探究太陽能熱水在住宅設計中的應用

王有春

眾所周知，在經(jīng)濟飛速發(fā)展的大背景下，我國的能源危機越來越嚴重。太陽能作為一種新型可再生能源，是解決能源危機的最有效的途徑之一。目前，在應用太陽能的諸多領域當中，建筑業(yè)是應用頻率最高、范圍最廣、潛力最大的一個領域。本文將就太陽能熱水在住宅設計中的應用進行深入的分析與探究。

太陽能之所以能夠成為當前最受關注的一種資源，其原因就在于太陽能是一種安全、清潔的可再生能源，其應用范圍非常之廣。在我國的住宅設計領域中，綠色環(huán)保已經(jīng)成為了一種核心理念和主流趨勢，將太陽能熱水系統(tǒng)應用到住宅設計當中是必然要求。太陽能熱水系統(tǒng)不僅僅能夠為住戶提供充足的生活與采暖用水，而且其運行周期成本低、使用壽命長、無危險、無污染。以下是筆者結合自己多年的相關工作經(jīng)驗，就此議題提出自己的幾點看法和建議。

一、關于太陽能熱水系統(tǒng)的分析

現(xiàn)階段，在我國范圍內所有太陽能利用形式當中，太陽能熱水系統(tǒng)絕對是最具競爭力的一種綠色能源形式，其無論是在形式、技術還是經(jīng)濟等諸多方面都有著其它利用形式無法企及的優(yōu)越性。

從建筑給排水的角度來分析，太陽能熱水系統(tǒng)主要指的是以太陽能作為熱源.為住戶提供日常生活用水的系統(tǒng)，再通過對應的管路輸送到熱水點。

太陽能熱水系統(tǒng)主要包括兩個組成部分，其一是集熱系統(tǒng)，其二是水供應系統(tǒng)。在太陽能熱水系統(tǒng)當中具體的構件主要有太陽能集熱器、循環(huán)管路、熱交換器、貯水箱、控制系統(tǒng)等，此外，還包括一些附件。

在太陽能熱水系統(tǒng)當中，最核心的構件便是太陽能的集熱系統(tǒng)，此系統(tǒng)會直接影響到太陽能收集與利用的合理性和高效性。

二、關于太陽能熱水在住宅設計中的具體應用分析

1、分戶式供熱系統(tǒng)

縱觀我國當前太陽能熱水器市場現(xiàn)狀，分戶式太陽能熱水系統(tǒng)的應用比重還是比較高的。

第一，分戶式供熱系統(tǒng)的優(yōu)勢

使用分戶式太陽能熱水系統(tǒng)的住戶，可以設置獨立的系統(tǒng)，彼此之間不會產(chǎn)生聯(lián)系和影響，就算使用過程中出現(xiàn)了什么問題，也是個人的事情，很容易便解決了，管理起來也更為方便一些。

第二，分戶式供熱系統(tǒng)的劣勢

首先，分戶式供熱系統(tǒng)的初期造價要相對其他太陽能熱水系統(tǒng)更高一些。其次，分戶式太陽能熱水系統(tǒng)是住戶獨立使用和運行，那么對于整個樓層而言，就很容易出現(xiàn)管線復雜的狀況。然后，在高層住宅樓中，住戶選擇使用分戶式太陽能熱水系統(tǒng)也會因為水壓而導致一些問題，在實際使用過程當中，冷熱水的壓力交替很容易產(chǎn)生不平衡的狀態(tài)，加之高層住戶的熱水供應壓力要小于中低層住戶，因此，會使得一部分高層用戶在使用時出現(xiàn)諸多不便。而下層住戶中，因為熱水出水管道線路過長的原因，會需要經(jīng)過一段時間之后才能夠放出熱水，這就會造成水資源的浪費。

2、集中式供熱系統(tǒng)

