分體式太陽熱水器在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

閱讀：2685發(fā)布時間：2012-4-1

　　在太陽能熱利用中，發(fā)展zui快、應(yīng)用zui廣的是太陽熱水器。目前在國內(nèi)安裝的絕大部分是緊湊式太陽熱水器。由于太陽熱水器的利用主要是以建筑為載體的，緊湊式太陽熱水器很不適合在屋面上安裝：一是視覺效果不好，影響建筑美觀；二是很難與建筑進行的結(jié)合；三是在屋面上安裝緊湊式太陽熱水器較危險，加之緊湊式太陽熱水器本身無法解決的一些問題，如真空管易結(jié)垢、易炸管碎管、不承壓、不易自動控制等，限制了它的推廣和使用。
　　分體式太陽熱水器是一種間接式熱交換、強迫式雙循環(huán)的分離式承壓熱水系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)的集熱器可以安裝在屋面、墻壁、陽臺等位置，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽集熱器與建筑的結(jié)合，而且儲水箱的安裝位置很靈活，加上真空管不結(jié)垢、不炸
　　管、承壓、全天候供應(yīng)熱水、自動運行等諸多優(yōu)點，它代表了太陽熱水器的發(fā)展方向，并且應(yīng)用也越來越廣泛。
　　1.2　與建筑的結(jié)合
　　分體式太陽熱水器與建筑的結(jié)合主要是集熱器與建筑的結(jié)合，有平屋面、坡屋面、墻壁、陽臺安裝等幾種情況。
　　平屋面安裝集熱器只需采用的安裝支架即可，平屋面上應(yīng)打上基座，并預(yù)留固定用預(yù)埋件，露出基礎(chǔ)頂面的預(yù)埋件應(yīng)做好防腐處理；基礎(chǔ)完工后，應(yīng)做好防水。安裝時，采用螺栓等連接件與安裝支架連接牢固即可。
　　對于坡屋面安裝，要求在屋面施工時做好集熱器安裝連接件和管道套管的預(yù)埋，并做好防水。防水的處理至關(guān)重要，連接件和套管等在屋面做現(xiàn)澆時就應(yīng)該埋好，防水材料的收口要扎好，并且要填充油膏、密封膠等。
　　其他安裝方式主要是壁掛式，有陽臺壁掛式、墻面壁掛式等。所安裝的集熱器就是墻面壁掛式安裝，它的安裝與平屋面類似，也采用的安裝支架，在墻面上打膨脹螺栓即可。
　　1.3　與建筑同步進行
　　分體式太陽熱水器能夠與建筑進行很好的結(jié)合，這是太陽熱水器與建筑一體化的前提，而如何實施是關(guān)鍵。
　　分體式太陽熱水器與建筑的結(jié)合應(yīng)是在開發(fā)商、建筑設(shè)計單位進行建筑設(shè)計之前就將太陽熱水器考慮在內(nèi)，在建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計和電氣設(shè)計時將太陽熱水器設(shè)計在內(nèi)，并且與太陽能廠商溝通，選擇合適的太陽能系統(tǒng)，以便預(yù)留好集熱器、水箱、管道等的安裝空間，這樣不但可以使集熱器與建筑達到的結(jié)合，又可以解決好防水、管道布置等難題。
　　在施工過程中，雙方要進行充分的溝通和協(xié)商，以便就施工的順序、進度、注意事項等達成一致，出現(xiàn)問題后及時進行解決和處理。
　　2.分體式太陽熱水器的一般應(yīng)用
　　2.1　適用建筑
　　分體式太陽熱水器適用范圍很廣，可以安裝于別墅、多層高層建筑的屋面或墻壁、陽臺上，也可以安裝于廠房、辦公樓等的屋頂上，而且在平屋面、坡屋面、墻壁、陽臺上都能夠很方便的安裝，并且都能夠取得相同的效果。
　　2.2　用途
　　目前，絕大多數(shù)太陽熱水器的用途是為用戶提供生活熱水。
　　分體式太陽熱水器可以為家庭提供生活熱水，也可以為賓館、醫(yī)院、學(xué)校、浴池、游泳池等提供大量熱水；太陽熱水器可以獨立提供熱水，也可以作為其他能源的輔助能源，提供預(yù)熱水。
