“集中集熱-分戶供熱”太陽能熱水系統應用至今，也隨之產生了很多相關的問題，針對這些問題，德州金亨新能源有限公司在為海爾、小鴨、力諾瑞特等百家企業代工的長期實踐過程中，積累了一些寶貴的經驗，僅供大家參考：
一、“反向換熱”現象是否真的存在？
“反向換熱”問題自“集分式”太陽能熱水系統出現之時就有很多人提出，由于在換熱水箱中設置了電加熱裝置，因此用戶比較關心“反向換熱”問題，即某戶的換熱水箱使用電熱加熱到一個較高的溫度狀態時，是否會產生熱量被循環系統帶走一部分熱量的可能，“反向換熱”是肯定存在的，但這個問題要從三個方面考慮：
1.用戶啟動電加熱和使用熱水的習慣問題，通常情況下用戶使用熱水的時間都是在下午7：00~10：00 左右，這時太陽已經下山，太陽能換熱循環系統已經進入停止狀態，這時不存在“反向換熱”問題。
2.如果用戶在白天太陽能系統運行時，啟動電加熱，這時兩套加熱設備在為同一個終端設備加熱，由于內部換熱水箱設定的最終水溫為60℃，而太陽能循環換熱為達到這個溫度必定會高于60℃，因此此時“反向換熱”問題理論上不成立。
3.最后一種情況很少見，就是在俗稱的“曇天”情況下，既有太陽能系統的運行，又有電加熱的使用，同時太陽能的循環換熱溫度低于電加熱的溫度，在這種情況下，“反向換熱”是存在的，但是熱傳導行業的專家給出了權威解釋：在循環換熱過程中，高溫的、運動的介質向低溫、靜止的介質傳熱的能力很強；而高溫的、靜止的介質向低溫的、運動的介質傳熱的過程不僅傳熱能力較差，而且很快就會達到動態平衡，因為這時換熱的接觸面附近的溫度一旦達到平衡或等溫，換熱過程馬上就停止了，這種現象就像冬天河面會結冰而河水還可以保持一定溫度的道理是一樣的。
目前，有一些廠家在設計“集分式”太陽能熱水系統時，加入了電磁兩通閥或三通閥的設計，從而保證“反向換熱”出現時阻斷太陽能循環，如圖1所示。
采用增加電磁兩通閥或三通閥的做法雖然可以有效地防止“反向換熱”現象的出現，但同時也要注意幾個問題：
（1）在每戶戶內換熱水箱上增加電磁閥，要保證電磁閥的質量優良，目前市場上的電磁閥均存在壽命短的問題，每日的頻繁開啟、關閉，極易導致電磁閥損壞。
（2）循環系統不能全部采用電磁兩通閥，設計時應考慮電磁兩通閥全部關閉而循環水泵開啟時造成的系統循環不暢，損壞設備、管道的問題。
（3）采用電磁兩通閥需要每戶增加初投資，使得“集分式”系統的性價比升高，導致系統整體缺乏市場競爭力。
二、“集分式”太陽能熱水系統是否能真正實現“公平”？
“集分式”太陽能熱水系統倡導“公平、利益共享”原則，雖然設計時采取了很多措施、手段來盡量消除因樓層的不同引起的差異，但是，絕對的“公平”還是難以實現。
三、“集分式”太陽能熱水系統是否適用于30層以上的住宅？
高層和超高層住宅項目采用太陽能熱水系統一直是困擾太陽能行業的難題，在“集分式”太陽能熱水系統出現以前，絕大多數的太陽能熱水系統是以“集中集熱、集中供水”的方式來解決的，雖然“集分式”在6~20 層住宅項目上有良好的表現，但是“集分式”系統目前還是不適合30 層左右或更高的住宅項目使用，其問題在于：
（1）超過30 層的住宅項目屋頂太陽能集熱器的安裝面積無法滿足整棟建筑的全部生活熱水集熱面積，以層高30 層，戶均80m2，一梯四戶的常見住宅戶型為例，則平屋頂的總面積約為320m2；對于南北坡的斜屋頂，可利用安裝太陽能集熱器的南坡面積大約只有160m2。總住戶120 戶，大致計算120 戶，每戶的集熱器面積應該保證在1~1.5m2，總集熱器面積為180m2，平屋頂大約1.7m2安裝1m2的集熱器，則平屋頂需要306m2，如果平屋頂有電梯機房以及預留通道等占用空間后，安裝太陽能集熱器的空間就明顯不足。
