“集分式系統”适用的範圍主要是針對高層、小高層的建築，根據建築結構的劃分規範規定：1~3層為低層（習慣上1 層住宅建築叫平房，2~3 層的稱為低層住宅）、4~6 層為多層、7~9 層為中高層（習慣上4~7 層稱為多層住宅；8~11 層稱為小高層住宅）、10 層及以上為高層（通常12 層以上才稱為高層住宅）、總高度為100m 以上為超高層。如果建築層高為3m/層來計算，超高層建築的層數在33 層以上。

從目前房地産開發商所推廣的項目層數上來看，6~30 層的住宅項目居多，1~5 層的項目基本集中在别墅、聯排洋房等相對高檔的住宅，對于這些項目，一般建議選擇家用太陽能熱水器或分體式太陽能熱水器，而“集分式”太陽能系統重點解決的是6~30 層住宅項目使用太陽能熱水系統的問題。

6 層以下的多層普通住宅建築，選擇家用單體太陽能熱水器（包括陽台壁挂式太陽能熱水器）更加适合。對于6 層以上9 層以下的住宅項目，“集分式”太陽能熱水系統常常因性價比不高而被開發商拒絕，在這裡推薦一種“集散式”太陽能熱水系統，“集散式”太陽能熱水系統是将太陽能換熱水箱串聯在太陽能循環系統的回水管路上而組成的單組水泵循環系統，如圖1 所示。

圖1 “集散式”太陽能熱水系統原理圖

“集散式”太陽能熱水系統是一次循環系統，其與“集分式”系統最大的不同就是其儲熱水箱、循環水泵等系統組件是設置在建築的低層或底層，“集散式”太陽能熱水系統由一組水泵完成集熱循環和換熱循環的前提條件就是兩個循環系統的流量和揚程要基本一緻。

首先計算兩個循環的流量：假定“集散式”太陽能熱水系統的集熱面積為每戶1.75m2，可以計算出太陽能集熱器所需要的循環流量；而戶内換熱水箱的換熱循環流量通過實驗得出最佳的換熱流量為100L/h，按此數據計算出戶内換熱水箱所需要的循環流量，如表1 所示。

說明：

1. 太陽能集熱循環流量依據《民用建築太陽能熱水系統工程技術手冊（第二版）》，（鄭瑞澄主編，化學工業出版社2005 出版），真空管型太陽能集熱器可以按照0.015~0.02L/（s·m2）進行估算，平闆型太陽能集熱器可以按照0.02L/（s·m2）進行估算。

2. 戶内換熱水箱循環流量數據來自北京市太陽能研究所集團有限公司針對本公司産品所做的測試數據得出。

3. 循環水泵的流量以威樂水泵熱水循環泵PH 系列額定流量為準。

從以上計算可以看出，“集散式”太陽能熱水系統如果選擇合适的水泵确實可以滿足集熱循環和換熱循環的要求。

系統的循環揚程計算：水泵的揚程是和水泵的功率成正比關系，随着樓層的逐漸升高，滿足同樣的需求的耗能也逐漸上升，通過計算不同層高的“集散式”系統水泵軸功率計算來比較戶均耗能功率，如表2 所示。

說明：

1. 以常見的一梯四戶建築格局為例，戶内換熱水箱假設為60L/ 戶，換熱水箱所需要的循環流量統一為100L/h。

2. 循環水泵的軸功率計算公式為：

N=Q×（H/367）/G

式中：N———軸功率，W；

Q———流量，m3/h；

H———揚程，m；

G———水泵的效率，固定值（0.6~0.85），一般流量大的取大值，流量

小的取小值；本表取0.7；

3. 水泵功率=軸功率*安全系數（通常取1.1-1.2）。

從表2 計算結果可看出，随着建築高度由6 層升至17層，戶均耗能由11W 升至了30W，假定每日“集散式”太陽能熱水系統運轉6 小時可以将60L 初始溫度為15℃的冷水加熱到60℃，則得到的熱量為11.34kJ，戶均耗能則由2%升至5.67%，多耗能近乎3 倍，6~17 層“集散式”太陽能系統獲得相同熱量所耗能所占比例如圖2所示。

圖2 6~17層“集散式”太陽能系統獲得相同熱量所耗能所占比例

通過理論計算的水泵選型并不一定能夠選擇到合适的水泵，以威樂PH熱水循環水泵為例，滿足6 層一梯四戶的“集散式”系統，可以選擇PH751EH（原型号為PH403EH）：額定流量130L/min，額定揚程16 米，輸入功率1kW，這時的戶均能耗為41.67W，而同樣的11 層建築，則應該選擇PH2201QH（原型号PH2200Q），額定流量308L/min，額定揚程30m，輸入功率2.8kW，這時的戶均能耗就達到了63.64W，對比理論計算值都有很大程度的提高。

如圖3 所示，“集散式”系統在9 層以上的住宅建築單位能耗要遠遠大于9 層以下的單位能耗，所以超過9 層住宅不宜采用“集散式”太陽能系統。

圖3 6~11層“集散式”太陽能系統所所選水泵的能耗對比

來源：《中國太陽能工程》雜志 作者：北京市太陽能研究所集團有限公司/趙文智、顔凱，北京北方彙德太陽能技術有限公司/盛國剛

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