住宅建筑太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用探討

1、<p>　　住宅建筑太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用探討</p><p>　　【摘要】“十一五”時期，各地區(qū)、各部門均認真落實黨中央、國務(wù)院的決策部署，把節(jié)能減排作為重點工作去抓，而太陽能是一種清潔無污染的可再生能源，在房屋建筑中得到廣泛應(yīng)用。本文對太陽能熱水系統(tǒng)在住宅建筑應(yīng)用方面進行探索。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】太陽能；熱水系統(tǒng)；整合設(shè)計；布置形式；集熱面積；熱水量；儲熱水箱；集

2、熱器。 </p><p>　　一、太陽能熱水系統(tǒng)組成有：集熱器、貯熱器、熱水輔助加熱裝置以及管路系統(tǒng)。選擇太陽能熱水系統(tǒng)時，應(yīng)優(yōu)先選擇運行穩(wěn)定、計費簡單不會產(chǎn)生計費糾紛，且運行成本低、管理方便的太陽能熱水系統(tǒng)。 </p><p>　　二、太陽能集熱系統(tǒng)，按照循環(huán)方式可分為自然循環(huán)與機械循環(huán)系統(tǒng)；按其供水方式可分為直接供水和間接換熱供水系統(tǒng)。 </p><p>　　間

3、接供水又可分為下列兩種方式： </p><p>　　1） 集水器集熱：經(jīng)過換熱器加熱冷水至貯熱水箱供給熱水。 </p><p>　　2） 集水器集熱水做熱媒，經(jīng)過換熱器間接加熱冷水供給熱水。 </p><p>　　三、分戶集熱/分戶水箱/緊湊型產(chǎn)品為目前最常用的太陽能熱水系統(tǒng)，如下圖所示： </p><p>　　本系統(tǒng)中集熱器和儲熱水箱整體設(shè)

4、置，儲熱水箱內(nèi)置電輔助加熱器裝置。集水器接受太陽照射溫度升高，集熱器和儲熱水箱中水的溫度不同的密度差產(chǎn)生對流現(xiàn)象，促使熱水在集熱器與儲熱水箱間自然循環(huán)流動，最終加熱儲熱水箱中的水。太陽能系統(tǒng)與電能結(jié)合實現(xiàn)全天氣候熱水供應(yīng)。 </p><p>　　太陽能熱水系統(tǒng)集中放置在屋頂，采光效果好，太陽能利用率高。由于其結(jié)構(gòu)簡單，安裝靈活，不論從系統(tǒng)運行管理還是設(shè)備安裝上都不會影響其他住戶的利益，也不存在無法計量收費的問題，

5、一切費用均由使用者自己承擔，這種系統(tǒng)形式在已建成的舊建筑中使用較多。舊建筑在建設(shè)階段沒有考慮到利用太陽能的因素，故在建筑設(shè)計是沒有預(yù)留相關(guān)管道以及孔洞，給后期改造帶來了不少麻煩，很多住戶把太陽能給水管置于室外外墻，造成建筑外立面的不協(xié)調(diào)，影響了整個建筑的美觀性。在新建建筑中，建筑設(shè)計時充分考慮了利用太陽能的因素，使得屋面太陽集熱器的擺放和建筑的外觀很協(xié)調(diào)，熱水管道均隱蔽于管道井內(nèi)，對建筑的立面觀感無任何影響。 </p>&

6、lt;p>　　該系統(tǒng)形式在新建多層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，多層建筑的屋面可利用太陽能熱水系統(tǒng)的面積能滿足整棟建筑全部住戶的熱水需要，對于6層以下住宅而言，可在衛(wèi)生間內(nèi)預(yù)留一根φ100的立管，通至屋面，其中可敷設(shè)每戶的太陽能熱水管，這樣做的好處就是能減少很多不必要的供水管道，每戶可根據(jù)自己的需要隨時控制整個系統(tǒng)，也不存在使用熱水單獨計費的問題。對于北方地區(qū)有冬天會產(chǎn)生結(jié)凍的原因，冬天都會管道和集熱器泄空防止凍裂，太陽能都集中在夏季使

7、用，儲熱水箱內(nèi)的輔助加熱裝置作用不是很大，一般在安裝前期會取消輔助加熱設(shè)備，冬天和陰雨天洗浴只能配合戶用電熱器解決。這種系統(tǒng)形式用在多層建筑中是最理想的太陽能熱水系統(tǒng)。 </p><p>　　該系統(tǒng)形式雖然簡單實用，但是住戶在使用時不會馬上會有熱水流出，必須把殘留在管道內(nèi)的冷水排空才會有熱水流出，勢必造成了水資源的浪費。當然利用接水器具把這部分冷水收集起來繼續(xù)利用，也不會造成水資源的浪費。 </p>

