太阳能热水体系是将太阳能转换成热能以加热水的设备。一般包含太阳能集热器、贮水箱、泵、衔接管道、支架、操控体系和必要时合作运用的辅佐动力。
太阳热水体系首要由太阳集热体系和热水供给体系构成，首要包含太阳集热器、储热水箱、循环管道、支架、操控体系、热交换器和水泵等设备和附件。太阳集热体系是太阳热水体系特有的组成部分，是太阳能是否得到合理运用的要害。热水供给体系的规划与惯例的日子热水供给体系相似，能够参照惯例的修建给排水手册进行规划。
太阳热水器体系规划、设备及工程验收技能规范 GB/T18713-2002
GB/T 18713-2002按集热器的循环办法分为三种办法：天然循环体系、直流式体系、逼迫循环体系。
天然循环体系：是指运用传热工质内部的温度梯度发生的密度差所构成的天然对流进行循环的太阳热水体系。在天然循环体系中，为了确保必要的热虹吸压头，储水箱应高于集热器上部。这种体系组织简略不需求附加动力。
直流式体系：传热工质一次经过集热器加热后，便进入储水箱或用热水处的非循环太阳热水体系，储水箱的效果仅为贮存集热器所排放的热水。直流式体系一般可选用非电控温控阀操控办法及温控器操控办法。
逼迫循环体系：运用机械设备等外部动力迫使传热工质经过集热器（或换热器）进行循环的太阳热水体系。逼迫循环体系一般选用温差操控、光电操控及定时器操控等办法。
类型一：由水箱、支架、管路和多个集热器等部件在工程现场衔接成一个较大的天然循环体系。
类型二：以多台家用太阳热水器组成的热水体系。由于每台家用太阳热水器实践上也是一个小型的天然循环体系，因而，这种规划办法也归于以天然循环体系中的一类。
天然循环体系的长处是不需求外来动力，依托体系流体自身的密度差主动循环。但天然循环体系的循环水箱有必要高于集热器，由于体系流体自身的密度差构成的动力很小，因而有必要采纳多种办法减小体系循环阻力。如：选用较大的管径，管路尽量短，尽量少拐弯，防止呈现反坡，构成气堵等。
因而，天然循环体系的规划一般较小，较大规划的天然循环体系常常分解成多个并联的小体系。
选用多台家用太阳热水器串并联的办法，组成一个较大的太阳热水体系。这种体系实践上是把单个天然循环体系表转化、工厂化出产。
1、设备简略，施工便利，一般不需储热水箱，因而也省去了因储热水箱的承重、安放、吊装或制造带来的费事；
2、多个小储热水箱单位体积的散热面积是大水箱的好几倍乃至十几倍，在平等保温条件下，小水箱的散热量显着较大；
1、体系的动力来自于循环水泵，单个体系能够不受采光面积的约束，能够做到上百乃至上千平方米；
1、该体系可随时将到达设定温度的热水顶入储水箱贮存。水箱内贮存的是到达温度的热水。能够完成随时运用热水。
真空管型联集管集热器能够分为竖插管集热器、单排管和双排管横插管集热器横置式联集器只能做上下串联，东西并联。而竖置式联集器只能做东西串联，前后并联。
1.当光照足够而水箱内没有储满热水时，体系为定温出水运转，当集热器出口温度T2（温度传感器2）到达设定值时，操控体系翻开电磁阀1，自来水进入管路，把高温水顶入水箱，当出口温度T2低于设定温度时，操控体系封闭电磁阀E1，体系吸收太阳热量贮存于集热器内水中，使水温持续升高。
2.当水箱内水位到达设定方位时（水箱已满）或水箱内水温低于运用温度T3时，操控体系翻开管道泵P1，完成储热水箱内水的定温循环（水箱内水先升温）。
3.冬天联集管内水温度T2下降到必定值时，体系会翻开水泵P1将热水（或翻开电磁阀E1将自来水）推动联集管，防止冻坏联集管。
