淺談太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在綠色建筑中的應(yīng)用

文/張晶、董國(guó)英 青建集團(tuán)股份公司 山東青島 266000

1、前言

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)綠色建筑的需求越來(lái)越大，同時(shí)也越來(lái)越受到重視。人們的平常生活和很多新技術(shù)開(kāi)始融合起來(lái)，最常見(jiàn)的便是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，它能夠節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。所以，綠色建筑在使用過(guò)程中，和大多數(shù)城市的住宅建筑相似，提倡環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排，并積極發(fā)展綠色建筑，一般高層房屋非常普遍。本文主要介紹了綠色建筑中的太陽(yáng)能熱水器的簡(jiǎn)單應(yīng)用。

2、綠色建筑中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的選擇

2.1 陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)

一般太陽(yáng)能熱水器在陽(yáng)臺(tái)掛式的種類(lèi)較多，最常見(jiàn)的便是分體式集熱器和陽(yáng)臺(tái)外側(cè)的熱水箱，將這些集熱器安裝在陽(yáng)臺(tái)一側(cè)，這就解決了安裝過(guò)程中集熱器空間不足的問(wèn)題，保證了熱水系統(tǒng)的技術(shù)施工。而將熱水器獨(dú)立安裝，既能夠保證房屋建筑的美觀(guān)性，還能夠與建筑物融合，成為一體化的最佳建筑物。當(dāng)陽(yáng)光照射非常充足的時(shí)候，可以通過(guò)水箱將熱量加熱到一定的溫度范圍，然后，用戶(hù)可以直接使用太陽(yáng)能熱水器里面直接加熱的水，不必在進(jìn)行二次加熱等；但如果陽(yáng)光沒(méi)有那么強(qiáng)烈，太陽(yáng)加熱相比來(lái)說(shuō)資源較為缺乏，而用戶(hù)必須對(duì)其進(jìn)行二次加熱補(bǔ)償沒(méi)有達(dá)到的熱量。為了便于管理和維護(hù)，每個(gè)家庭進(jìn)行二次加熱環(huán)節(jié)時(shí)需要獨(dú)立使用。加熱水箱可以提供承受壓力，并為其向上進(jìn)行供水工作，使用起來(lái)相對(duì)舒適、方便。這種陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)更適合南部地區(qū)，如果要在北方地區(qū)使用時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行協(xié)調(diào)工作防止被凍結(jié)。這足以滿(mǎn)足綠色建筑的要求。

2.2 集中集熱-分戶(hù)儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)

太陽(yáng)能家用儲(chǔ)水系統(tǒng)一般多為分戶(hù)儲(chǔ)能熱水系統(tǒng)，主要包括通用系統(tǒng)、資源共享、集熱器單元，而集中模塊則安裝在集熱器的天花板上，并進(jìn)行加熱、蓄能、儲(chǔ)能以及分離循環(huán)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)之間都是相互獨(dú)立的。用戶(hù)通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)可以直接控制熱交換過(guò)程。在陽(yáng)光充足的時(shí)候，太陽(yáng)能能夠?qū)ζ溥M(jìn)行燒熱工作，使得熱水器的水加熱，當(dāng)加熱的溫度達(dá)到用戶(hù)的使用范圍時(shí)，用戶(hù)可以直接使用太陽(yáng)能熱水器的水，沒(méi)有必要再加熱；而陽(yáng)光不充足或者陰天下雨的時(shí)候，用戶(hù)需要進(jìn)行二次加熱水過(guò)程，用戶(hù)在使用時(shí)必須查看水箱中的水的溫度，如果沒(méi)有達(dá)到用戶(hù)需求，相差的溫度太大，可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行第二次加熱過(guò)程，手動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱，達(dá)到所需的水溫后能夠自動(dòng)停止加熱工作，以確保太陽(yáng)能系統(tǒng)的最高使用效率，最大范圍內(nèi)節(jié)省資源，加強(qiáng)綠色建筑的發(fā)展。這種系統(tǒng)的適用范圍是高層住宅或住宅中有很多可以操作的面積內(nèi)。

2.3 組合式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)

