01

太阳能热水系统原理及分类

呼市太阳能热水工程

1. 太阳能热水器分类

太阳能热水器是利用阳光中蕴含的能量,将太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中对热水的使用需求

1.1 按吸收太阳能组件分类

工程中常用的太阳能热水器按接收太阳能的介质不同可分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。

真空管式太阳能热水器

真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成

根据真空管的数量，可以分为15根管、18根管、20根管、24根管、30根管等

根据水箱容积，可以分为100L、120L、150L、200L、300L等

根据真空管的外径，可分为45管、58管、70管等

根据真空管的长度，可分为1.5米管、1.8米管，1.9米管等

平板式太阳能热水器

平板型根据集热器的构造，可以分为横管、竖管两大类。

根据水箱规格，可以分为60L、80L、100L、120L等

真空管式太阳能热水器最为常见，占据国内95%的市场份额。但随着建筑对美观的要求以及安装空间的局限，平板式太阳能热水器也越来越多的出现在项目中

呼市太阳能热水工程

1.2 从结构分类

按照太阳能热水器的结构组成可分为普通式太阳能热水器和分体式太阳能热水器。

普通式：将真空玻璃管直接插入水箱中，利用加热水循环，使水箱中水温升高，是目前厂家都采用的。也是流行的最常规的。该类热水器只有顶层能用，除非顶层用户和你楼下的关系特铁，而且屋顶的面积是有限的。

分体式：解决不是顶层用户也能使用太阳能热水器。分体式循环有2 种，一种靠水自然循环，热交换效率低，远远不能满足用水要求；一种靠泵循环热交换，解决自然循环效率低的问题，用泵循环，可以明显改善水的热交换。

1.3 按照水箱的承压分类

从水箱受压来分可分为：承压式太阳能热水器和非承压是太阳能热水器。

承压式：无论哪种分体式热水器，都有一个致命缺点，必须用承压式水箱，是所有分体式热水器的基本思路，直接考验集热部分的密封性能；制造承压水箱成本极高，存在安全性问题，要求耐压7个大气；循环效果不是很理想。解决水的循环和用水时的方便性。

非承压式：目前装在屋顶的都是属于非承压式热水器，它的水箱有一根管子与大气相通，利用屋顶和家里的高度落差，使用水时产生压力。安全性成本，使用寿命比承压式显著多。屋顶有限

2. 太阳能热水器原理

2.1  吸热过程

真空管式太阳能热水器：太阳辐射透过真空管的外管，然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水，此时水受热而温度逐渐升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。

平板式太阳能热水器：其中介质在集热板内因热虹吸自然循环，随后将太阳辐热量及时传送到水箱内，介质也可通过泵循环实现热量传递，因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。

呼市太阳能热水工程

2.2 循环管路

真空管式太阳能热水器，热水是因为通过重力的作用而提供动力；而平板式则通过自来水的压力提供动力。不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。

呼市太阳能热水工程

3. 常见太阳能热水系统品牌（不分先后）

内蒙古太阳能热水

3.1 力诺瑞特

品牌起源地：中国

品牌成立时间：2001年

3.2 太阳雨/Sunrain

品牌起源地：中国

品牌成立时间：1999年

3.3 皇明

品牌起源地：中国

品牌成立时间：1995年

3.4 海尔/HAIER

品牌起源地：中国

品牌成立时间：1984年

3.5 圣普诺

品牌起源地：中国

品牌成立时间：1990年

3.6 四季沐歌

品牌起源地：中国

品牌成立时间：2000年

02

太阳能热水系统成本优化

1. 太阳能热水器系统成本优化思路

太阳能热水器系统成本优化及控制可以从以下几方面考虑

1.1 热水器形式的选择

同样条件下真空式太阳能热水器的造价要低于平板式太阳能热水器，如果项目定位不高，或者项目有足够的安装空间，那么可以优先考虑选择真空式太阳能热水器

如果项目对感官品质要求较高，或者太阳能安装空间有限，无法使用真空式太阳能热水器，则可考虑使用平板式太阳能热水器

1.2 结构形式的选择

前文说了，热水器按照结构形式可以分为普通式和分体式，从造价上看，同等条件下，普通式造价低于分体式，我们在项目太阳能热水器的选择时可以遵循这一原则

1.3 水箱内胆材质

不锈钢和陶瓷是目前太阳能热水器制造企业广泛使用，并得到市场普遍认可的水箱内胆材料。由于具有不同的材料性质和优势，前者主要应用于家用非承压式太阳能热水器，后者则主要应用于承压式太阳能热水器。在做太阳能热水器细化方案时需要关注水箱内胆的材质，在保证使用的前提下，采用更为经济的材质

1.4 太阳能比例

对于太阳能热水器有强制要求的项目，一般也不会要求太阳能热水器建造率100%，一般在25%左右

那么在方案设计时可以根据项目定位，适当的配置太阳能热水器，因为涉及安装空间、安装荷载、水管长度等等问题，都会影响成本的高低。如果项目选择非100%安装太阳能热水器，也要记得对于未安装太阳能热水器的需要考虑赠送燃气或电热水器

1.5 热媒管走向及长度

热媒管是太阳能热水系统中必不可少，且价格不低的组件，热媒管的用量跟方案直接相关，因而在审核太阳能热水系统方案时要重点关注热媒管的走向及使用量，尽量做到走向最简洁，用量最少

2. 成本优化案例分析

2.1 项目背景

某项目位于北京密云区，项目主要产品业态为别墅及洋房

2.2 太阳能热水器系统初步方案

根据项目太阳能热水系统设计初步方案：太阳能集热板全部采用分散集热分散的太阳能供热系统，别墅太阳能集热板放在露台，占用露台使用面积；洋房太阳能储水罐放置在客厅，影响美观

内蒙古太阳能热水

2.3 成本优化方案

根据方案图纸，项目对市场进行了调研，并对周边标杆房企的竞品项目进行了对标，发现本项目太阳能整体价格较高，其中别墅约11000元/户，高于对标项目已定标成本，且也超过了本项目目标成本中预留的太阳能热水系统成本

基于调研及对标结果，项目成本、设计、工程等部门开始对项目太阳能热水系统进行优化工作

别墅部分：由原来的集热板+储水罐形式改为一体机+循环泵形式，节约了储水罐空间，并将设备安装在屋顶，节省了热媒管长度

洋房部分：由分户式集热板形式优化为集中式集热分户计量形式，将集热板及水箱放置在屋顶，节约了阳台空间

2.4 成本优化经济分析

通过本次太阳能系统形式的优化，在满足使用功能和验收的条件下，有效节约成本179.41万元，建筑单方造价节约16.80元/平米。内蒙古太阳能热水

其中别墅优化金额占比大，合计占总优化金额的89%，主要优化了储水箱、水箱至集热板间的热媒管等主要材料

03

小结

太阳能热水系统的使用在现在项目开发中的应用越来越广泛，甚至很多地区作为验收的强制要求来要求

了解太阳能热水系统的分类及原理，不仅能造设计阶段更加体现项目的品质，同时针对太阳能热水系统中一些成本敏感组件的斟酌与优化，更能带来不小的成本优化金额，给项目带来客观的经营价值。内蒙古太阳能热水