4.在用水进程中体系经过热水管道和管道泵P3，把热水经过管网送到用户的各个用水点（水龙头或洗脸盆）,如P3为变频操控能够完成恒压供水，翻开电磁阀E3,可完成管道的定温循环。
GB/T 50364-2005《民用修建太阳能热水体系运用技能规范》规则的太阳能热水体系技能要求，其他要求能够参阅国标中的详细条款。
一般来说，较小面积的体系， 假如水箱可高置，多选用天然循环体系；较大面积和水箱不能高置的体系，多选用强制循环体系；需求24小时或白日需求运用热水的，多选用直流体系；每天都需求热水的，应装备辅佐加热体系。
目前国内的太阳能热水体系多选用开式体系，别墅型太阳能热水体系多选用闭式承压二次回路体系。
1）在不结冰区域全年运用或虽是结冰区域，但仅在春、夏、秋季不结冰的时分运用时，一般挑选平板集热器。
2）结冰区域全年运用的，不需求承压运转的，除高寒区域外，均可选用全玻璃线）高寒区域全年运用的，可挑选热管集热器，也可挑选各种金属流道式真空管集热器，做成双回路体系。
国家有关部委有定额规范，但该规范比较高，一般很难完成。咱们一般在规划时依照一般单位人均50kg热水，星级宾馆人均80～100Kg的准则履行。假如甲方有特殊要求，再独自考虑。依据单位用水量和单元数，求出总用水量。
Q:需求的热量。单位 千卡或兆焦；C:水的定压比热容，数值为：1卡/克.度，或4.18焦耳/克度，M：水的质量，单位千克；Δt：水的温升，单位为度。
1、许多参数都让咱们在很大范围内挑选，几个不确认的参数乘起来后构成的差错是很大的。
2、太阳能确保率挑选多少适宜，是年确保率，仍是日确保率？由于每个区域的太阳都不是365天都有的，太阳的实践确保率便是小于1的，即便咱们每个晴好气候的确保率都是100%，其实践确保率仍是小于100%的。
3、JT当地集热器采光面上年均匀太阳辐照量也有许多问题。年均匀值会和咱们的实践值差很大。记住“2”“8”定则-均匀值的不可靠性！！
为了核算精确，应按不同的时节别离核算，由于不同时节太阳的辐照量不同，自来水的初温不同，环境温度不同，风速不同，热量丢失也不同。依据不同时节核算出集热面积后，再依据状况挑选。规划的准则是：春秋时节应根本满意100%确保率，冬天低于100%，夏日略有充裕。
5、留意太阳能体系运转办法影响，逼迫循环的运转办法，其均匀热功率比天然循环和直流体系低3～5%。
分不同时节核算太阳能集热器的面积时，一致把太阳能确保率界说为100%，体系的功率依照集热器概括面积的功率进行核算，太阳辐照量依照晴好气候的辐照量取值。
依据上面核算的能量，咱们以在最恶劣的状况下4小时内把用户所需热水加热到满意运用条件的准则来挑选各种辅佐动力。以电加热为例，其核算公司为：
冬天太阳曝辅量按每天17MJ/m2核算，热水器功率按50％核算，得到冬天不同热水量不同温升时的联集管体系面积，表中的数据为m2，实践规划时要乘以85％。
1、集热器朝向与倾角的确认首要使集热器得到最大的太阳辐射能。当采光面与太阳光线笔直时，就能得到最大的太阳辐射能
2、关于盯梢式太阳集热器，经过主动盯梢使集热器的采光面与太阳的入射光线笔直就能够。但盯梢设备杂乱，本钱太高，一般选用固定朝向与倾角。
3、关于固定式集热器，为了得到最大的太阳辐射量，应使当地正午的太阳光线与集热器的采光面笔直。因而，关于在北半球运用的集热器，应正南放置。
4、考虑到早上气温低，易有雾，光照欠好，而下午气温高，一般光照较好，因而也可将集热器正南偏西5°放置，使集热器在下午能得到更多的太阳辐射能。
从上图能够得出：当太阳光线与集热器的采光面笔直时，集热器倾角θ与当地纬度角Ф以及太阳赤纬角δ有如下联系：θ= Ф – δ