8、<p>　　四、分戶集熱/分戶水箱/陽臺壁掛型產(chǎn)品在高層建筑中使用較多，高層建筑屋面面積有限，可利用太陽能熱水系統(tǒng)的面積無法滿足整棟建筑全部用戶的熱水需求，陽臺壁掛型太陽能熱水器無疑是最好的選擇。但是高層住宅一般情況下，3層以下外立面不能保證日照時長，即無法滿足太陽能集熱器的布置要求，3層以下建筑要利用太陽能投資成本以及運行費用較高，熱水計量難度較大，可采用傳統(tǒng)能源電熱水器替代。對于3層以上建筑，采用陽臺壁掛型太陽能熱水器雖

9、然能滿足住戶的用水需要，但對建筑外墻的做法要求較高，集熱器的安裝應(yīng)該安全可靠，不應(yīng)存在安全隱患。 </p><p>　　分戶集熱/分戶水箱/陽臺壁掛型產(chǎn)品如下圖所示： </p><p>　　本系統(tǒng)中集熱器和儲熱水箱結(jié)構(gòu)分離，儲熱水箱必須置于集熱器上方。儲熱水箱內(nèi)置換熱裝置和電輔助加熱裝置。集熱器接受太陽照射溫度升高，集熱器和和換熱裝置中的熱媒溫度不同產(chǎn)生密度差，形成對流現(xiàn)象，促使熱媒在集熱

10、器與換熱裝置之間自然流動，熱媒通過換熱裝置與儲熱水箱中的進行熱交換，加熱儲熱水箱中的水。熱水供應(yīng)應(yīng)采用頂水式供水，保證了冷熱水供水同源同壓，太陽能系統(tǒng)與電能結(jié)合實現(xiàn)全天氣候熱水供應(yīng)。每戶一套系統(tǒng)，用水和用電分戶計量，住戶可隨住隨用無計費糾紛，便于物業(yè)管理。 </p><p>　　自然循環(huán)系統(tǒng)將貯水箱置于集熱器上方（高度差約為1～1.5米）， 集熱器與貯水箱連接的循環(huán)管在限定的距離內(nèi)（以1～2米為宜）愈短愈好，要求

11、連接應(yīng)盡量避免直角彎（最小折彎角度為135%%d）。輔助加熱控制預(yù)約定時自動加熱功能，當?shù)竭_設(shè)定時間且水溫低于設(shè)定溫度時，輔助加熱裝置自動啟動加熱，水溫達到設(shè)定水溫時，輔助加熱裝置自動關(guān)閉，停止加熱。對于住戶而言，可以根據(jù)自己的需要，選擇是否需要輔助加熱控制預(yù)約定時自動加熱功能，熱水使用要求較高的用戶可采用輔助加熱控制預(yù)約定時自動加熱功能，雖然能在任意時刻及時的使用到熱水，但是電輔助加熱裝置要經(jīng)常動作，比較浪費電能，不利于節(jié)能。熱水使用

12、要求不高的用戶，就可以不采用輔助加熱控制預(yù)約定時自動加熱功能，省電，利于于節(jié)能。 </p><p>　　以上兩種太陽能熱水系統(tǒng)形式是目前最實用的，產(chǎn)生用水糾紛最少的系統(tǒng)形式。每戶一套獨立系統(tǒng)，分戶計量，用戶可根據(jù)自己的實際需要自行靈活調(diào)節(jié)，也影響不到其他住戶的用水要求，產(chǎn)生的費用自行承擔，也便于物業(yè)管理。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語： </b></

13、p><p>　　通過以上分析對比可以看到，太陽能的每一種應(yīng)用技術(shù)，各有其自身的特點和不同的應(yīng)用范圍，只有與其他能源互為補充，才能相得益彰。只有合理的應(yīng)用各系統(tǒng)，才能最大限度的利用太陽能。對于太陽能的開發(fā)利用已經(jīng)成為世界各國索取和利用新能源，進行節(jié)能、環(huán)保的重要探究項目之一，取得了較大的進展并已進入實用階段。近幾年隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和對環(huán)境保護的重視，非凡是在今年提出的建設(shè)節(jié)約型社會的方針后，太陽能作為一種取之不盡

14、用之不竭的新型環(huán)保新能源，一種較為簡單、經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的改善建筑環(huán)境的方法，一種很適合我國經(jīng)濟目前狀況的熱水供應(yīng)方式，在我國得到了大力的推廣和廣泛的使用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003（2009年版） </p><p>　　《住宅太陽能熱水系統(tǒng)選用及安