引言

石油、天然气、煤炭为当今世界的主要能源，但这些能源都属于不可再生能源随着世界经济的高速发展，能源的争夺越来越激烈，存量越来越少，由之而来的是新能源的开发被越来越多的国家所重视。

太阳能是一种新兴能源，很多国家都在研究其使用性。目前太阳能被使用最多的主要是在供热和光伏发电两方面，本文主要讨论太阳能在供热方面的应用。

1 太阳能的特点

太阳能具有普遍、环保、长久等优点，我国的太阳能资源很丰富，除重庆、四川、贵州等部分城市的全年辐照量低于4200MJ/㎡，全国2/3的城市的全年日照时间大于2000h，辐照总量大于4200MJ/㎡，具有良好的太阳能利用条件。

同时太阳能也是不稳定的，受到地区、季节、天气、时间等方面的影响，为保证热水供应温度的稳定，太阳能热水系统必须配辅助热源，下面我们来讨论下常用的几种辅助热源。

2 辅助热源的种类

太阳能热水系统的常用辅助热源有：市政热力管网、电加热、常规燃油（燃气）锅炉、电锅炉、冷凝燃气锅炉、空气源热泵、水（地）源热泵等。

按控制模式分类有：手动控制、全日自动控制、定时控制，目前系统设计中应用最广的是全日自动控制。

为了保证生活热水的供应质量，辅助热源应该按照热水供应系统的负荷选取。

3 辅助加热量的计算

3.1 容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油（气）热水机组应按下式计算：

Qg=Qh-η*Vr*(tr-tl)*c*ρr/T    （1-1）

式中: Qg——容积式水加热器（含导流型容积式水加热器）的设计小时供热量(kJ/h)；

Qh——设计小时耗热量(kJ/h)，按式1-2计算；

η——有效贮热容积系数；容积式水加热器η=0.7～0.8，

导流型容积式水加热器η=0.8～0.9；循环系统为自然循环时，卧式贮热水罐η=0.80～0.85；立式贮热水罐η=0.85～0.90；循环系统为机械循环时，卧、立式贮热水罐η=1.0；

Vr——总贮热容积(L)；

T——设计小时耗热量持续时间(h)，T=2～4；

tr——热水温度(℃), 按设计水加热器出水温度或贮水温度计算；

tl——冷水温度(℃), 按本规范表5.1.4 采用；

注：当Qg 计算值小于平均小时耗热量时，Qg 应取平均小时耗热量。

3.2 半容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油（气）热水机组的设计小时供热量应按设计小时耗热量计算；

3.3 半即热式、快速式水加热器及其他无贮热容积的水加热设备的设计小时供热量应按设计秒流量所需耗热量计算。

其中，设计小时耗热量按下式计算：

             Qh=Kh*m*qr*C*(tr-tl)*c*ρr/T   （1-2）

式中：Qh——设计小时耗热量(kJ/h)；

m——用水计算单位数(人数或床位数)；

qr——热水用水定额(L/人·d 或L/床·d)，按《建筑给水排水设计规范》表5.1.1采用；

C——水的比热，C=4.187(kJ/kg·℃)；

tr——热水温度，tr=60(℃)；

tl——冷水温度, 按《建筑给水排水设计规范》表5.1.4 选用；

ρr——热水密度(kg/L)；

T——每日使用时间（h），按《建筑给水排水设计规范》表5.1.1 采用；

Kh——小时变化系数, 可按《建筑给水排水设计规范》表5.3.1 采用。