1系統簡介
間接分離式太陽能熱水系統的集熱器和儲熱水箱完全分離，它通過工質換熱生產太陽能熱水，其集熱方式為溫差循環，當控制系統檢測到集熱器內介質溫度高于儲熱水箱底部溫度一定值時，啟動集熱循環泵把集熱器內的高溫工質的能量轉移到水箱的低溫水中，從而加熱低溫水。當兩者溫差降低到一定值時集熱循環停止，如此往復循環，水箱中的水就被逐漸加熱。
由于采用低冰點高沸點的的傳熱工質，即使在高寒地區的冬季也可安全穩定運行。儲熱水箱可以為封閉承壓式也可以是非承壓式，其工作原理如圖1所示。
2系統組成
間接分離式太陽能熱水系統由集熱系統、儲熱系統、管路系統、控制系統四個部分組成。集熱系統是平板集熱器、玻璃金屬封裝熱管集熱器、帶金屬流道的U 型集熱器；儲熱系統是承壓式、非承壓式，換熱器既可以內置在水箱內也可以放置在水箱外；管路系統包括用來做熱量交換的集熱循環換熱管路和用來提供生活熱水的冷熱水管路，集熱循環管路系統主要有循環管道、循環泵、安全閥、組合閥、多通閥、膨脹罐、壓力表等配件組成、對于儲熱水箱容量小于600L的家用分離式太陽能熱水系統，廠家為方便安裝往往把循環泵、安全閥、組合閥、多通閥、壓力表等組合成一體俗稱泵站；冷熱水管路有減壓閥、安全閥、單向閥、循環泵等組成；控制系統由高性能計算機系統構成，可以實現溫度控制、循環泵控制、輔助能源控制等功能。
3安裝條件和注意事項
3.1 安裝位置
必須有集熱器安裝空間，集熱器采光面應正南或南偏西10°以內，當前方無遮擋，安裝水箱的設備間應有良好的排水措施、冷熱水管道接口及專用接地和防漏電的電源。
3.2建筑物承重
集熱器安裝處承載能力要＞廠家提供集熱器的數據，水箱間的承重能力要滿足水箱滿載后的重力。
3.3管路同步施工
由于太陽能集熱器安裝在室外，因此在建筑施工時同步做好太陽能集熱管路的施工，并做好保壓檢漏工作。冷熱水管也要在建筑施工時同步施工，對熱水使用要求高的用戶還要預留熱水回水管路。
3.4水箱間自來水
供水壓力要保證最高用水點出水壓力≥50 kPa。
4安裝和調試步驟
4.1室外集熱器安裝
4.1.1無論集熱器安裝在平屋面或者坡屋面上都要保證集熱器基礎和建筑牢固結合，既可以使用現場澆制混凝土基礎也可以采用預制件或鋼結構基礎，集熱器基礎施工結束后要保證屋面的防水性能不受影響。
4.1.2集熱器支架的制作應采用高強度耐腐蝕金屬材料制作，制作好的集熱器支架和集熱器基礎牢固結合，采用焊接方法、螺栓連接，如采用焊接方法施工，要對施焊點進行防腐處理。
4.1.3集熱器在支架上的固定方式有多種，但要堅持便于拆卸和維修更換的原則，集熱器之間的連接應采用具有熱脹冷縮補償能力的柔性連接件，且能承受高溫高壓，具有較強的耐腐蝕性。
4.1.4大面積集熱器要以矩陣形式安裝，每個陣列的集熱器數量分配合理，否則會造成管路循環不暢，管道壓力不平衡，影響集熱器的集熱效率和壽命。決定集熱器串聯數多少的因素是集熱器自身結構，主要和主流道截面積、集熱器壓力降、并聯組數的多少和管道截面積有關。集熱器串并聯和循環管路接法（如圖2所示）。
4.1.4.1串聯塊數的計算
集熱系統的流量是0.015L/（m2·s），根據集熱器的主流道直徑，其流速為0.8m/s，介質流過集熱器陣列后溫度升高5℃，太陽輻照能為800W/m2。如果集熱器的集熱面積為2m2，集熱效率為50%，主流道直徑為20mm，計算過程如下：
查手冊得到管道直徑為40mm，熱水流速上限為1.0m/s，表1是常用管道流速表
把主管流速v2=1.0m/s 代入（5）式進行驗算，則R=srqt（4×10×10×0.8）=17.9（mm），管道直徑為36mm，實際上沒有這種規格的管道，因此我們選用直徑為40mm 的主管道。
4.2集熱器循環管的安裝
4.2.1循環管路用材選用承壓能力強、耐高溫、耐腐蝕的金屬材料，常用的管道材料有銅管、不銹鋼管和不銹鋼波紋管。
為提高管路系統的壽命，減少維護工作量，應盡量減少接頭尤其是隱蔽管道井中不應有接頭，為補償熱脹冷縮產生的管道長度變化，應預留一定的膨脹量，管路循環連接方法見圖1 系統運行原理圖。