　　因為分體式太陽熱水器是一種承壓熱水系統(tǒng)，因此它可以實現(xiàn)多路供水，如同時洗浴、洗手、洗菜等，并且水壓較大，能夠進行淋浴、沖浪浴等。
　　3.其他方面的應(yīng)用——采暖
　　3.1　運行原理
　　在我國，包括新建的建筑在內(nèi)，95%以上的建筑都屬于高能耗建筑，單位面積采暖能耗高達氣候條件相同的發(fā)達國家的3倍。目前，我國采暖所需能量約占建筑能耗的近二分之一。因此，采用分體式太陽熱水器作為采暖的輔助能源，是很有效的節(jié)能手段。
　　太陽能采暖系統(tǒng)有兩種功能，一是進行采暖，二是為用戶提供熱水。一般情況下，太陽能采暖系統(tǒng)的散熱器都采用銅管或PP-R管盤于地面下或墻體內(nèi)，屬于低溫輻射采暖系統(tǒng)。一般采暖熱水在40℃～50℃，室內(nèi)溫度可以達到15℃～20℃。也有的散熱器采用常規(guī)的暖氣片，暖氣片置于地面或掛于墻上，這樣和城市供暖的形式基本上一樣。
　　3.2　系統(tǒng)的選擇
　　選擇分體式太陽熱水器采暖系統(tǒng)較復(fù)雜。若按采暖熱量需求配置集熱器，則所需的集熱器面積大，投資多，冬季采暖可節(jié)約大量常規(guī)能源，但在春、夏、秋季時會產(chǎn)生大量熱水，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出用戶的熱水需求，造成大量的能源浪費和投資浪費；若按熱水需求配置集熱器，則所需的集熱器面積小，投資少，但冬季采暖時太陽熱水系統(tǒng)只能提供很少的能量，要用常規(guī)能源來提供大量的采暖所需的能量。
　　為提高太陽能供熱時的節(jié)能率，應(yīng)對太陽熱水器采暖系統(tǒng)進行全年綜合考慮，既要保證夏季不要產(chǎn)生過多的熱水，又要保證冬季能夠得到盡量多的太陽能量，另外也要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。一般情況下，南方溫度較高的地區(qū)可以少配
　　置一些集熱器，北方溫度低、采暖需求大的地區(qū)可以多配置一些集熱器，另外用戶的特殊要求也左右著系統(tǒng)的選擇。
　　在采用分體式太陽熱水器進行采暖的同時，也要考慮降低采暖能耗、設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，以減少熱損失、保證空氣清新，這樣可以減小集熱器面積，降低造價，發(fā)揮太陽能采暖的*效益。
　　4.節(jié)能效益分析
　　一般情況下，每平方米集熱器每年可提供能量約450KWh，如果安裝2 m2集熱器的話，則一年可提供能量約900kWh，若電價按0.6元/ kWh計算，則一年可節(jié)約電費540元。如果一臺2m2的普通直插式真空管太陽熱水器的價格為2500元，則4～5年時間即可收回?zé)崴魍顿Y，以后即可以無費用的使用太陽熱水器。
　　截止至2004年底，全國的太陽熱水器的總保有量約6000萬m2。按這個數(shù)量計算，則全國每年就可節(jié)省約400萬tce，其顯著的節(jié)能效果已得到了各界人士的廣泛認(rèn)可。
　　5.結(jié)論
　　經(jīng)過各界人士的不斷努力，太陽能與建筑的結(jié)合越來越緊密，太陽熱水器的普及率也越來越高，目前我國太陽熱水器的戶用比約為5%，而且其他方面的應(yīng)用如采暖、制冷、太陽能房等，也得到了較快的發(fā)展。但是，我國太陽熱水器的普及率與應(yīng)用水平較發(fā)達國家的差距仍很大，這就需要我們不斷努力，逐步實現(xiàn)太陽熱水器部件的建筑一體化，將太陽熱水器在建筑中的應(yīng)用發(fā)揮到zui大限度，使太陽熱水器在建筑節(jié)能方面做出更大的貢獻，并推動節(jié)能建筑的發(fā)展，同時也壯大太陽能行業(yè)的發(fā)展。
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