高层住宅施工设计方案的太阳能热水

龙源期刊网

太阳能热水系统在高层住宅的运用

作者：孙晓宇 王建丽

来源：《城市建设理论研究》2013年第13期

【摘 要】：随着我国经济的快速发展，人们物质生活水平的也不断地提高，高层住宅内热水需求不断增加，太阳能作为可再生能源在建筑热水领域受到重视。本文简要地介绍了太阳能热水系统及其运用优势，重点介绍了太阳能热水系统在高层建筑中的运用。

【关键词】：太阳能热水系统；高层住宅；运用

中图分类号：TK511文献标识码： A 文章编号：

引言

作为一种新型的清洁能源，太阳能具备可再生、分布广泛、取之不尽、用之不竭的特点。在未来全世界经济发展的过程里，太阳能将成为被广泛使用的主流及首选能源。我国改革开放以来，国家逐步开始发展太阳能事业，随着一系列科技攻关项目的进行与完成，我国在太阳能领域取得了许多优秀的研究成果，太阳能技术也被有力的在人民生活中进行了广泛推广。目前，我国太阳能技术已经达到了一个前所未有的水平。

一、太阳能热水系统概述

太阳能热水系统就是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中技术最成熟、最具经济价值并且已经商业化的一项应用产品。太阳能热水系统的分类以加热循环方式可分为：强制循环式太阳能热水系统、自然循环式太阳能热水器、储置式太阳能热水器等三种。热水系统主要有以下组成：太阳能集热器、保温水箱、连接管路、控制中心、热交换器。

二、太阳能热水系统在高层建筑中运用优势

1、环保效益。相对于使用化石燃料制造热水，能减少对环境的污染及温室气体的产生。

2、合理利用空间。太阳能集热器装在屋顶、阳台、建筑墙面等上面，不会占用任何室内空间，充分利用了高层建筑较难利用的空间。

3、相对安全。不像使用燃料油锅炉存在爆炸的顾虑，或使用瓦斯存在爆炸或中毒的危险，或者使用电力会有漏电的可能。

住宅工程太阳能热水系统施工质量及控制要点

摘要：我国早在十二五规划中，就提出可再生能源建筑的推广应用目标，太阳能热水系统就是一个典型代表。文章共包括五个部分：第一部分指出太阳能热水系统的工艺原理和特点，以真空管式太阳能热水系统为例；第二部分介绍了几种常见的类型：集中集热+集中供热、集中集热+分户供热和分散集热+分户供热；第三部分阐述了住宅工程太阳能热水系统的施工技术，要点包括：安装集热器支架

、安装集热器、安装系统管路、安装辅助设备和调试与验收；第四部分总结了施工过程的质量控制措施，主要从准备工作、产品选择、现场施工、验收等环节入手，第五部分结合工程实例进行分析，介绍了工程概况、系统设计、施工方案、运行效果以提高太阳能热水系统的施工质量。在可再生能源的开发利用领域，太阳能是浓墨重彩的一笔，尤其在建筑节能方面应用广泛。太阳能热水系统，是由太阳能集热器、储水保温水箱、管道保温系统、自动控制系统和其他外部设备组成，可将光能转化为热能，利用控制系统将热量传导至保温水箱中，将水加热后成为定量能源设备。

关键词：太阳能；热水系统；工艺原理；类型；施工技术；质量控制

就目前而言，太阳能热水系统既能提供生产和生活热水，又能作为其他形式的冷热源，具有技术成熟、经济价值高的特点。在住宅工程中，太阳能热水系统施工应注意哪些事项？如何进行质量控制？以下结合个人实践经验进行探讨。

1．太阳能热水系统的工艺原理和特点

1.1 工艺原理 以真空管式太阳能热水系统为例，真空玻璃集热管是核心元件，真空夹层设计可消除气体对流、降低传导热量的损耗；吸收涂层不仅有利于集热，而且能减小辐射热损，提高热量吸收效率。其工艺原理介绍如下：①真空集热器的出口温度达到设定值，此时控制系统发出指令，水泵运行将热水排进储水箱内。②真空集热器的水温降低后，控制系统发出指令，水泵停止运行，管道内的水排入储水箱。③储水箱内水满后，通过溢流管储水箱内的水进入补水箱，储水箱内的水温继续升高。④储水箱内的水位低于警戒线，控制系统发出指令，辅助能源启动，促使热水排入储水箱，达到警戒水位后停止，满足热水供应需求。⑤储水箱水温降低，当低于用水温度时，水箱内的保温电加热装置运行，水温升高至使用温度后停止。

浅谈太阳能热水系统在高层住宅中的应用

摘 要：近年来，太阳能热水系统己普遍应用在一些多层住宅和公共建筑上，但由于我国住宅无论是房地产开发项目，还是政府廉租房、保障性住房等，目前均以高层建筑为主，30层以上的住宅建筑非常普遍。因而太阳能热水系统在高层住宅中的应用是一个值得探讨的问题。