隨著技術的進步目前有部分廠家采用卡壓式薄壁不銹鋼管做集熱介質循環管路，這種管路施工工藝簡單，操作方便，但要注意選用抗冷熱變化能力強，老化壽命長的優質密封圈，否則密封圈彈性降低，管路容易產生泄漏。
4.2.2泵站或組合閥的安裝
要實現集熱回路的清洗、打壓檢漏、防凍液灌裝等功能及安全閥和膨脹罐等配件的安裝，循環管路中需要很多閥門，部分廠家為方便安裝調試，把這些閥門和管件集成在一起，行業內稱為太陽能泵站。太陽能泵站具有安裝簡單、便于固定、接頭少、泄漏概率低等優點，但造價相對高，廠家為降低成本，往往采用閥門組合的方式來實現泵站的功能。
4.2.2.1三通組合閥的安裝
三通組合閥主要為循環管路清洗、加壓檢漏、灌裝換熱工質使用，其組合方式有兩種形式，圖3所示是三個閥門組合在一起的方式，如圖4所示三個閥門在循環泵的兩側，無論何種組合方式都要保證閥耐高溫，不泄漏介質。
4.2.2.2組合四通的安裝
通過四通把循環管路系統中的安全閥、膨脹罐、壓力表等部件組合在一起，這樣管路緊湊，漏點少。壓力表應采用耐熱型以保證在高溫下介質長期穩定工作，壓力表的表盤應該在用戶便于觀察的位置。組合四通安裝示意圖（見圖5）。
4.3膨脹管的安裝和預充壓力調整
由于介質溫度升高引起管路壓力變化，膨脹罐主要起調節作用，只有選擇合適的容積和預充壓力才能經濟、安全保證系統運行。膨脹罐在不同溫度和預充壓力下可吸收水的質量曲線（見圖6），圖中上部6 條曲線是預充壓力2bar（表顯壓力1bar）的膨脹罐容水量和預充壓力及溫度關系曲線，下部是預充壓力3bar（表顯壓力2bar）的膨脹罐容水量和預充壓力及溫度關系曲線，從曲線可以看出液體溫度越高膨脹罐所能吸收的液體質量越少，預充壓力越大其吸收能力越小。因此針對不同的系統要調整好膨脹罐的預充壓力，在低溫下為了保證介質密度增加體積收縮時管中必須充滿液體，也必須在初次灌液時膨脹罐內必須沖進一定量的介質，也就是說初始壓力要＞預充壓力一定值，根據膨脹罐的安裝位置，要經過計算后調整預充壓力和初始壓力。圖7是分體式系統灌液和膨脹罐預充壓力及安全閥壓力關系。靜壓是由于集熱器和膨脹罐之間高度差引起的，膨脹罐安裝位置不同，靜壓不同，一般預充壓力比靜壓＞0.5bar，向系統灌裝防凍液時要保證灌裝后系統壓力比預充壓力＞0.4bar，因此在安裝膨脹罐前要根據靜壓數值調節其預充壓力，以保證系統安全工作。
膨脹罐預充壓力P0= h/10 + 0.5（bar）
管路初次灌液壓力P1= h/10 + 0.9（bar）
4.4循環管路的清洗檢漏和工質灌裝
集熱循環系統管路制作完成后，要經過清洗、打壓、檢漏、灌裝工質等步驟，只有經過水壓檢漏試驗才能灌裝防凍液。注意在清洗和水壓檢漏過程中關閉膨脹罐前部閥門，確保液體無法進入膨脹罐。
4.4.1管路清洗
管路清洗時水桶內存放自來水，K1、K2閥門打開，啟動水泵，把污水排到下水道，當沒有雜物時把排水管放回水桶并把出水口深埋水中，連續運行20min，以便排空系統空氣。
4.4.2管路水壓檢漏
當管路運行20min排空氣體后，關閉K1閥門，系統壓力逐漸升高，當壓力達到安全閥壓力的0.9時關閉閥門K2，進行系統保壓檢漏，清洗、檢漏和灌裝防凍液時的管路連接圖如圖8所示。30min后，證明管路無泄漏，這時打開膨脹罐前部的閥門，準備灌裝工質。
4.4.3灌裝工質
當水壓檢漏完畢，所有管路都不泄漏時就可以往循環管路中灌裝換熱工質。
4.4.3.1打開圖8 中K1、K2閥門，關閉K3閥門，啟動管道泵，水桶中的排水管排出水，倒入防凍液。
4.4.3.2觀察回水管路的變化情況，當回水管路中流出防凍液時把回水管放回水桶，讓換熱工質在循環管路和水箱間循環，循環20～30分鐘，確保管路中的氣泡全部排出，關小K1，打開K3，讓系統繼續循環3~5分鐘后關閉K1和K2，停止管道泵。通過調節K1的開度把管路壓力調整到4.3節中計算出的壓力。
來源：中國太陽能產業資訊網