第一，集中式供熱系統(tǒng)的優(yōu)勢

集中式供熱系統(tǒng)的優(yōu)勢就在于，其實現(xiàn)了太陽集熱與住宅設計二者之間的高效融合。集中式供熱系統(tǒng)的設備安裝是在住戶的屋頂上面，安裝的管線也更為簡單一些，不同用戶之間的用水計費都是可以獨立計算的。集中式供熱系統(tǒng)中所使用的管線是熱管式真空管線，太陽能的集熱系統(tǒng)在封閉的環(huán)境下可以實現(xiàn)有效循環(huán)，大大提高了供熱的高效性與及時性，確保了供熱的均衡。

集中式供熱系統(tǒng)之間采用的是間接加熱的方式，這種方式的優(yōu)點就在于其不會在真空管中通水，所以也不用擔心真空管中的水垢問題，而集熱器也能夠保持更長時間的集熱狀態(tài)。除此之外，集中式供熱系統(tǒng)應用了防凍介質，這就使得集中式供熱系統(tǒng)即使遇到異常寒冷的天氣也都是可以得以安全、穩(wěn)定運行的。

在集中式供熱系統(tǒng)中，其熱管采用的是真空集熱管技術，所以，就算真空管中發(fā)生了破裂或者其他問題，也都不會發(fā)生系統(tǒng)漏水的現(xiàn)象，也不會干擾到太陽能集熱系統(tǒng)的正常運行，但是，其還是會在一定程度上影響到真空管的集熱效果。

住戶選用集中式供熱系統(tǒng)，那么用戶的使用量就會保持在平衡狀態(tài)，不管是冷水還是熱水，其壓力也都是平衡的，操作和使用都會非常簡單方便，絕對不會出現(xiàn)對住戶收取額外費用的情況。

第二，集中式供熱系統(tǒng)的缺陷

集中式供熱系統(tǒng)并不是完美的，其也存在著諸多方面的缺陷。集中式供熱系統(tǒng)在一開始階段的投資成本是比較高的，其需要在初期投入更多的資本。集中式供熱系統(tǒng)在實際運行與管理的過程當中必須要安裝熱循環(huán)泵，雖然目前所使用的熱循環(huán)泵并不會消耗太多的能量，但是，還是會在一定程度上增加費用，而這部分費用就要由住宅樓里面的用戶來平均分擔。除此之外，集中式供熱系統(tǒng)會需要定期或者不定期的維護與保養(yǎng)，因此，物業(yè)會安排專業(yè)技術人員來完成此項工作，而這部分人員的工資支出也會包含在用戶所交納的物業(yè)費里面。但是，從長遠角度來分析，集中式供熱系統(tǒng)的使用壽命要長一些，其節(jié)能與集熱的效果也要比其它形式的供熱系統(tǒng)要好一些。

綜上所述，建筑行業(yè)是我國國民經(jīng)濟得以飛速發(fā)展的重要支柱力量，特別是在我國城市化進行不斷推進與加快的過程中，建筑行業(yè)已經(jīng)成為了社會關注的焦點。在提倡節(jié)能環(huán)保的大背景下，建筑作為耗能最大的行業(yè)之一，建筑節(jié)能問題也成為了緩解能源緊張的重要途徑。對于建筑節(jié)能而言，要想徹底將建筑能耗控制在最低范圍內，就必須要依靠太陽能這一新型清潔可再生資源。在住宅設計中，太陽能熱水系統(tǒng)的應用范圍越來越廣泛，其價值也體現(xiàn)得越來越顯著。但是需要注意的是，在設計與優(yōu)化太陽能熱水系統(tǒng)的過程中，必須要對具體情況和相應的設計參數(shù)進行充分的考慮，只有做到這一點，才能夠合理地設計出良好的太陽能熱水系統(tǒng)，保障節(jié)能和環(huán)境友好，為人們降低生活消費，并不斷滿足現(xiàn)代人對熱水系統(tǒng)提出的安全、適用、衛(wèi)生、經(jīng)濟的要求。