太陽能系統效率(太陽能熱水器系統效率)

決定系統效率的幾大因素及其相互作用

就太陽能熱水系統而言，系統效率由五個環節決定：集熱、輸熱（換熱）、控熱、儲熱、用熱。

集熱環節

集熱器是光能轉變成熱能最初始的地方。目前的集熱器有管式（真空管、U型管、熱管）和板式（平板）兩種方式。決定集熱能力大小很重要的因素是膜層。除此之外，集熱器真空度、集熱傾角、膜層效率衰減等，也會影響集熱器的效率。而在實際套用中，各種形式的集熱器效率相差並不是太大。

輸熱（換熱）環節

就是將熱量從集熱器內部通過流體，在管道的輸送下將熱量傳遞給蓄能體的過程。輸熱環節以集熱器流道、循環管路、換熱器、循環泵為主要部件。這個環節要看集熱器是否能將產生的熱量適時、均衡的釋放給流體，而水泵和循環管道的配置，則會影響流體均勻進入每塊集熱器的流經狀態。另外，管道在熱循環過程中保溫防護能力如何，也會影響系統效率。

控熱環節

當集熱器與儲熱水箱的溫差達到設定的啟動條件時（5-10°可調），循環泵啟動。這就是最常用的溫差循環模式。然而，兩個溫度探頭的鋪設位置，會明顯地影響系統效率指標。比如，當探頭鋪設在集熱器水口外側時，系統獲得的溫度明顯低於實際集熱器內部溫度，甚至相差10-30°。這樣就會導致集熱器溫度傳遞延遲，最終使系統效率明顯下降。

儲熱環節

根據國家標準，太陽能熱水系統的水箱容量按照每平米使75升水每天溫升30°左右來配置。但實際運行中，水箱的熱水經常會出現65°以上的高溫。隨著溫度的上升，太陽能熱水系統的效率則不斷下降。這是由於系統相對環境溫度的溫差逐漸加大，散熱逐步增多造成的。因此，高效的太陽熱水系統，其水箱設計容量應該大一些。另外，針對24小時用水的用戶，為了更便捷的獲取熱水，可以將水箱進行雙艙設計。

用熱環節

包括熱水計量、合理控水、節水器具的使用，最終讓熱量用在刀刃上，比如很多傳統浴室無任何控水環節，通過一個直管噴流而下，每分鐘流量15-25升水/分鐘，如果選用節水噴頭，既不影響洗浴舒適度，又能將水量控制在7-9升/分鐘之內，節約能源與水源2-3倍。

太陽能熱水系統效率情況

太陽能熱水工程客戶大多集中在集體或單位。這類客戶的特點是：熱水使用方式為集中用水，用水量較大。而選擇系統效率高的太陽能熱水系統，無形中可以為工程客戶增加效益。簡單來說，太陽能熱水系統投資回收率較高，設備折舊率較低。同時，太陽能系統使用壽命較長，等於是增加了物業的附加值，達到物業增值保值的目的。而太陽能系統效率高的話，集熱面積就不用那么多了，變相地節約了成本。

目前，我國太陽能行業普遍能夠達到的太陽能熱水系統效率為33%左右，而國家標準為41%（20095-2006）。國外，太陽能熱水系統效率最高可達到53%；國內，太陽能系統效率最高可達到51.6%。