对于严寒地区高层住宅太阳能热水系统一体化应用研究

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1、第２９卷第２３期甘肃科技Ｖｏｌ２９Ｎｏ２３２０１３年１２月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｃ２０１３严寒地区高层住宅太阳能热水系统一体化应用研究潘成军（甘肃土木工程科学研究院，甘肃兰州７３００２０）摘要：以西北严寒地区集中式太阳能热水系统为研究，通过高层住宅太阳能热水系统一体化设计实例，探讨了太阳能热水系统与建筑和周围环境协调统一的问题，并对该系统的经济性进行了分析。关键词：高层住宅；太阳能一体化设计；热水系统；分户换热中图分类号：ＴＵ８２２随着我国节能减排政策的推出，高层住宅的节使用。能问题成为人们日益关注的焦点。目前无论国家规以上问题，

2、多数是由于设计中对系统与建筑的范还是地方政策，都将太阳能热水利用作为一种可整合、系统的运行管理模式等方考虑不周造成的。再生能源利用的重要措施之一。解决这些问题的关键是在设计阶段就应考虑太阳能西北严寒地区太阳能资源最为丰富，使用也较的利用、安装和使用问题：不仅要建筑美观，而且保为普遍，初期太阳能热水器在住宅中的应用以分户证太阳能热水系统使用功能完善和效率的提高。本独立系统为主，随着太阳能应用水平和技术的不断文试从太阳能与建筑一体化设计的角度探讨系统合提高，集中式太阳能热水系统越来越受到人们的重理、控制简便、美观实用的住宅太阳能热水系统设计。视。与分户系统相比，集中式太阳

3、能热水系统具有投资省、集成化程度高、用户之间用水可相互平衡、容易２何为“一体化设计”实现连续供水等优势，同时便于建筑结合，可以同步在建筑领域，生态、绿色、节能建筑已成为未来设计、同步施工、同步验收、与建筑工程同时使用，太城市建筑发展的方向，将太阳能系统设计全面纳入阳能一体化将成为新建居住建筑物主要发展方向。建筑设计的一体化是一个整合过程，要实现这一点，还需要在方法策略和操作性上进行深入探讨。１集中式太阳能热水系统应用存在的１）建筑功能一体化是太阳能与建筑系统整合问题的理论依据，建筑作为一个复杂的系统，满足了人们目前集中式太阳能热水系统在高层住宅中已有的各种功能需求，太

4、阳能在建筑中的使用是建筑众较大规模应用，尽管热水器产品及某些部件已有较多功能中的一部分，从这一角度讲，这一功能应与建高技术水平，但在建筑应用中也出现了许多问题，突筑的其他功能相协调；出表现在以下几个方面：２）从设计角度而言，太阳能热水系统是整个建１）住宅建筑设计时，没有充分考虑太阳能的利筑设计的一部分，应与建筑同步设计、同步施工、同益问题，没能为以后利用太阳能提供条件；步验收。从外观上看，太阳能热水系统应不影响建２）没有结合住宅的使用特点设计产品，太阳能筑整体效果，达到建筑使用功能与视觉功能的协调；设备完全是纯工业设计产品，在安装、使用中与建筑３）从能源利用的角度看，

5、任何能源的利用不可无法完美结合，影响了住宅建筑的使用和美观；能以单独的形式达到满足建筑所需，他需要多种能３）太阳能热水系统在选择时没有充分考虑今源的整合，在建筑中需要以太阳能为主，其他能源为后物业管理可能存在的问题，造成物业管理公司在辅，这体现了多种能源综合利用的思想；对系统运行产生的费用进行分摊时，与业主产生纠４）从物业管理角度出发，太阳能热水系统的设纷，甚至由于业主拒绝使用太阳能热水，使得系统运计应便于管理，用户与物业之间不会因系统使用不行管理出现问题；合理产生纠纷；４）西北严寒地区没有考虑防沙、防冻、防过热５）集中式太阳能热水系统应用于高层住宅比等因素，造成夏季

6、过热，热水中含有细沙，冬季无法较分散式系统节能，且效率高，但是随着住宅高度的１２２甘肃科技第２９卷增加，平均每户可用屋顶面积减少，因此集中式太阳该系统的工作原理如图１所示。按该系统，屋能热水系统与高层住宅的高度、户数之间存在一个顶上需设集热水箱及辅助热源，屋顶水箱要保存住平衡点，应从建筑外观与太阳能热水系统合理使用宅用户全部热水量，便于调节室温还需分隔设保温的角度把握这个平衡点。水箱，要在屋顶上设置设备较大机房，屋面机房面积加大，增加住户公摊面积，公摊较大时，影响售楼，这３系统的选择是开发商无法接受的，集中辅助加热系统系统需另根据技术现状，结合西北严寒地区风沙大，冬季

7、设辅助热源，当天气不好时，完全靠辅助热源产生生严寒，集热系统采用承压平板集热器，太阳能集热器活热水，即使只有一户用热水，整个系统也得运行，管线内流动太阳能换能液ＴＳ１１０－３５，保证在零下系统运行费用高。系统的产权归属也难以明确，在４５℃不冻。现用于高层住宅的集中式太阳能热水系小区入住率不高或系统节能效果不明显等情况下，统包括两种：集中集热———集中储热———集中辅助物业公司在对系统运行产生的费用进行分摊时，常加热系统和集中集热———分户换热———分户辅助加常与业主产生纠纷，造成物业管理困难。另外就系热系统。这两种系统的优缺点分述如下。统本身而言，系