随着我国新农村建设步伐的加快，农民生活水平的不断提高，老百姓对日常洗浴的要求越来越高。普通紧凑式太阳能热水器因使用方便、操作简单、经济节能等特点，在农村得到了广泛的关注和应用。但是很多农村地区存在自来水水压不稳定、定时供水等问题，有的甚至没有自来水，需要用户使用增压泵和水塔供水，给老百姓使用太阳能热水器造成诸多不便。根据农村使用太阳能热水器的特点，主要由以下几种适用于农村地区的太阳能热水器技术方案。

对于没有自来水的用户，冷水供应一般靠水井，通过增压泵将水井的地下水输送到屋顶的水塔，再由水塔给太阳能热水器供水，由于水塔比热水器高，所以需要使用浮球箱。常见的浮球箱安装在水箱上部，从水箱顶部进水，这种方式在热水器运行过程中，浮球箱的温度很高，容易生成水垢，造成浮球阀老化加快，出现密封不严而漏水。为解决这一问题，提出侧置式自动补水方案，如图1~2所示。

该方案有两种补水装置：

一是侧置式浮球箱：侧置式浮球箱安装在水箱侧面，浮球箱的冷水进口接自来水、水塔等供水管路，浮球箱出水口与水箱下部的补水口连接，从水箱下部进水，避免浮球箱出现高温。用户用水时，根据连通器原理，补水箱内的水位下降，补水箱同时进行补水。为防止混水，在补水口处安装防混水管，同时将热水出口设计在水箱另一侧，出水口高度可在水箱直径的1/2～1/3处，以保证热水能够足量放出。为美观方便，浮球箱可设计为方形扁盒式，可牢固安装在水箱侧端盖上。

二是自动止水阀：自动止水阀是力诺瑞特具有专利权的新型管道压差式补水装置，仅有拳头大小，方便安装。止水阀冷水进口接自来水或水塔，出水口接水箱上部的补水口，水位监测口接水箱下部的进水口。其工作原理是：自动止水阀分为两个腔体，主腔体正常通水，副腔体设有一个进水口、一个泄压口。补水时冷水经自动止水阀从水箱上部的补水口进入水箱，水箱满水时，水位到达止水阀内，浮子浮起，将泄压口堵住，腔体内形成压力差，推动橡胶阀将主腔体封住，实现自动止水、补水。用水时，当热水出口阀门打开时，热水经热水出口流出，水箱水位下降，止水阀内浮子随水位下降，将泄压口打开，主副腔的压力差消失，在水压的作用下实现补水。该方案的优点是该止水阀整合了电磁阀及浮球阀的优点，靠主腔体和副腔体的压差实现密封止水，不需要任何电能和控制装置。止水阀体积小，方便安装和维护，不受水压、水温影响，使用范围广，性能可靠。

使用侧置式自动补水方案，可以应用于农村无自来水而使用水塔或定时供水的地区，不使用水温水位控制仪表时，实现自动补水，保证太阳能热水器的冷水补充，同时通过对补水位置的结构优化，使补水装置内的水温保持在较低温度，延长了补水箱的使用寿命，且该方案的成本很低，适合农村地区用户选择。

农村地区的太阳能热水器，冬季出现管路冻堵，由于未安装控制仪表和电伴热带，无法解冻，大部分的农村太阳能热水器，冬季被人为放弃使用，既影响老百姓日常的热水使用，还造成热水资源浪费，对太阳能热水器的安全及寿命也有不良的影响。

为解决这一问题，已有采用自动排空技术的解决方案。目前太阳能热水器的管道排空方式，有机械式，如手动式机械排空阀，手动三通球阀，气水置换防冻装置等；有电磁式排空方式，排空装置采用电磁方式来改变通水与通气实现排空；有电动式排空方式，电动排空方式采用电机的动力输出，经过变速装置，达到三通的效果，有电动二位三通阀，也有电动三通球阀。以上管道排空方式，在不同场合和条件下，可以选用适宜的方式，但仍存在各种不足，没有得到推广应用。力诺瑞特根据排空原理，设计了电动机带动齿轮实现管道排空的装置。电机齿轮排空阀运行原理如图3所示。

