一、概述

太阳能系统的运行不可避免地要受到气候条件的影响，为了保证该系统可以全天候、持续地提太供阳热能水热利功用能实，必用技须术选从用书辅太助阳常能规热能水系源统系工统程，在设计全及天案太例阳辐照量不足和夜间需要持续用热而储存的热量不够用时，即可通过控制系统自动启动辅助热源，以确保系统的持续稳定运行。

太阳能热水系统辅助能源系统主要有电辅助加热系统、燃气辅助加热系统、燃油辅助加热系统(燃气锅炉)、生物质辅助加热系统(生物质锅炉)，市政热力等。无论采用何种辅助加热系统，其功率大小的选择都应按在太阳能不工作时，完全靠辅助加热系统能保证热水供应来确定。

电辅助加热系统{电加热管

              {电锅炉

              {热泵

燃气辅助加热系统燃气壁挂炉{燃气锅炉

                          {燃气壁挂炉

太阳能辅助热源按照热媒介质分为：热水辅助加热系统、蒸汽辅助加热系统。

太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为：内置加热系统、外置加热系统。

按辅助能源启动方式可分为：全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动系统。

二、辅助热源设计与选用要求

辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。辅助热源的供热量应按GB50015-2010《建筑给排水设计规范》中5.3.3条设计计算。

辅助热源及其水加热设施应结合工程当地的能源情况，即天然气、城市燃气、燃油、电力的供应价格，以及供应的可靠程度，经综合对比，选择经济可靠的能源，按各种热水机组的性能、热效率、设备造价、运转成本、自动化程度、操作条件等选择相应的设备。

辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直接加热或间接加热设备。

辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时控制。

当采用集中热水供应系统时，配置宜不少于两套;一套检修时，其他各套加热设备的总供热能力不小于50%的系统耗热量。

当采用分散热水供应系统时，加热设备通常为一套电或燃气热水器，采用快速式燃气热水器时，该热水器的允许进水温度应能满足集热系统出水温度的要求。

辅助热源设备可参照表1选用。

三、电辅助加热系统

1.电加热管

(1)结构原理及分类。电加热管是管状电热元件，它是由金属管螺旋状电阻丝及结品氧化镁粉等组成的。在不锈钢无缝管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉，结构不但先进，热效率高，发热均匀，高温电阻丝中有电流通过时，产生的热通过氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，达到加热的目的。

电加热管分为单头电加热、U型电加热管、法兰式电加热管，翅片式电加热管等，如下图所示。

(a)法兰式电加热管;(b)U型电加热管;(c)翅片式电加热管

(2)功率计算。电加热功率根据太阳能热水系统热水水量和加热时间确定。其计算式为

P=Q_wC_w(t_end-t_i)/(3600×T)

式中P-----电加热棒加热功率，kW；

    Q_w-----日均用水量，kg；

    C_w-----水的定压比热容，4.18kJ/(kg℃)；

    t_end-----贮水箱内水的设计温度，℃；

    t_i-----水的初始温度，℃

    T-----辅助热源加热时间，h;加热时间一般取3~6h，根据用户特点而定。

2.电锅炉

电锅炉也称电加热锅炉、电热锅炉，它是以电力为能源并将其转化成为热能，从而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体的锅炉设备。电锅炉本体主要由电锅炉钢制壳体、计算机控制系统、低压电气系统、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。

电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻(电加热管)加热方式两种，电阻加热方式又分为不锈钢加热管电锅炉和陶瓷加热管电锅炉，电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热。电锅炉在结构上易于叠加组合，控制灵活，维修更换方便。

电锅炉又分为直热式电锅炉和蓄热式电锅炉两种，直热式电锅炉就是利用电能直接加热热水;蓄热式电锅炉是根据电力部门鼓励在低谷时段用电加热，并享受优惠电价的政策，推出的一种新型、高效节能电加热产品。蓄热式电锅炉配以蓄热水箱及附属设备即构成蓄热式电锅炉系统，利用蓄热水箱中的热水采暖，从而达到全部使用低谷电力或部分低谷电力的目的。

电热水锅炉/电热水器耗电量的计算式为W=Q_g/1000η

式中W-----耗电量(kw)；

    Q_g----水加热器设计供热量，W；

    η-----水加热设备的热效率，取值95%~97%。