一、文献综述

1、背景

随着社会的持续发展，人们的生活在不断提高，对生活质量有了更高的要求，热水成为人们健康生活不可缺少的部分，但是能源的大量消耗和人们对热水的需求之间存在矛盾，而太阳能工程的出现解决了这一矛盾，太阳能工程投资相对成本低，对环境不会造成污染，是人们使用能源的最好的选择，太阳能工程将给人们带来健康的生活，推动时代文明的进步。

太阳能是取之不尽的自然能源，安全使用，操作方便，无污染，随着现代工业的发展，交通运输业，化石燃料的开采和利用，造成了环境污染，使地球大气层遭到了严重的破坏。在人类赖以生存的环境日益遭受破坏的今天，人们越来越多的注意研究和使用清洁卫生的太阳能源，太阳能必将成为未来能源结构的基础。

太阳能是一种典型的绿色可再生能源，研究、开发和应用太阳能资源具有全球战略意义。在太阳能资源的应用中，太阳能热水工程是一项比较成熟的技术，具有较高的经济效益、环境效益和社会效益。

2011中国的城市住宅热水总能耗相当于1453万吨标准煤，占城市住宅总能耗的9.5%；全国城镇住宅单位户的平均生活热水能耗为 60.3kgce/(hh#8226;a)，相比 1996 年能耗水平升高近8倍，在建筑能耗中是位居供暖、空调、照明之后的第四大能耗。为了促进节能减排，加强节能在建筑节能方面的应用，在激励和安装政策的拉动下，从农村到城市的太阳能，市场对工程市场的零售，利用太阳能供应生活热水逐渐得到推广。中国有丰富的太阳能资源，在3300j /平方米平方米8400mj /一年太阳辐射量，截至2014年底，全国城镇太阳能光热应用面积34.3亿㎡。太阳能热水系统作为技术最成熟、应用最广泛、产业化发展最快的太阳能应用技术，是已知的可再生能源建设应用领域最易为公众接受的模式之一[1]。

太阳能作为最清洁的新式能源在各领域应用日益广泛。《可再生能源中长期规划》中明确要求在城市推广普及太阳能一体化建筑、太阳能集中供热工程，并建设太阳能采暖示范工程。在居住建筑中推广应用太阳能热水系统是实现建筑节能的重要举措，近年来随着相关政策措施的推行和太阳能热利用技术的进步, 太阳能热水系统在居住建筑上的应用日益增多，有力地促进了城市节能减排工作的发展。随着太阳能热水器产品的不断改进和创新，太阳、热水、建筑结合的一体化技术将日益成熟。集体宿舍工程设计中应用太阳能与辅媒相结合的热水供应系统具有更加显著的节能效果，完全符合当前全社会大力呼吁的节能减排的要求。

2、介绍与发展

太阳能热水工程是利用太阳能集热器收集太阳能，通过循环系统，将太阳能集热器的热量传递给水，将水加热后根据控制系统的数据设定收集存储于储热单元中，为用户提供所需要的热水。当受天气条件或其他原因的影响，使系统不能满足储存水加热指数，可使水的温度提高加热系统的辅助热源为用户。为了减少管道的热损失，防止恶劣的天气条件管道冻结堵塞，提高热效率，北方寒冷地区也有相应的保温和防冻系统。太阳能热水工程主要由控制系统、集热系统、储热系统、循环系统、辅助热源、保温防冻系统等组成（见图1）[2]。