水箱進(jìn)行補(bǔ)水，將室內(nèi)水箱中的熱水從水箱上部頂出去。在補(bǔ)水的同時也保證了用戶的用水壓力。

集熱循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水：集熱循環(huán)系統(tǒng)為閉式承壓運(yùn)行，自來水經(jīng)過Y型過濾器過濾后，無需控制，自動補(bǔ)充至循環(huán)管道內(nèi)。設(shè)計(jì)防凍液為循環(huán)介質(zhì)時，可設(shè)補(bǔ)液口，可手動補(bǔ)液。

1.1.3、集中集熱——分戶儲熱閉式系統(tǒng)運(yùn)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(tǒng)

1.2.1、開式系統(tǒng)特點(diǎn)分析及介紹

集中集熱——分戶儲熱真空管開式系統(tǒng)，與閉式系統(tǒng)相比，就是在屋面再增加設(shè)計(jì)一個開式過渡水箱，集熱器與此過渡水箱進(jìn)行循環(huán)，此過渡水箱再與樓下每戶室內(nèi)的換熱水箱進(jìn)行循環(huán)換熱。

此系統(tǒng)解決了閉式系統(tǒng)的一個主要問題，就是閉式系統(tǒng)所有循環(huán)管道為閉式承壓運(yùn)行，一旦循環(huán)管道泄漏，整套系統(tǒng)癱瘓。而此開式系統(tǒng)則運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。但是相對閉式系統(tǒng)來說。

集中集熱——分戶儲熱真空管開式太陽能熱水系統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)為水，運(yùn)行穩(wěn)定，安裝復(fù)雜，與閉式系統(tǒng)的成本價格相等。

1.2.2、集中集熱——分戶儲熱開式系統(tǒng)運(yùn)行原理說明

1、太陽能系統(tǒng)設(shè)計(jì)為溫差循環(huán)系統(tǒng)，正常情況下，太陽能吸收到的熱量儲存在過渡水箱中。當(dāng)太陽能出水口的溫度高于過渡水箱內(nèi)的溫度4-8度（可設(shè)定）時，太陽能循環(huán)泵啟動，將過渡水箱內(nèi)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(huán)）。

當(dāng)過渡水箱內(nèi)的溫度與管道末端的溫度差大于5-8度時，換熱循環(huán)泵啟動（二次循環(huán)），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(tǒng)為非承壓系統(tǒng)；各戶為承壓系統(tǒng)。

3、各住戶控制器用來顯示戶內(nèi)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(nèi)輔助電加熱具有定溫、定時功能、自動和手動轉(zhuǎn)化功能；

5、當(dāng)住戶貯水箱溫度與管道溫度差大于(4-8)度時（可設(shè)定），戶內(nèi)電磁閥打開，否則關(guān)閉，避免熱量倒流現(xiàn)象。

1.2.3、集中集熱——分戶儲熱開式系統(tǒng)運(yùn)行原理圖

二、集中集熱-集中儲熱-分戶計(jì)量-真空管開式太陽能熱水系統(tǒng)

2.1、系統(tǒng)特點(diǎn)分析及介紹

此系統(tǒng)太陽能集熱器集中安裝在屋頂，能夠和建筑完美結(jié)合，系統(tǒng)簡單、成熟、運(yùn)行可靠。能夠很好的吸收太陽光。

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

集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)一般應(yīng)用于商業(yè)建筑、工農(nóng)業(yè)建筑及其它公共類建筑等，很少有應(yīng)用于住宅類項(xiàng)目的。

但此系統(tǒng)在整個太陽能熱水工程行業(yè)里來說又是最普遍存在的。可以應(yīng)用于大多數(shù)不同的場所，如：學(xué)校、酒店、醫(yī)院、宿舍樓、商業(yè)場所、幼兒園、工廠、企事業(yè)單位等等。

集中集熱-集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)是在建筑屋頂安裝一整套太陽能集中集熱系統(tǒng)，加上集中儲熱水箱，再集中設(shè)置輔助加熱，可采用電加熱、空氣源熱泵、燃?xì)忮仩t等設(shè)備，直接對儲熱水箱進(jìn)行輔助加熱。然后從儲熱水箱直接供熱水至各個用水點(diǎn)。為了物業(yè)便于管理，也可以不安裝輔助熱源，太陽能的水直接進(jìn)戶，每戶由用戶自行安裝輔助熱源燃?xì)鉄崴鳎柲艿乃苯舆M(jìn)每戶的燃?xì)鉄崴鳎绻柲艿乃疁夭粔颍梢越?jīng)過燃?xì)鉄崴鞫渭訜帷?

