浅谈北京住宅太阳能生活热水系统设计

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1、浅谈北京住宅太阳能生活热水系统设计【摘要】近年来，太阳能热水系统普遍应用于住宅建筑设计中。太阳能取之不尽、用之不竭、清洁并可再生，是未来主要能源之一。它属于每个人的能源，只要有场地与设备，任何人都可免费使用它。正常的太阳能热水器是不易损坏，寿命至少在十年以上，甚至有到二十年的，因为基本热源为免费的太阳能，所以使用它十分符合经济成本效益。【关键词】太阳能热水系统；集热器；储热水箱一、北京市对太阳能热水系统的规定北京市对太阳能热水系统要求，根据《北京市太阳能热水系统城镇建筑应用管理办法》的通知京建法〔2012〕3号文

2、中规定：1、城镇公共建筑和7至12层的居住建筑，应设置集中式太阳能集热系统。2、13层以下的居住建筑，当屋面能够设置太阳能集热器的有效面积大于或等于按太阳能保证率为50%计算的集热器总面积时，应设置集中式太阳能集热系统。3、13层以上的居住建筑，当屋面能够设置太阳能集热器的有效面积小于按太阳能保证率为50%计算的集热器总面积时，应采取集中式与分散式相结合的太阳能集热系统，亦可采用集中式太阳能集热系统与空气源热泵相结合的热水系统。4、6层以下的居住建筑可选用集中式或分散式太阳能热水系统。辅助热源应当选用城市热网、燃

3、气或低谷电；必须采用普通电时宜采用分散辅助热源形式。北京市住建委《关于进一步提高住宅节能标准的请示》中，要求北京地区住宅强制采用太阳能热水系统①12层及其以下的住宅和12层以上Fwx≥Ajz的住宅，应设置供应楼内所有用户的太阳能热水系统。Fwx屋面能够设置集热器面积的有效面积Ajz计算集热器总面积无南向遮挡的平屋面和南向坡屋面的最小投影面积不小于计算集热器总面积的Ajz2.5倍②太阳能热水系统必须与建筑设计和施工统一同步进行集中生活热水系统应设循环加热系统，本条包括太阳能系统辅助热源的加热设备。二、住宅太阳能热水

4、系统设计实例笔者以北京金地通州金地格林小镇商品房14#号楼为例，浅谈住宅太阳能热水系统的设计，对住宅建筑应用的几种太阳能热水系统做个对比及总结。14号楼共18层，两个单元组成，每个单元每层4户，共计72户，每户2.8人，每个单元共计202人。太阳能热水系统按一个单位一套系统设计。本楼共计两套太阳能热水系统。1、太阳能生活热水系统形式比较1.1系统特点-集中集热、集中储热优点：①可以实现热水资源共享，系统不受楼层高低限制②只有一个系统，运行可靠，上楼维修率低③辅助热源选择种类较多④造价较低缺点：①增加热水计量装置，

5、如果入住率低，采用不合适的辅助能源时，则物业运营困难，易出现天价水费。②太阳能热水的成本随天气阴晴和季节不同而变化，运行过程中热水成本变化较大。③冷热水供应方式不同，需考虑冷热水压力平衡措施④集中储热水箱体积较大，占地面积大，如放置在屋顶，需建筑提供水箱间及增加屋顶结构荷载，如放置在地下室，需建筑物提供地下室水箱间且会增加供水泵的投资。1.2系统特点-集中集热、分户储热优点：①各用户使用自家水箱里的热水和辅助热源，不存在单独计量收费的问题，物业无负担。②便于物业管理，系统运行成本与入住率关系很小。③室内水箱承压运

6、行，采用顶水出水方式供热水，冷热水压力平衡。④太阳能资源能够共享，底层用户不存在遮挡问题，适宜多层建筑群使用。缺点：①户内水箱占用室内空间，换热立管占用室内空间②承压水罐成本稍高1.3系统特点-分户集热、分户储热优点：①各用户的太阳能相互独立，互不影响，不存在单独计量收费的问题，物业无负担。②用户控制灵活，不需物业管理，系统运行成本与入住率关系很小。③室内水箱承压运行，采用顶水出水方式供热水，冷热水压力平衡。缺点：①高密度小区底层用户会存在遮光问题②安装分散，投资稍高③对建筑物立面影响较大1.4系统特点比较系统类

7、型集中集热集中储热集中集热分户储热分户集热分户储热运营管理日常由物业管理物业无负担物业无负担运营成本高低低系统投资低较高较高集热器布置集中布置、影响较小集中布置、影响较小分散设置、有一定影响用水计量热水需增加计量装置热水无计量要求热水无计量要求综上所述，本项目太阳能热水系统选择集中集热，分户储热系统，进行设计。2、太阳能集中集热、分户储热系统设计图一：太阳能热水系统原理图2.1系统原理：集中集热-分户储热太阳能热水系统，是将集热器在建筑屋面集中放置，每户配置一套独立的储热水箱，储热水箱内置换热装置和辅助加热装置，

8、公用设备集中放置在楼顶设备间内。太阳能集热器收集的热能通过循环管道输送至户内储热水箱中的换热装置进行换热来加热储热水箱中的水。当太阳光照不足时，或储热水箱中的水未达到设定温度时，用户可以使用储热水箱内置的辅助加热装置加热供用户使用。集热板与户内的储热水箱热交换的循环管应同程布置，即三根循环管道。循环水泵的用电单独计量，循环水泵的运行费用可与电梯的运行费用合并计算，太阳能热