（2）高層安裝“集分式”太陽能熱水系統，管路的靜壓問題一定要考慮，對于30 層高的住宅，層高超過100m，靜壓力超過1.0MPa，供熱循環水泵需要克服靜壓力所產生的阻力，如果系統循環不均衡或水泵揚程不足以克服靜壓力產生的阻力就會造成建筑低區水壓過高，甚至會影響整個系統的運行，同時，在住宅項目中引入高壓管網，其本身就不符合規范要求。
四、《建筑給水排水設計規范》GB 50015的有關規定
1.建筑物內的給水系統宜按下列要求確定
（1）應利用室外給水管網的水壓直接供水。當室外給水管網的水壓和（或）水量不足時，應根據衛生安全、經濟節能的原則選用貯水調節和加壓供水方案；
（2）給水系統的豎向分區應根據建筑物用途、層數、使用要求、材料設備性能、維護管理、節約供水、能耗等因素綜合確定；
（3）不同使用性質或計費的給水系統，應在引入管后分成各自獨立的給水管網。
2.高層建筑生活給水系統應豎向分區，豎向分區壓力符合要求
（1）各分區最低衛生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45MPa；
（2）靜水壓大于0.35MPa 的入戶管（或配水橫管），宜設減壓或調壓設施；
（3）各分區最不利配水點的水壓，應滿足用水水壓要求。
（4）居住建筑入戶管給水壓力不應大于0.35MPa。（靜水壓、動水壓）。
（5）高層建筑生活給水系統的豎向分區，應根據使用要求、材料設備性能、維修管理、建筑物層數等條件，結合利用室外給水管網的水壓合理確定。分區最低衛生器具配水點處的靜水壓，住宅、旅館、醫院宜為300~350KPa；辦公樓宜為350~450KPa。
從以上規范標準來看，高層“集分式”太陽能熱水系統的壓力遠遠超過了規范允許的入戶水壓，雖然“集分式”太陽能熱水系統的管路屬于封閉循環管路，而衛生器具配水點的靜壓力是屬于開放式生活供水管路，兩者存在本質的區別，但是，在沒有明確的規范約束時，還是應該盡量考慮周全，避免不成熟的設計方案投入施工當中。
當然，不能僅僅強調太陽能熱水系統的壓力不是衛生器具配水點的壓力就認為這個問題已經解決了，太陽能熱水系統的循環管路也進入了室內，雖然并沒有輸出水壓的問題，但是系統1.0MPa 的壓力仍然是一個比較危險的壓力源，一旦發生管道泄漏或配件損壞，極易造成人身、財產傷害和危險事故的發生。
目前能夠采用的解決辦法就是循環管道采用豎向分區，控制各個分區最高靜水壓不大于0.45MPa，實現這個目標有兩種方式：
1）戶內支管減壓方式
減壓閥是通過調節，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。
從流體力學的角度看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件，即通過改變節流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。“集分式”太陽能熱水系統，設置支管減壓來使得入戶水壓降低至安全值以下是目前較易實現的方式，支管減壓閥安裝示意如圖2所示。采取這種方式有兩個問題必須注意：
① 支管減壓的方式一般需要減壓閥直立安裝在水平管道上，并且必須嚴格保證水流流動方向和閥體上的箭頭方向一致，而在“集分式”太陽能熱水系統中，水流方向會隨著循環水泵的啟停改變，循環水泵啟動時，水流向儲熱水箱流動；循環水泵停止時，水流會瞬時間反向流動，這時靜壓力依舊會恢復最大值，并且一直保持到水泵的再次啟動，因此，在支管設置減壓閥并不能消減管道的靜壓力，只能在系統循環時降低儲熱水箱所承受的水壓沖擊。
② 在熱水管道上使用減壓閥，一定要考慮減壓閥的使用壽命，無論是比例式減壓閥還是可調式減壓閥，其密封部件及可調式減壓閥腔中的隔膜均為橡膠制品，即使是最好的可耐溫260℃的氟橡膠在高溫熱水環境中工作，持續一段時間后就會降低密封盒減壓性能，從而造成減壓閥失去減壓作用，形成危險，而這一點卻經常為人們所忽視。