关键词：太阳能热水系统；高层住宅；应用

1、太阳能热水系统的常用分类

1.1分户集热-分户储热太阳能热水系统

该系统也称为户式太阳能热水系统，是一种以住户为单位安装的太阳能热水系统，设置的太阳能集热器所产生的热水，单独供给一户使用。集热器一般放置在屋面或阳台，其中根据热水系统结构不同，应用得较多的是适用于多层住宅放置在屋面的非承压整体式太阳能热水系统和适用于高层住宅放置在阳台外侧的阳台壁挂式太阳能热水系统。

非承压整体式太阳能热水系统采用家用太阳能热水器集中安装在屋面，集热器吸收太阳光的能量使水温升高，集热器和储热水箱中水的温差产生循环动力，促使热水在集热器和储热水箱间自然循环流动，最终加热储热水箱中的水。

阳台壁挂式太阳能热水系统采用承压分体式太阳能热水器，集热器安装在建筑阳台外侧，储热水箱内置换热装置和电辅助加热装置。太阳能集热系统采用自然循环非承压运行，集热器吸收太阳光

使集热器内热媒介质温度升高，热媒通过换热装置与储热水箱中的水进行热交换，加热水箱中的水。水箱一般安装在比集热器位置高的阳台的角落，热水供应采用顶水式供水，辅助热源一般采用电加热，太阳能系统与电加热结合可实现全天候热水供应。

1.2集中集热-集中供热太阳能热水系统

该系统也称集中集热、分户计量、集中辅助加热系统，系统采用模块式太阳能热水系统，集热器集中放置，设置满足用户需求量的集中储热水箱，控制系统、循环装置与其他辅助设备放置在设备间或屋面。集热器接受太阳照射温度升高，智能控制系统循环泵启动或停止，将储热水箱底部的低温水顶入集热器，将集热器中高温的热水顶入储热水箱，通过往复循环，加热储热水箱中的水，供给一幢或数幢建筑物所需热水。热水供应采用强制式，供水系统主管道定温循环。热水分户计量，存在热水收费问题。太阳能系统与常规能源或空气源热泵结合可实现全天候热水供应。

第 1 页 共 35 页

多层住宅小区太阳能热水系统设计方案

二〇一〇年十一月

第 2 页 共 35 页 一、工程概况 1.1 工程概况 住宅小区太阳能热水应用示范项目地理位置、建筑类型、建筑面积、使用功能、示范面积等见表1。 表1 住宅小区太阳能热水应用示范项目工程概况 项目名称 住宅小区太阳能热水应用示范项目 地理位置 项目位于东经100°51′至101°56′，北纬36°43′至37°23′之间，海拔2280-4622米 建筑类型 示范项目共包括29幢民用住宅楼，均为居住用6层新建建筑 建筑面积 住宅小区共分为三期，总建筑面积为571449.99 m2（详见表2），本太阳能热水应用示范项目在其一期工程进行 使用功能 本示范项目为建筑一体化太阳能热水系统示范项目，全年为居民提供60%的生活热水 示范面积 示范面积为102056.88 m2，共计为988户提供生活热水 住宅小区占地面积约2.5万平方米，总投资6亿元，规划建筑面积57.14万平方米。住宅建筑面积48.2万平方米，商铺建筑面积6.25万平方米，另外还包括酒店、会所、物业、幼儿园、医务室及其它公共建筑。工程完成后可向社会提供4023套住宅。 表2 住宅小区基本情况 项目开发地块划分

项目基本情况

第 3 页 共 35 页 A块（1期）基本情况

1.2总平面图 住宅小区总平面图见图1-图3。 二、示范目标及主要内容 2.1 示范目标 总目标：将住宅小区建设成为太阳能热水系统示范工程，并实现太阳能热水系统与建筑的一体化，实现可再生能源的规模化应用。 （1）示范项目通过采用外墙保温，屋面等高效的围护结构节能技术，使建筑物节能目标达到65%以上； （2）太阳能热水系统可满足全年60％的生活热水要求。 2.2 示范主要内容 示范主要内容为可再生能源太阳能在建筑上的一体化应用，示范项目主要采用集中集热、分户储热式太阳能中央热水系统为居民提供生活热水。 示范内容主要围绕以下关键目标及指标展开： （1）建筑节能目标≥65%。本项目外墙采用框架结构，多孔砖填充，屋面采用了聚苯板保温技术。 （2）太阳能热水系统提供的热水占总热水消耗的60%以上。太阳热水系统采用电加热系统作为辅助能源，通过采用太阳能热水系统，可以大大降低常规能源使用量，最大限度地利用太阳能，阴雨天或太阳能供热水不足部分由辅助电加热系统提供。 （3）太阳能集热器与平屋面的建筑结合示范，采用集中集热、分户储热式太阳能热水系统。