如果在住宅項(xiàng)目中應(yīng)用此系統(tǒng)，一般需考慮向住戶收費(fèi)和管理等問題，可在入戶熱水管上加裝熱水計(jì)量表來計(jì)量每戶用熱水量，便于管理及收費(fèi)（如學(xué)校用熱水，每個用水點(diǎn)設(shè)IC卡收費(fèi)）。但正因?yàn)闋可娴酱朔N問題，才會導(dǎo)致很少有住宅項(xiàng)目采用此方式的系統(tǒng)。

特點(diǎn)分析：

（1）可以實(shí)現(xiàn)熱水資源共享，不受樓層高低限制；

（2）便于根據(jù)建筑情況靈活布局，可以實(shí)現(xiàn)與建筑物相協(xié)調(diào)；

（3）只有一個系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，上樓維修率低，樓面太陽能可由物業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)管理；

（4）系統(tǒng)投資較低，運(yùn)行較穩(wěn)定，運(yùn)行成本低，技術(shù)成熟。

（5）輔助能源用量受天氣陰晴影響，不便于核算運(yùn)行成本和費(fèi)用；

（6）運(yùn)行過程中，熱水需要收費(fèi)；收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)制定不當(dāng)，易造成物業(yè)和住戶的矛盾。

（7）需要在樓頂放置一個大儲熱水箱，建筑設(shè)計(jì)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(tǒng)運(yùn)行原理圖及說明

集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能系統(tǒng)，一般采用溫差強(qiáng)制循環(huán)直接加熱式，而集中儲水必須設(shè)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(yùn)行原理說明。

（1）太陽能溫差循環(huán)加熱

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

（2）儲熱水箱水溫水位顯示

1）水溫顯示：系統(tǒng)將溫控儀探頭設(shè)置在貯熱水箱用水口處，可通過集中控制系統(tǒng)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(tǒng)在儲熱水箱內(nèi)設(shè)置了水位探頭，可通過集中控制系統(tǒng)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(tǒng)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(jì)量的方式，在使用輔助熱源方面需建設(shè)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(shè)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(dá)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(shè)定50度，上限一般設(shè)定55度，任意設(shè)定。

（4）防凍循環(huán)

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

（5）循環(huán)供熱水

在供熱水總干管的最不利點(diǎn)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(shù)秒內(nèi)既出熱水，整套系統(tǒng)以人性化設(shè)計(jì)為宗旨、更加節(jié)能、節(jié)水。

（6）分戶計(jì)量：在每戶供水末端設(shè)置一個熱水計(jì)量表。

2.3、集中集熱——集中儲熱輔熱式系統(tǒng)運(yùn)行原理圖

三、一體式太陽能熱水器

3.1、特點(diǎn)分析及介紹

一體式太陽能熱水器具有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便，熱效率高，適合頂層用戶、多層住宅（6層以內(nèi)）或別墅安裝使用，采用自然循環(huán)方式加熱，無需另外安裝循環(huán)泵，節(jié)省能源；采用電輔熱、價格低，適合分戶安裝，無公攤能源，物業(yè)便于管理，產(chǎn)權(quán)明確。

但該種太陽能熱水器不適合高層住宅安裝使用，因?yàn)榇讼到y(tǒng)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(fù)雜，且不易與建筑協(xié)調(diào)，影響美觀。一般農(nóng)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(qū)大規(guī)模使用。如果多層住宅（6層以內(nèi)）的建筑安裝，必須預(yù)留管道井，必須是平屋頂，因?yàn)槭切蔽蓓敯惭b面積不夠，此系統(tǒng)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(yùn)行原理說明

（1）自然循環(huán)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(nèi)管表面的選擇性吸收涂層上，輻射能被轉(zhuǎn)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(diǎn)，熱水自然上升到儲熱水箱中，相應(yīng)水箱的冷水從管的下部進(jìn)入真空管中，如此不斷地進(jìn)行熱量傳遞，直至加熱儲熱水箱中的水。如此循環(huán)，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(jù)設(shè)定可為定時自動上水，也可為手動上水，上水時間可根據(jù)用戶需要自行設(shè)定。水箱內(nèi)設(shè)溫度探頭和水位探頭。上水達(dá)到設(shè)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(tǒng)將溫控儀探頭設(shè)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(jù)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(nèi)置電輔助加熱功能，當(dāng)儲熱水箱水溫達(dá)不定用戶用水設(shè)定溫度時，控制器自動啟動電加熱裝置，直到設(shè)定的用水溫度。也可手動設(shè)定。

3.3、一體式太陽能熱水器運(yùn)行原理圖