組合太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)就是將前兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，利用陽(yáng)臺(tái)壁掛式和集中集熱-分戶(hù)儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能，使這兩個(gè)系統(tǒng)能夠在同一所房子中工作。具有高層陽(yáng)臺(tái)的用戶(hù)接觸到的陽(yáng)光比較充足，只需要使用陽(yáng)臺(tái)壁掛式熱水器，而那些底部樓層，缺乏太陽(yáng)能資源的用戶(hù)使用集熱-分戶(hù)儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，這樣每個(gè)家庭儲(chǔ)存太陽(yáng)能的方式不同，都能夠利用這些系統(tǒng)節(jié)省資源。這樣做的好處還能最大限度的節(jié)約太陽(yáng)能，提高資源的利用率，使每戶(hù)家庭都能利用到太陽(yáng)能，更好地解決太陽(yáng)能熱水問(wèn)題。我們需要全面了解太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的組件和相關(guān)要求，同時(shí)，還要積極研究太陽(yáng)能集熱器在建筑物中的定位情況，主要是陽(yáng)臺(tái)、雨棚等，并讓它們的位置與帶有集熱裝置的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)完美結(jié)合。同時(shí)，企業(yè)還需要采用設(shè)計(jì)師的要求，盡可能采用組件式、模塊化生產(chǎn)的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)裝置，這樣使用起來(lái)才更加方便。

3、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在綠色建筑中應(yīng)用的問(wèn)題

太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)大部分采用了的是直插式真空管，這種熱水器主要應(yīng)用于農(nóng)村、城市和部分別墅上，也有許多用于綠色住宅城市中。綠色建筑使用太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的比較少見(jiàn)，因?yàn)槌鞘械挠玫厍闆r日益緊張，所以綠色建筑能源必須快速發(fā)展，將成未來(lái)城市住宅的主體。高層綠色建筑中的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是現(xiàn)在亟待解決的問(wèn)題。太陽(yáng)能集熱器的熱水箱與儲(chǔ)熱距相離更近，可以減少太陽(yáng)能的熱量損失。高層綠化住宅屋頂?shù)姆孔樱驗(yàn)榘惭b集水器之后沒(méi)有地方再去安裝輔助散熱等設(shè)備，這樣會(huì)使水箱間的儲(chǔ)能受到影響，在任何地方安裝太陽(yáng)能都會(huì)使集熱器的空間減小，這樣會(huì)增加管井長(zhǎng)度和熱水系統(tǒng)沿管道的距離。這個(gè)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致大量熱能的損失，不能反映太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效果。不僅如此，家用太陽(yáng)能專(zhuān)用系統(tǒng)的安裝也比較混亂，損壞了建筑物的結(jié)構(gòu)和功能，使住宅的建筑質(zhì)量降低，甚至出現(xiàn)一些安全隱患方面的問(wèn)題。太陽(yáng)能管道的安裝過(guò)程中，會(huì)有大量的水留在管道內(nèi)，而熱管的線(xiàn)路還在外面，到了晚上，熱能損失較大，導(dǎo)致能源浪費(fèi)和水量流失。如果產(chǎn)品的承壓能力不足，高層建筑還會(huì)給供水管網(wǎng)帶來(lái)壓力。而非循環(huán)的用水方式，也可能使熱水箱的水質(zhì)不衛(wèi)生，尤其是在屋頂上的區(qū)域，高層綠色建筑由于照明不足，不能滿(mǎn)足家庭使用和其他問(wèn)題的要求，而且還對(duì)太陽(yáng)能行業(yè)的健康發(fā)展有很大影響，太陽(yáng)能的利用已成為阻礙。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，利用太陽(yáng)能能夠給國(guó)家和人民帶來(lái)很多好處，比如可以更好地進(jìn)行節(jié)能環(huán)保工作等。目前，我國(guó)建筑能源消耗的問(wèn)題相對(duì)較嚴(yán)重，生活熱水供應(yīng)不足，而一些建筑住宅在空調(diào)、照明、供暖之后，沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督防護(hù)。所以我們要加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能的利用，使熱水系統(tǒng)更加完善。

[1]樊宇.淺談太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在綠色建筑中的應(yīng)用[J].門(mén)窗,2017(11):27.

[2]翁?hào)|風(fēng),何洲汀.太陽(yáng)能-空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在辦公建筑中的應(yīng)用[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào),2011,27(01):16-19+57.

[3]李傳志,胡鳴鏑.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在住宅建筑中的應(yīng)用形式探討[J].給水排水,2010,46(S2):98-101.