太陽能熱水系統(tǒng)與中高層住宅的完美結合的技術應用

王善貴

【摘 要】隨著21世紀的到來，低碳生活和可持續(xù)發(fā)展也成為了我國經(jīng)濟發(fā)展的方針，因此對能源的節(jié)制和新能源的開發(fā)，也逐漸成為了當社會經(jīng)濟發(fā)展的主題。目前，由于太陽能逐漸的被人們發(fā)掘出來，各種太陽能系統(tǒng)也逐漸的出現(xiàn)在人們的生活中。本文通過對太陽能熱水器和住宅建筑一體化的主要內(nèi)容進行簡要的闡述，討論了目前在社會中太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展，以供大家參考。

【關鍵詞】太陽能與建筑一體化；中高層住宅；太陽能熱水系統(tǒng)

0.前言

目前，由于能源的極度短缺，因此對于新能源的開發(fā)十分重要。當前，我們已經(jīng)開發(fā)出了風能、太陽能、生物柴油等多種新型可再生清潔能源，這不但的減緩的能源短缺的壓力，同時也減少了能源的污染，這對生態(tài)環(huán)境有著一定的保護作用。如今，應用范圍最為廣泛的還是太陽能，并且人們也已經(jīng)將太陽能系統(tǒng)和現(xiàn)在的住宅進行了一體化的規(guī)范，從而使得社會得到了很進一步的發(fā)展。在我國由于人口眾多，而且資源又相對短缺，而太陽能系統(tǒng)的應用，這無疑是增大了我還社會的發(fā)展。如今，人們已經(jīng)開始也已經(jīng)將太陽能熱水系統(tǒng)成功的與住宅一體化，并且還取得了不錯的效果。

1.太陽能熱水器與住宅建筑一體化的主要內(nèi)容

隨著時代的需要，太陽能熱水系統(tǒng)和住宅建筑一體化已經(jīng)是一種必然的趨勢，但是在進行安裝的時候，我們還是要注意各個方面內(nèi)容。

1.1外觀的搭配

我們在進行太陽能熱水系統(tǒng)的安裝時，我們首先要考慮的是建筑物的外觀，是否會太陽能熱水系統(tǒng)的影響，從而使得建筑和太陽能熱水系統(tǒng)的一體化，顯得格格不入。因此，在進行安裝的時候，要根據(jù)建筑物的外觀來選取合適的太陽能熱水系統(tǒng)，從而在真正意義上形成太陽能熱水系統(tǒng)和住宅建筑的一體化設計，給人們的生活帶來便利。

1.2管路布局的安放

在進行太陽能熱水系統(tǒng)的安裝工程中，對于太陽能熱水系統(tǒng)的管路的安裝也是十分中要的，我們要將熱水系統(tǒng)的循環(huán)管道系統(tǒng)進行合理的安放，因此我們在進行管道安裝的時候，我們就要對管理布局進行預先的規(guī)劃和設計，以保證管路布局的順利完成。

1.3建筑結構

在進行太陽能熱水系統(tǒng)和住宅建筑的一體化的過程中，我們還要對建筑的結構進行一定程度的保障，以免在進行太陽能熱水系統(tǒng)的安裝時，對建筑結構進行了一定的破壞，從而使得，建筑的各方面的功能受到嚴重的影響，給人們的生活帶來了嚴重的不變。而且除了考慮建筑結構意外，還要考慮太陽能熱水系統(tǒng)對外界因素的抵抗能力。例如強風、冰雹等。

1.4太陽能系統(tǒng)管理的方便性

我們在進行太陽能熱水系統(tǒng)的安置的時候，除了考慮帶建筑的結構和該系統(tǒng)的多方面功能，我們還要注意太陽熱水系統(tǒng)的給人們生活帶來的影響，是否給人們帶來便利，而且還要考慮他本身的安全性和多方位的功能，盡量避免給人們的生活帶來不便。

2.中高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設計考慮的主要方面

我國位于北半球，太陽能集熱器采光面應朝南、南偏東、正東、正西等方向放置，才能接收到太陽能。住宅建筑上可以選擇的位置包括樓頂、符合上述朝向的陽臺和建筑外墻等，但對于高層住宅群，如果太陽能集熱器放置在用戶陽臺或建筑外墻的位置，則存在較嚴重的遮光問題，太陽能集熱器采光口每天接受的太陽光有限，因而不能有效發(fā)揮太陽能的作用。因此，對于中高層住宅群，只有將太陽能集熱器放置在樓頂，才能從根本上解決太陽能的遮光問題。

現(xiàn)有的太陽能集熱器產(chǎn)品既可以放在平屋面上，也可以放在坡屋面上，還可以水平放置在樓頂?shù)睦燃苌?，因此可以實現(xiàn)太陽能集熱器與建筑外觀相協(xié)調。在滿足使用功能的前提下，甚至還能達到為建筑外觀增色的效果。

