1、太陽能熱水器與建筑一體化淺談 太陽能以其清潔、儲量巨大，成本低，無地域限制和能源質量高等眾多優點成為可再生能源利用的首選資源。在新建的工程中太陽能熱水器愈來愈得到人們的重視。特別在多層住宅中，太陽能熱水器的應用更是得到了空前的發展。但在小高層及高層建筑中，太陽能熱水器應用普及率較低甚至基本上沒有。目前，在多層住宅上太陽能熱水器最為普及的安裝方法是安裝在屋頂上。但是，它也存在著很多的缺陷 ，裝在屋頂上的太陽能熱水器存在著連接管道較長、熱損失大、上屋頂檢查、維護較困難、整體性差、管道敷設不規范、熱水器安裝與建筑外觀不協調等，不僅嚴重影響了城市的景觀，而且存在著許多安全隱患。對于小高層及高層建筑，由
2、于存在給水分區，給水管道工作壓力沿高程增加不斷增加，管路底部壓力不斷增大，中低區用戶不可能以戶內給水向屋頂水箱供水等情況。因此在高層及小高層上使用類似于多層的各戶單獨的太陽能熱水系統幾乎不可能得到實現。只有太陽能熱水器與建筑一體化后才能使太陽能熱水器在高層及小高層上得到廣泛應用。太陽能熱水器與建筑一體化就是將太陽能熱水器與建筑充分結合并實現整體外觀的和諧統一。具體地說，包括以下幾點：1建筑的使用功能與太陽能熱水器的利用有機的結合在一起，形成多功能的建筑構件，巧妙高效地利用空間，使建筑可利用太陽能的部分向陽面或屋頂得以充分利用；2同步規劃設計，同步施工安裝，節省太陽熱水系統的安裝成本和建筑成本，
3、一次安裝到位，避免后期施工對用戶生活造成的不便以及對建筑結構的損害；4綜合考慮建筑結構和太陽能設備協調和諧，構造合理，使太陽熱水系統和建筑融合為一體，不影響建筑的外觀；5如果采用集中式系統，還有利于平衡負荷和設備的利用效率；總之，經過一體化設計和統一安裝的太陽能熱水系統，在外觀上可達到和諧統一，特別是在集中住宅這類多用戶使用的建筑中，改變使用者各自為政的局面，易于形成良好的建筑藝術形象。 太陽能熱水器其主要組成部分為集熱器、水箱、連接管道及自控部件。集熱器可分為真空管式和熱管式。集熱器是收集太陽能的主要部件，水箱、連接管道及自控部件是太陽能熱水器的輔助部件。太陽能熱水器按其結構也可分為整體式太
4、陽能熱水器和分體式太陽能熱水器。集熱器作為太陽能熱水器的主要部件，其安裝質量直接影響太陽能熱水器的使用效果。其安裝位置應避免其它建筑、樹木及建筑自身遮擋陽光。特別是對于安裝在集中住宅小區南向墻面上的集熱器要根據規劃中日照間距設置，以便確定最低的安裝高度。太陽能熱水器在多層住宅建筑上和建筑一體化可以從以下幾個方面考慮：一、多層建筑太陽能熱水器宜安裝于屋頂，設計單位在設計時應考慮在屋面設置太陽能熱水器的安裝基礎并設置適當的預埋件，以便穩固太陽能熱水器二、在衛生間、廚房等適當位置設置管道豎井，以便冷水管道和熱水管道安裝、固定，而不必從室外安裝管道，既影響美觀又給施工帶來安全隱患。三、連接管道可采用P
5、EX等管材，連接一次到位，中間不設置接頭，減少滲漏的可能性。四、在太陽能熱水器連接管道接至用水設備前時應設置三通或旁通，以便在冬季時，由于太陽能熱水器水溫不高，不能滿足使用要求而使用其它熱水設備的可能性。對于小高層及高層建筑，可考慮采用以下幾種安裝方式：一、陽臺式太陽能熱水器陽臺式太陽能熱水器是指將熱水器集熱器與樓房陽臺欄板封裝結合為一體，帶保溫殼體的儲水箱安裝在上層陽臺的底部。通過集熱器將水加溫后儲存于水箱，利用水箱的位置高差或自來水的壓力將熱水壓入設在衛生間、廚房等用水房間內。陽臺式熱水器采用每戶一套，分戶進行安裝。陽臺式熱水器的特點是：不受樓層高低與屋頂面積的限制，但陽臺必須有充足的陽光
6、。根據熱水器的形式不同，陽臺熱水器分為整體承壓式熱水器和分體陽臺式熱水器兩種。1、整體承壓式熱水器是指水箱和集熱器一體，采用承壓式取水方式的熱水器。整體承壓式熱水器的安裝需要在陽臺進行安裝預留。在陽臺預留一安裝平臺，使集熱器達到一定的安裝傾角；同時為實現完美的外觀效果，在陽臺上端預留空間以隱藏熱水器儲水箱。2、分體陽臺壁掛式熱水器的集熱器與儲水箱是分開的，集熱器安裝于向陽的陽臺外側，或掛于向陽的墻壁。儲水箱掛于外墻或陽臺上，通過管路將二者連接起來。集熱器根據真空管的放置方式不同分為橫置式和斜置式。二、立面式太陽能熱水器所謂立面式是指在陽臺之間或窗戶之間的間隔墻上，設置太陽能熱水器集熱器或整體式