2）除了支管減壓方式，將循環管路水分為區，也是消減靜壓力的方法之一。高、低分區使得各分區分別循環，高、低區各以自身的最高點產生靜壓，從而使各分區的壓力控制在允許的范圍內。通常低區以1~14 層為一個循環系統，供水循環泵可以設置在1 層或者地下設備間；高區循環以15~30 層為一個系統，循環水泵可以設置在屋頂；而超過30 層的建筑則劃分為高、中、低三區。
采用分區分別循環的方式可以有效地消減入戶水壓的靜壓力，同時通過在公共管井中的豎向立管上安裝減壓閥組來降低低區系統的整體靜壓力，這樣的設計依舊需要保證減壓閥的質量和壽命來提高系統可靠性，一旦減壓閥失效，系統依然存在管道壓力超高的風險；同時，低區供水循環泵需要選用揚程較高的水泵，不僅對于水泵的出水、增壓能力有要求，對水泵的質量也要有一定的要求。
劃分高、低區，將高、低區的設備必須全部分開，高區循環沿用原設計的上供上回方式；低區循環改為下供下回方式，需要在首層或地下層增設一個設備間或設備機房。
在公共管井內進行壓力分區，而保證入戶的供回水最高壓力低于0.45MPa，滿足規范對于水壓的要求，但是，高低區分區的設計會產生高區熱、低區冷的現象，這是由于低區供水的管道長度遠遠大于高區的管道長度，造成低區的熱損失遠遠高于高區，從滿足使用要求的角度考慮，需要適當增加低區使用的集熱器面積，并且嚴把施工質量，確保保溫措施的有效。
采用分區的方式帶來了增加戶內管道井占用面積的問題，低區循環管道需要通過管道井將熱水輸送至低區設備間，這樣的系統相比典型的“集分式”系統增加了豎向立管的數量，造成系統初投資的增加。
高區、低區的劃分，是解決系統靜壓力的最有效方式，也是目前設計單位所能給出的最好方案。
在“集分式”太陽能熱水系統的設計時應盡量不要把系統的安全性捆綁在產品的質量上，多考慮意外的發生，通過技術手段來提高系統的安全性，“越簡單的設計就越合理”，對于節能、環保的產品（系統）設計，系統設計更應該重視安全性。 來源網絡
一、“反向換熱”現象是否真的存在？
“反向換熱”問題自“集分式”太陽能熱水系統出現之時就有很多人提出，由于在換熱水箱中設置了電加熱裝置，因此用戶比較關心“反向換熱”問題，即某戶的換熱水箱使用電熱加熱到一個較高的溫度狀態時，是否會產生熱量被循環系統帶走一部分熱量的可能，“反向換熱”是肯定存在的，但這個問題要從三個方面考慮：
1.用戶啟動電加熱和使用熱水的習慣問題，通常情況下用戶使用熱水的時間都是在下午7：00~10：00 左右，這時太陽已經下山，太陽能換熱循環系統已經進入停止狀態，這時不存在“反向換熱”問題。
2.如果用戶在白天太陽能系統運行時，啟動電加熱，這時兩套加熱設備在為同一個終端設備加熱，由于內部換熱水箱設定的最終水溫為60℃，而太陽能循環換熱為達到這個溫度必定會高于60℃，因此此時“反向換熱”問題理論上不成立。
3.最后一種情況很少見，就是在俗稱的“曇天”情況下，既有太陽能系統的運行，又有電加熱的使用，同時太陽能的循環換熱溫度低于電加熱的溫度，在這種情況下，“反向換熱”是存在的，但是熱傳導行業的專家給出了權威解釋：在循環換熱過程中，高溫的、運動的介質向低溫、靜止的介質傳熱的能力很強；而高溫的、靜止的介質向低溫的、運動的介質傳熱的過程不僅傳熱能力較差，而且很快就會達到動態平衡，因為這時換熱的接觸面附近的溫度一旦達到平衡或等溫，換熱過程馬上就停止了，這種現象就像冬天河面會結冰而河水還可以保持一定溫度的道理是一樣的。
目前，有一些廠家在設計“集分式”太陽能熱水系統時，加入了電磁兩通閥或三通閥的設計，從而保證“反向換熱”出現時阻斷太陽能循環，如圖1所示。
采用增加電磁兩通閥或三通閥的做法雖然可以有效地防止“反向換熱”現象的出現，但同時也要注意幾個問題：