國內(nèi)市場上現(xiàn)有的家用太陽能熱水器，90%以上的產(chǎn)品均采用不承壓落水使用的方式，即太陽能熱水箱與太陽能集熱器（管）一起放置在樓頂，太陽能熱水箱為開式不承壓水箱，注水時，通過自來水壓力進入樓頂太陽能水箱，經(jīng)過一天的加熱，水箱內(nèi)的冷水變成熱水，使用時，利用太陽能水箱在高箱的落差落水使用熱水。顯然，由于高層/小高層住宅可能存在分區(qū)供水或管線過長等問題，對于住在中高層住宅低區(qū)的住戶，安裝這種太陽能熱水器顯然存在技術難題。

為了解決上述問題，一些太陽能廠家將太陽能熱水器設計安裝 住宅樓的陽臺、南立面墻等位置。但筆者認為：這種方式僅適合不存在遮擋的單排高層住宅樓上；對于中高層住宅樓群，這種方式存在嚴重的遮光問題。

綜上所述，對于中高層住宅太陽能系統(tǒng)的設計，應滿足太陽能集熱器放置在住宅樓頂、并使中高層住宅的所有住戶都有權利使用上太陽能熱水。

對于中高層住宅，如果采用集中太陽能熱水系統(tǒng)，然后通過供水管路將熱水輸送到各個用戶，則很容易解決太陽能遮光和住宅樓所有住戶全部使用上太陽能熱水問題。但實踐證明，這種方案卻很容易帶來業(yè)主與物業(yè)管理之間的糾紛。由于太陽能本身產(chǎn)生的熱水量直接受天氣陰晴和季節(jié)的影響，如果不配套輔助熱源，則熱水供應量不能保證，業(yè)主必定有意見；如果配套輔助熱源，當太陽能產(chǎn)熱水量不足時，則可能通過電/燃油/燃氣等輔助熱源加熱熱水，可確保熱水供應，但供應用戶的熱水成本就隨著輔助熱源用量的變化而變化，給熱水定價和收費帶來麻煩，很容易使業(yè)主產(chǎn)生誤解，從而帶來糾紛。這也是多年來集中太陽能熱水系統(tǒng)遲遲不能在中住宅建筑上得到推廣應用的主要原因之一。因此，高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)的設計，必須考慮如何避免業(yè)主與物業(yè)之間產(chǎn)生糾紛。

3.太陽能集熱器類型選擇

目前國內(nèi)使用的太陽能集熱器類型主要有平板集熱器、真空管集熱器、熱管集熱器、U形管集熱器。平板集熱器在中高溫情況下效率低，適合在環(huán)境溫度高、不結冰的地區(qū)選用；真空管集熱器在零下25℃條件下，仍可產(chǎn)生熱水，可一年四季使用，是目前我國大部分地區(qū)普遍使用的產(chǎn)品，但存在炸管漏水問題，可靠性稍差；熱管集熱器和U形管集熱器可在堆下50℃條件下使用，抗凍性最好，可靠穩(wěn)定，但成本較高，適合在寒冷和高寒地區(qū)使用。用戶可根據(jù)所處地理位置合理選擇。

4.太陽能集熱面積確定

太陽能集熱面積主要根據(jù)太陽能水箱的容量確定，一般按照每100L水配置太陽能面積1.5-2㎡太陽能。如水箱容量在150-300L，則每戶的太陽能集熱面積應在3-6㎡太陽能。

太陽能集熱器的擺放方式：

對于放置在樓頂?shù)奶柲芟到y(tǒng)，太陽能集熱器的擺放可以根據(jù)樓面的形狀來確定其布局形式。如果屋頂是坡屋面，則可以將太陽能集熱器平鋪在坡屋面上；如果是平屋面，則可以將太陽能集熱器傾斜或平鋪在屋面上；如果屋面情況復雜，則可以在屋面架起廊架，將太陽能集熱器鋪在廊架上。

5.結束語

由此可見，太陽能熱水系統(tǒng)和住宅建筑的一體化也逐漸成為我國社會發(fā)展的必要的階段，這對我國的社會發(fā)展有著一定的推動作用，這也是當前人們經(jīng)濟發(fā)展必須要經(jīng)歷的一個環(huán)節(jié)，只有對其進行了一定程度控制和使用，才能有利于可再生能源的開發(fā)。但是，目前我國太陽能這方面的還是存在著一定的足部，而且應用的地區(qū)也比較窄，因此還需要我們對其進行不斷的改進和完善，爭取將其可再生能源完全取代于化石能源，給社會的發(fā)展起到一定的推動作用。

【參考文獻】

[1]鄭建英.太陽能熱水系統(tǒng)的安裝技術及方法探討[J].中國高新技術企業(yè)，2010（31）.

[2]田甜.太陽能一體化建筑熱利用的經(jīng)濟評價[D].西安科技大學，2012.