7、太陽能熱水器，通過建筑造型設計，使太陽能熱水器的重復安置可以形成有韻律感的連續立面。立面式太陽能熱水器具有陽臺式熱水器的優點，但同樣需要預留安裝平臺。三、遮陽棚式太陽能熱水器集中住宅中還可以將太陽能集熱器與門窗上的遮陽棚相結合。這種熱水器的特征在于將集熱器安裝在窗口上方的遮陽托架上，水箱則設在上層窗坎墻處，在起到遮陽作用的同時為用戶提供熱水，有效地利用了空間。需要注意的則是要確保安裝牢固，以免集熱器落下傷人，而由于集熱器多是玻璃材質，要考慮在集熱器上方加設當的保護措施防止重物砸壞集熱器。上述三種方式的太陽能熱水器都是單戶型的，具有安裝設備簡單、使用方便等優點，但設備利用率不高，且不同程度地增加
8、了陽臺、遮陽棚等部位的荷載。如果能將單戶型改成多戶型，即集中太陽能熱水系統。從技術經濟角度考慮，可以得到更多的經濟性優點。使太陽能熱水器能更加充分地和建筑一體化。所謂集中太陽能熱水系統是指在屋頂設置較大面積的太陽能集熱器和較大容積的儲水箱，然后集中向用戶提供生活熱水的系統。對于樓頂有充足空間的建筑具有采用集中熱水系統得優勢，如建筑在屋頂有造型的，可以把集熱器安裝在樓頂造型上。若樓頂是平頂的，集熱器可以在樓頂上布置。集熱系統把水加熱后儲存于水箱，然后將熱水分戶供應，并在供水立管主管道上加入循環泵進行熱水循環，以保證即開即有熱水。但集中熱水供應系統在高層或小高層上使用時，主要存在以下幾個問題：1、
9、分戶計量，熱水供應方式為集中供水，其計量方式可以有兩種：用熱水表計量或磁卡取水計量。采用熱水表計量時，在樓的總熱水管處設一計量表，每戶均安裝一熱水表。這種熱水表造價低，需要通過人工抄表進行收費，運行成本低。采用磁卡取水的方式進行分戶計量。智能IC卡熱水表管理系統是售水管理中心的配套軟件，售水管理中心可通過軟件完成對客戶的管理及售水付費等功能。2、減壓為避免低層住戶熱水壓力過大，混水閥調節冷熱水溫有困難，可以考慮安裝減壓閥進行減壓，。如11層的小高層建筑，需在5層頂的供熱水主管道上裝設減壓閥，可以有效解決熱水因水壓較高而與冷水產生混水不易調節的問題，以保證低層住戶正常使用。3、水溫不夠，二次加熱
10、 對于集中太陽熱水系統由于在冬季或陰雨天太陽照射強度不足時，水溫可能偏低，可以考慮設置集中二次電熱水器或各戶設置二次電熱水器與太陽熱水器串聯的方式供水可以保證得到滿足生活需要的熱水。用戶采用太陽熱水器和電熱水器串聯的方式供水，且在管路中的合適位置安裝減壓閥、溫控儀可以對太陽熱水器實現各種顯示和自動控制功能。用水時，打開熱水閥門，太陽熱水器中的熱水經過減壓閥減壓后，壓力降到0.120.25MPa以后進入電熱水器，將電熱水器中的水頂出，供用戶使用。在使用時，電熱水器設置成恒溫狀態。熱水器出水溫度低于設定溫度的時候，電熱水器自動啟動電加熱系統，達到設定溫度，自動停止加熱，熱水器出水溫度高于或等于設定
11、的溫度的時候，水直接通過電熱水器流出，電熱水器不工作。電熱水器可以手動控制直接與自來水連接，用戶可以直接使用電熱水器加熱自來水。4、自動上水：系統安裝有常閉電磁閥，當熱水器儲水箱中的水位探頭探測到的水位低于設定的水位時，常閉電磁閥打開上水，系統儲水箱水滿以后，電磁閥關閉，停止供水。以上是解決太陽能熱水器與建筑一體化的幾種方案，對于這幾種方案，在房地產運作的初期會增加一些投資，但無論從社會效益來看還是從經濟效益來看都是有益的。從可再生能源的角度看，更是發展之必然趨勢。太陽能的利用與建筑是相互促進、共同發展。建筑由于有了太陽能熱水器，也就有了相應的外在表現形式。由于太陽能熱水器在建筑中放置的位置不同，將促進太陽能熱水器形式的多元化。通過次過程，必然會涌現出多姿多彩的太陽能熱水器與建筑完美結合的建筑。4
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