（1）在每戶戶內換熱水箱上增加電磁閥，要保證電磁閥的質量優良，目前市場上的電磁閥均存在壽命短的問題，每日的頻繁開啟、關閉，極易導致電磁閥損壞。
（2）循環系統不能全部采用電磁兩通閥，設計時應考慮電磁兩通閥全部關閉而循環水泵開啟時造成的系統循環不暢，損壞設備、管道的問題。
（3）采用電磁兩通閥需要每戶增加初投資，使得“集分式”系統的性價比升高，導致系統整體缺乏市場競爭力。
二、“集分式”太陽能熱水系統是否能真正實現“公平”？
“集分式”太陽能熱水系統倡導“公平、利益共享”原則，雖然設計時采取了很多措施、手段來盡量消除因樓層的不同引起的差異，但是，絕對的“公平”還是難以實現。
三、“集分式”太陽能熱水系統是否適用于30層以上的住宅？
高層和超高層住宅項目采用太陽能熱水系統一直是困擾太陽能行業的難題，在“集分式”太陽能熱水系統出現以前，絕大多數的太陽能熱水系統是以“集中集熱、集中供水”的方式來解決的，雖然“集分式”在6~20 層住宅項目上有良好的表現，但是“集分式”系統目前還是不適合30 層左右或更高的住宅項目使用，其問題在于：
（1）超過30 層的住宅項目屋頂太陽能集熱器的安裝面積無法滿足整棟建筑的全部生活熱水集熱面積，以層高30 層，戶均80m2，一梯四戶的常見住宅戶型為例，則平屋頂的總面積約為320m2；對于南北坡的斜屋頂，可利用安裝太陽能集熱器的南坡面積大約只有160m2。總住戶120 戶，大致計算120 戶，每戶的集熱器面積應該保證在1~1.5m2，總集熱器面積為180m2，平屋頂大約1.7m2安裝1m2的集熱器，則平屋頂需要306m2，如果平屋頂有電梯機房以及預留通道等占用空間后，安裝太陽能集熱器的空間就明顯不足。
（2）高層安裝“集分式”太陽能熱水系統，管路的靜壓問題一定要考慮，對于30 層高的住宅，層高超過100m，靜壓力超過1.0MPa，供熱循環水泵需要克服靜壓力所產生的阻力，如果系統循環不均衡或水泵揚程不足以克服靜壓力產生的阻力就會造成建筑低區水壓過高，甚至會影響整個系統的運行，同時，在住宅項目中引入高壓管網，其本身就不符合規范要求。
四、《建筑給水排水設計規范》GB 50015的有關規定
1.建筑物內的給水系統宜按下列要求確定
（1）應利用室外給水管網的水壓直接供水。當室外給水管網的水壓和（或）水量不足時，應根據衛生安全、經濟節能的原則選用貯水調節和加壓供水方案；
（2）給水系統的豎向分區應根據建筑物用途、層數、使用要求、材料設備性能、維護管理、節約供水、能耗等因素綜合確定；
（3）不同使用性質或計費的給水系統，應在引入管后分成各自獨立的給水管網。
2.高層建筑生活給水系統應豎向分區，豎向分區壓力符合要求
（1）各分區最低衛生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45MPa；
（2）靜水壓大于0.35MPa 的入戶管（或配水橫管），宜設減壓或調壓設施；
（3）各分區最不利配水點的水壓，應滿足用水水壓要求。
（4）居住建筑入戶管給水壓力不應大于0.35MPa。（靜水壓、動水壓）。
（5）高層建筑生活給水系統的豎向分區，應根據使用要求、材料設備性能、維修管理、建筑物層數等條件，結合利用室外給水管網的水壓合理確定。分區最低衛生器具配水點處的靜水壓，住宅、旅館、醫院宜為300~350KPa；辦公樓宜為350~450KPa。
從以上規范標準來看，高層“集分式”太陽能熱水系統的壓力遠遠超過了規范允許的入戶水壓，雖然“集分式”太陽能熱水系統的管路屬于封閉循環管路，而衛生器具配水點的靜壓力是屬于開放式生活供水管路，兩者存在本質的區別，但是，在沒有明確的規范約束時，還是應該盡量考慮周全，避免不成熟的設計方案投入施工當中。
