家用集成热水系统的设计

高 翔，徐毅茹

(武汉工程大学 机电工程学院，湖北 武汉 430074)

随着能源供需矛盾的日益尖锐，太阳能热水器的用户会大大增加[1]。与其他热水系统相比具有节约能源、无污染，结构简单，维护使用方便安全且经济效益明显[2]，但在使用中还存在一些局限性，主要有以下五点:

(1)在冬季或阴雨天气，阳光不充足使太阳能热水器的水温偏低;

(2)国内普遍使用的真空管太阳能热水器是用水作为循环介质，当冬季夜晚温度较低时，存在结冻的问题;

(3)随着生活水平的提高，在大户型和别墅型的住宅中有多个用水点，输送管道过长，则需先排出冷水，难以实现即开即热;

(4)普通太阳能热水器采用电辅加热，加热时间过长。

(5)城市中高层住宅越来越多，若使用真空管热水器放置在屋顶，需要设置许多管道[3－5]。

目前在城市中，国内外趋向于使用平板式太阳能热水器解决上述中(2)和(5)的问题，而回水系统可实现即开即热。针对上述五点，本文将平板式太阳能热水器和回水系统结合在一起，设计出一种新型的家用集成热水系统实现日常使用热水更加便利的目的。

1 方案设计

1.1 太阳能热水器的选型

市场上的太阳能热水器主要有真空管式和平板式两种。与真空管式相比，平板式具有面积效率和耐用性均较高、价格低廉，可与建筑集成以及大面积使用、结构坚固等优点，其次集热板采用的循环介质是防冻液(冷却液)，可解决冬天结冻的问题，因此选用平板式太阳能热水器。……