该电机齿轮排空阀采用电机带动齿轮传动，传动杆上端与丝管形成断面密封，插入热水器水箱进出水口，在水箱内部实现进水和排空，避免排空阀本身存水被冻堵。排空装置的齿条传动机构与水路分离，保证电动机的电器使用安全，还可保证水不会与齿轮轴的润滑油接触而影响润滑。排空装置上设计有磁化除垢器，可有效防止管路因结垢出现堵塞的现象。采用排空专用水温水位控制器，能够提供自动上水、自动排空、智能电辅助加热、智能保护等多种功能。进出水管路上设有用于感应管路温度的感温元件和用于自动排水的排空阀，如温度低于控制器设置温度，排空阀工作，排水电磁阀实现自动排空管道内部水。为避免因停电带来的管路无法排空，控制系统设计为当停电或切断电源时，控制器自动实现排空以避免管路存水冻堵。当电源恢复时，可正常使用热水。

使用该防冻阀，可在很大程度上解决农村冬季管道冻堵无法使用的问题，特别是对于已经安装的太阳能热水器，管路没有安装电伴热带的，可在水箱进出水口处加装该阀，实现管路排空。

太阳能热水器在农村地区和部分多层楼房的顶楼用户中，如顶楼热水落差小、自来水压力小；农村自制冷水箱微压供应冷水等。其洗浴时花洒流量小、无法呈喷射状态，洗浴舒适度非常差。一般的解决办法通常是将太阳能热水器尽量放到高处或使用增压泵，虽然能够从一定程度上改善，但是安全性、耗能、噪音污染、高故障率等问题随之而来，并且还必须支出相当一部分费用，因此从各个角度看并不是解决该问题的优选方案。

随着老百姓生活品质的提高，高质量的洗浴要求及环境要求也越来越强烈。根据文丘里原理设计开发的淋浴混水阀增压宝能很好解决以上问题，满足高质量、舒适性好的浴室要求。

淋浴混水阀增压宝工作原理如图4所示，利用文丘里原理研发的射流增压技术，带有一定压力的冷水通过管路设计，把流体由粗变细，以加快水流流速，使水流在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用，从而达到增压出水的要求。 

使用该淋浴混水阀增压宝，可在很大程度上解决农村地区太阳能热水器出水压力小、忽冷忽热、逆流等问题，尤其对于楼顶安装水塔的用户，冷水入口、热水出口相对于淋浴花洒来说，仅有3m的高度差，但在用水处加装该增压宝，即可大幅提高淋浴舒适度。

农村地区冬季不使用太阳能热水器，另一个主要原因是由于卫生间建设得相对比较简陋，没有很好的密封和保温措施，卫生间内气温太低，洗浴的舒适度差。针对这一问题，对于已经建设有淋浴室的用户，可为其提供如浴霸等取暖装置，同时协助其改善淋浴室的防风密封，加强保温，使冬季时淋浴室有相对舒适的洗浴环境，通过小成本实现冬季舒适洗浴。

对于尚未建设有淋浴室的用户，提出太阳能淋浴房的技术方案，如图5所示。即为农村用户同时提供太阳能热水器的同时，提供淋浴房。考虑到用户的经济条件和接受程度，淋浴房可采用板房方式建设，大小在4~6平方米，可靠近在自身房屋一面建设，以加强防风能力。对于有一定经济实力的用户，可建设面积更大的板房，太阳能热水器直接安装在板房顶上，淋浴房内配置浴霸、增压泵，使用控制器实现管路伴热防冻。

该方案可以建设农村的太阳能浴室，采用板房建设浴室，房顶安装紧凑式太阳能热水器或联集管式太阳能热水工程系统，提供热水，实现冬季使用太阳能。

以上几种主要针对农村地区使用的太阳能热水器技术方案，主要是为解决农村地区因不同条件限制而造成太阳能热水器无法使用的问题，技术方案因不同地区、用户条件和使用习惯而异，供用户和太阳能相关从业人员参考。

来源：山东力诺瑞特新能源有限公司 马光柏 闫芳 冯红旭 孔维忠