热管真空管太阳能热水系统的设计
　　1、工程型热水系统的总体设计要求
　　对设计者来说，在动手太阳能热水工程的设计之前，必须了解工程的原始信息，确认相关的设计参数，以此作为工程设计的依据。
　　（1）热水系统使用功能
　　不同的使用功能对热水系统的设计参数、运行方式有不同的要求，一般系统的使用功能取决于其服务对象，如宾馆、住宅、浴池等一般是洗浴热水供应，游泳馆一般是游泳池加热或淋浴热水。
　　（2）用户对热水系统的使用要求
　　主要包括：使用水量的大小、水温的要求、用水时间的要求、有无辅助能源的要求及辅助能源的种类。一般可根据设计规范确定相关的参数，如果用户对某方面有特别的要求，则应结合相关规范和技术条件分析论证后确定。
　　（3）热水系统的设计安装条件
　　用户需提供屋顶平面和结构建筑设计图纸，明确安装热水系统的建筑物有关的资料。主要包括：安装平面(屋面)的具体尺寸，屋面的荷载情况、承重梁的分布情况、屋面正南方向有无建筑物的遮挡及水源和电源情况。
　　（4）初步拟定工程设计方案。
　　2、热水负荷的计算
　　太阳能系统设计时，一般按热水系统的实际用水量或能够满足大部分时间的用水量来确定太阳能集热系统的供热能力，短时间的用水高峰，由辅助热源进行补充，从而提高其利用率，使其长期在比较高的效率下工作，同时可以减少太阳能集热系统投资。
　　一般根据《建筑给水排水设计规范》提供的热水用水定额和热水系统的用水规律及实际用水量经验数据确定太阳能热水系统的供热量。正常情况下，提供淋浴用热水时，每人每次40℃以上的用水量为35—40L，如用于宾馆客房，则为每人每日75-100kg。当然用水量根据用户的情况不同可确定最终的数量。根据每日热水用量和用水温度可计算出太阳能热水系统每日供热量。
　　 相关工程参数的确定
　　（1）集热器组面积确定
　　集热器的面积由太阳能得热量和上述计算的太阳能供负荷计算核定。工程型太阳能热水系统的得热量按春秋季晴天估算。以当地春秋季的每平米平均太阳辐照量乘以太阳能集热器的日效率即可算出每平米太阳能集热器的日得热量，从而计算出整个工程所需要的集热器面积。
　　日照资料可查阅当地的太阳辐照量资料，如没有可参照近似纬度的太阳辐照量数据，或近似以17000KJ/m2·d进行估算，太阳能集热器日效率一般取50%。
　　集热器面积也可按太阳能集热器的产热水量进行估算。热管真空管集热器在日照17000KJ/m2·d条件下，每m2集热面，春秋季产热水量60—70L/m2·d；夏季产热水量70—80L/m2·d；冬季产热水量50—60L/m2·d。（水温为40-60℃）对于保证系统全年使用，特别是保证冬季的用水量，推荐设计集热器时，选用50—60L/m2·d(水温40℃以上)，按此数据也可推算出整个工程的集热器面积。
　　（2）辅助加热设备的确定
　　系统设计时按照用户要求和工程实际条件选用适当的辅助加热设备，辅助加热设备的功率按照热水系统的设计热负荷进行选用，以保证在连续阴雨天气系统可正常供热水。
　（　3）集热器的朝向
　　集热器组朝向一般为正南方向。
　　（4）太阳能集热器倾角的确定
　　考虑全年使用，重点考虑冬季得热效率，推荐选用集热器倾角为：
　　a=当地纬度+(5—10°)
　　（5）集热器前、后排间距的确定
　　为了使集热器有较好的采光效果，应确定集热器前、后排之间南北方向上的不遮挡距离，可参考下表。

　　集热器的倾角a 　　　　　　　　30°　　 40°　　　 45°
　　前、后排集热器间距D(mm) 1800—2000 2500—3000 3000—3200
　　（6）建筑物屋面荷载
　　集热器本身载荷为50kg/m2,要求凡建筑物面活荷载在150kg/m2以上。
　　4、集热器组的联结方式、水箱的布置及管路的设计
　　（1）确定集热器组的联结
　　集热器的联结方式有：串联、串并联、混联。一般小系统尽是采用串联方式。对于串联集热器组压降太大的，则应采用串并联式混联。对于串联或混联的情况必须在各并联回路装可调流量阀门，保证各回路同程均匀得热。
　　（2）储热水箱的布置
　　储热水箱的位置可放在室内，也可放在屋顶，如放在屋顶。水箱的位置应考虑其下边的基础必须承重，若设计建筑施工中已设计了承重墩，那样更好，若没有预留基础承重墩，应根据建筑结构图了解承重情况，将承重墩放置在承重梁(墙)上。还应考虑供水和取水管路的位置，尽量与水箱距离接近，避免用水管路发生冻损。
　　（3）循环管路的设计
热水系统中的循环管路主要是指：从循环泵的吸水口经过集热器集管，回到储水箱的管路，在循环管路的最高点要设置放气管，放气管应高出最高点600—800mm，整条管路要有一定的斜度（>0.5%)，目的是在循环泵停止运行时，管路中的水能够自动流回水箱。
　　循环管路的粗细由流量确定，选择1”、2”等管径，循环管必须做如保温处理。