1、当全年运用时,能够为全年的均匀赤纬角δ为0°，θ= Ф – δ = Ф
2、当侧重于夏日运用时,能够为该期间的均匀赤纬角为10°， θ= Ф – δ = Ф -10°。
3、当侧重于冬天运用时,能够为该期间的均匀赤纬角为-10°， θ= Ф – δ = Ф +10°。
1、确实空管集热器南北竖放时，具有日主动盯梢功用。在相邻两支真空管不发生光线遮挡时，不管太阳是在东、西任何方位，有用采光面积都相同。但当Ω大于临界夹角Ω0时，相邻的真空管之间将发生光线遮挡。由于真空管集热器南北竖放时，不具有时节主动盯梢功用，因而，集热器的倾角仍应按上述推论确认。
2、确实空管集热器东西横放时，具有时节主动盯梢功用，不管太阳是在南、北回归线之间任何方位，有用采光面积都相同。但为了确保在全年时刻内，相邻两支真空管不发生光线遮挡，集热器的倾角应满意下列条件
Ω：阳光入射线在集热器横截面上的投影与真空管法线方向的夹角。当Ω大于临界夹角Ω0时，相邻的线B]
式中：D1 D2—别离为真空管内、外管的直径，如：D1=37mm，D2=47mm。
以上关于集热器倾角的推论，没有考虑各地不同时节气候的影响。实践上，不同当地在不同时节的实践太阳辐照量是不同的。
a)某一当地在每年的某一时节，总是旱季，太阳辐射量相对很少，在此刻段内，即便太阳光线与集热器采光面笔直，也得不到太多的太阳辐射能；而在另一时节，经常是晴朗气候，太阳辐射量相对较多，在此刻段内，由于太阳光线与集热器采光面不笔直，然后失去了得到较多太阳辐射能的时机。
b)在太阳辐射较强的时节，热水过剩，而太阳辐射较少的时节，热水缺乏，因而能够让太阳辐射较少的时节尽可能多地吸收辐射能。
确认集热器倾角最理想的办法是归纳考虑当地各时段的太阳辐照量和热水运用需求等要素，求出在满意运用需求的条件下，在整个运用期内能得到最大太阳辐射量的集热器倾角值。
太阳能热水体系只能在白日有阳光的条件下发生热水，并且是一种比较缓慢加热的进程。而运用热水的时刻却并不必定都在白日，因而，需求将白日发生的热水贮存，以供其它时刻运用。储热水箱的效果便是贮存太阳集热器发生的热水。
储热水箱的容量V应依据其蓄热容量VX、热水胀大量VP和循环回流水量VH等要素确认。
2、储热水箱的热水胀大量VP，当水温大于4℃时，体积会随水温升高而胀大。因而应考虑水的体积胀大量对储热水箱容量的影响 。一般在5%以内。
3、储热水箱的循环回流水量VH，关于常压体系，当循环水泵中止后，回水管道内的水要回流到水箱里；关于回流防冻的体系，当循环水泵中止后，集热器和管道内的水都要回流到水箱里来。因而有必要考虑体系的回流水量。以确保停泵后不发生储热水箱溢流的问题。
贮水箱的结构形状应依据其容量巨细、结构的合理性、现场放置的方位、水箱制造的难易等要从来确认。储热水箱应挑选面子比最小的形状。这样既能减小散热面积，还可节约水箱制造的资料。
1、圆球形状的水箱面子比最小，但制造困难。因而储热水箱的形状一般都挑选圆柱形或方形。
2、关于圆柱形水箱，当高度等于直径时，表面积最小。假如圆柱形水箱高度过高，一般将水箱卧放。要求水箱承压的体系，圆柱形水箱的两个端盖应选用球形端盖，资料厚度应加厚，制造完成后，应按要求作耐压实验。
3、关于方形水箱，当长、宽、高持平时，面子最小。方形水箱不承压，不易规划的太高。在高度相同的的条件下，长度与宽度持平时，面子比最小。方形水箱能够现场制造，运送便利。方形水箱的承压才能差，需求在水箱内部或外部加拉筋。方形水箱只能用于不承压的体系中。
1、检修人孔：大于3m3的水箱应留检修人孔，以备将来检修时用。人孔的尺度不该小于400×400mm2，圆形人孔的直径不该小于400mm。