當然，不能僅僅強調太陽能熱水系統的壓力不是衛生器具配水點的壓力就認為這個問題已經解決了，太陽能熱水系統的循環管路也進入了室內，雖然并沒有輸出水壓的問題，但是系統1.0MPa 的壓力仍然是一個比較危險的壓力源，一旦發生管道泄漏或配件損壞，極易造成人身、財產傷害和危險事故的發生。
目前能夠采用的解決辦法就是循環管道采用豎向分區，控制各個分區最高靜水壓不大于0.45MPa，實現這個目標有兩種方式：
1）戶內支管減壓方式
減壓閥是通過調節，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。
從流體力學的角度看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件，即通過改變節流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。“集分式”太陽能熱水系統，設置支管減壓來使得入戶水壓降低至安全值以下是目前較易實現的方式，支管減壓閥安裝示意如圖2所示。采取這種方式有兩個問題必須注意：
① 支管減壓的方式一般需要減壓閥直立安裝在水平管道上，并且必須嚴格保證水流流動方向和閥體上的箭頭方向一致，而在“集分式”太陽能熱水系統中，水流方向會隨著循環水泵的啟停改變，循環水泵啟動時，水流向儲熱水箱流動；循環水泵停止時，水流會瞬時間反向流動，這時靜壓力依舊會恢復最大值，并且一直保持到水泵的再次啟動，因此，在支管設置減壓閥并不能消減管道的靜壓力，只能在系統循環時降低儲熱水箱所承受的水壓沖擊。
② 在熱水管道上使用減壓閥，一定要考慮減壓閥的使用壽命，無論是比例式減壓閥還是可調式減壓閥，其密封部件及可調式減壓閥腔中的隔膜均為橡膠制品，即使是最好的可耐溫260℃的氟橡膠在高溫熱水環境中工作，持續一段時間后就會降低密封盒減壓性能，從而造成減壓閥失去減壓作用，形成危險，而這一點卻經常為人們所忽視。
2）除了支管減壓方式，將循環管路水分為區，也是消減靜壓力的方法之一。高、低分區使得各分區分別循環，高、低區各以自身的最高點產生靜壓，從而使各分區的壓力控制在允許的范圍內。通常低區以1~14 層為一個循環系統，供水循環泵可以設置在1 層或者地下設備間；高區循環以15~30 層為一個系統，循環水泵可以設置在屋頂；而超過30 層的建筑則劃分為高、中、低三區。
采用分區分別循環的方式可以有效地消減入戶水壓的靜壓力，同時通過在公共管井中的豎向立管上安裝減壓閥組來降低低區系統的整體靜壓力，這樣的設計依舊需要保證減壓閥的質量和壽命來提高系統可靠性，一旦減壓閥失效，系統依然存在管道壓力超高的風險；同時，低區供水循環泵需要選用揚程較高的水泵，不僅對于水泵的出水、增壓能力有要求，對水泵的質量也要有一定的要求。
劃分高、低區，將高、低區的設備必須全部分開，高區循環沿用原設計的上供上回方式；低區循環改為下供下回方式，需要在首層或地下層增設一個設備間或設備機房。
在公共管井內進行壓力分區，而保證入戶的供回水最高壓力低于0.45MPa，滿足規范對于水壓的要求，但是，高低區分區的設計會產生高區熱、低區冷的現象，這是由于低區供水的管道長度遠遠大于高區的管道長度，造成低區的熱損失遠遠高于高區，從滿足使用要求的角度考慮，需要適當增加低區使用的集熱器面積，并且嚴把施工質量，確保保溫措施的有效。
采用分區的方式帶來了增加戶內管道井占用面積的問題，低區循環管道需要通過管道井將熱水輸送至低區設備間，這樣的系統相比典型的“集分式”系統增加了豎向立管的數量，造成系統初投資的增加。
高區、低區的劃分，是解決系統靜壓力的最有效方式，也是目前設計單位所能給出的最好方案。
在“集分式”太陽能熱水系統的設計時應盡量不要把系統的安全性捆綁在產品的質量上，多考慮意外的發生，通過技術手段來提高系統的安全性，“越簡單的設計就越合理”，對于節能、環保的產品（系統）設計，系統設計更應該重視安全性。 來源網絡