2、通气孔：常压水箱应留有通气孔，以防止构成负压，使水箱受损，并使下水晓畅
3、排污口：排污口应留在水箱最低的方位，以利于排污。排污口的尺度不该小于25mm。
4、溢流口：开式常压体系的水箱应留有溢流口，应不小于进水口，且最小不该小于25mm。
b)关于顶水运用的开式水箱，用热水口应坐落水箱的中上部，且不能低于上循环口；
c）关于落水运用的开式水箱，用热水口应坐落水箱的底部，但应不低于排污口；
d)关于底部带有电加热管的水箱，用热水口应高于电加热管的方位，以确保电加热管一直浸没在水中，防止电热管无水干烧。
用热水口的尺度应依据热水流量巨细来确认，一般承压体系不该大于1m/s；常压体系不该大于0.5m/s。
2、上循环口坐落水箱的中上部，不高于用热水口。关于顶水运用的承压水箱，上循环口应在水箱的中下部，但不管何种体系，上循环口都应高于下循环口。
上、下循环口的尺度也应依据单位时刻的流量巨细来确认，一般不该大于1m/s。
有些体系还需预留丈量水温、水位、压力的开口。带有辅佐加热的体系还需留有辅佐加热体系所需求的各种开口，规划者应依据体系要求合理规划。
在满意以上要求的前提下，水箱的开口方位还应尽量留意消除死水区，或许尽量削减死水区。但为了防止顶水运用时冷水供给不上，构成热水断流的问题，有意在水箱出热水口上部留出一部分热水高度，当冷水供给不上时，起缓冲效果。
1、当水箱进出水口处流速、温差过大时，简单构成水箱混水。关于需求水箱水温分层的储热水箱，如顶水运用的储热水箱，应下降管口流速。在规划水箱进、出水口处水管的安置时，下循环管口流出的为低温水，其在水箱内的开口方向应水平或向下；上循环口流进水箱的水为高温水，其在水箱内的开口方向应水平或向上；冷水补水进口的开口方向应水平或向下。以上办法，能够有用下降进出水管处构成的混水问题。
2、关于天然循环体系，下循环口兼有下循环管的主动排气功用，因而，其在水箱内的开口方向应水平，不能向下，否则将构成下循环管无法主动排气而使体系无法主动循环。
3、关于落水运用的循环体系，规划时，有意将上循环管口向下开口，有时乃至将上循环口向下延伸至水箱的下部，有意使水箱混流，以减轻水箱的温度分层。关于直流式定温放水体系，规划时也有意将从集热器进入水箱的热水管延伸至水箱的下部，以到达混合水箱水温的效果。
一般状况下，集热器在前面，水箱在后面，以防止水箱遮光。但当时面有较高的遮光物时，可将水箱放在前面，集热器后置，加大集热器与前面高遮挡物的间隔。
水箱在中心，集热器环绕水箱前后左右摆放。这种布局能够很便利的共用一个水箱做成几个并联的天然循环体系。
前后排间隔前后排集热器之间应留有必定的间隔，以防止前排集热器影响后排集热器的采光
1、当春夏秋季运用时，只需确保春分、秋分日前后排不遮挡，其它时刻就不会遮挡
2、当全年运用时，只需确保冬至日（此刻）前后排不遮挡，其它时刻就不会遮挡。
局中，首要需求考虑水箱的方位。由于，水箱是太阳热水体系最重的负载，因而，水箱的放置方位应考虑该方位的承载才能能否能满意水箱装满水后的承重需求。
应尽量使集热器会集在一片方位摆放，这样便于布局，体系比较整齐、紧凑，管路间隔也比较短，。
体系布局应尽量使集热器距水箱的间隔、水箱距用热水点的间隔、冷水供水点距集热器和水箱的间隔相距较近，以削减管路过长构成的热丢失，并削减设备用料，下降工程本钱。
是平板集热器仍是真空管集热器，一般状况下，集热器排与集热器排之间的衔接多选用此种衔接办法。
数量超越两排时，在每排集热器的数量不太多时，为了管道衔接的便利，有时会选用此种衔接办法。
