太阳能热水系统与中高层住宅的完美结合的技术应用

王善贵

【摘 要】随着21世纪的到来，低碳生活和可持续发展也成为了我国经济发展的方针，因此对能源的节制和新能源的开发，也逐渐成为了当社会经济发展的主题。目前，由于太阳能逐渐的被人们发掘出来，各种太阳能系统也逐渐的出现在人们的生活中。本文通过对太阳能热水器和住宅建筑一体化的主要内容进行简要的阐述，讨论了目前在社会中太阳能热水系统的发展，以供大家参考。

【关键词】太阳能与建筑一体化；中高层住宅；太阳能热水系统

0.前言

目前，由于能源的极度短缺，因此对于新能源的开发十分重要。当前，我们已经开发出了风能、太阳能、生物柴油等多种新型可再生清洁能源，这不但的减缓的能源短缺的压力，同时也减少了能源的污染，这对生态环境有着一定的保护作用。如今，应用范围最为广泛的还是太阳能，并且人们也已经将太阳能系统和现在的住宅进行了一体化的规范，从而使得社会得到了很进一步的发展。在我国由于人口众多，而且资源又相对短缺，而太阳能系统的应用，这无疑是增大了我还社会的发展。如今，人们已经开始也已经将太阳能热水系统成功的与住宅一体化，并且还取得了不错的效果。

1.太阳能热水器与住宅建筑一体化的主要内容

随着时代的需要，太阳能热水系统和住宅建筑一体化已经是一种必然的趋势，但是在进行安装的时候，我们还是要注意各个方面内容。

1.1外观的搭配

我们在进行太阳能热水系统的安装时，我们首先要考虑的是建筑物的外观，是否会太阳能热水系统的影响，从而使得建筑和太阳能热水系统的一体化，显得格格不入。因此，在进行安装的时候，要根据建筑物的外观来选取合适的太阳能热水系统，从而在真正意义上形成太阳能热水系统和住宅建筑的一体化设计，给人们的生活带来便利。

1.2管路布局的安放

在进行太阳能热水系统的安装工程中，对于太阳能热水系统的管路的安装也是十分中要的，我们要将热水系统的循环管道系统进行合理的安放，因此我们在进行管道安装的时候，我们就要对管理布局进行预先的规划和设计，以保证管路布局的顺利完成。

1.3建筑结构

在进行太阳能热水系统和住宅建筑的一体化的过程中，我们还要对建筑的结构进行一定程度的保障，以免在进行太阳能热水系统的安装时，对建筑结构进行了一定的破坏，从而使得，建筑的各方面的功能受到严重的影响，给人们的生活带来了严重的不变。而且除了考虑建筑结构意外，还要考虑太阳能热水系统对外界因素的抵抗能力。例如强风、冰雹等。

1.4太阳能系统管理的方便性

我们在进行太阳能热水系统的安置的时候，除了考虑带建筑的结构和该系统的多方面功能，我们还要注意太阳热水系统的给人们生活带来的影响，是否给人们带来便利，而且还要考虑他本身的安全性和多方位的功能，尽量避免给人们的生活带来不便。

2.中高层住宅太阳能热水系统设计考虑的主要方面

我国位于北半球，太阳能集热器采光面应朝南、南偏东、正东、正西等方向放置，才能接收到太阳能。住宅建筑上可以选择的位置包括楼顶、符合上述朝向的阳台和建筑外墙等，但对于高层住宅群，如果太阳能集热器放置在用户阳台或建筑外墙的位置，则存在较严重的遮光问题，太阳能集热器采光口每天接受的太阳光有限，因而不能有效发挥太阳能的作用。因此，对于中高层住宅群，只有将太阳能集热器放置在楼顶，才能从根本上解决太阳能的遮光问题。

现有的太阳能集热器产品既可以放在平屋面上，也可以放在坡屋面上，还可以水平放置在楼顶的廊架上，因此可以实现太阳能集热器与建筑外观相协调。在满足使用功能的前提下，甚至还能达到为建筑外观增色的效果。

国内市场上现有的家用太阳能热水器，90%以上的产品均采用不承压落水使用的方式，即太阳能热水箱与太阳能集热器（管）一起放置在楼顶，太阳能热水箱为开式不承压水箱，注水时，通过自来水压力进入楼顶太阳能水箱，经过一天的加热，水箱内的冷水变成热水，使用时，利用太阳能水箱在高箱的落差落水使用热水。显然，由于高层/小高层住宅可能存在分区供水或管线过长等问题，对于住在中高层住宅低区的住户，安装这种太阳能热水器显然存在技术难题。

为了解决上述问题，一些太阳能厂家将太阳能热水器设计安装 住宅楼的阳台、南立面墙等位置。但笔者认为：这种方式仅适合不存在遮挡的单排高层住宅楼上；对于中高层住宅楼群，这种方式存在严重的遮光问题。

综上所述，对于中高层住宅太阳能系统的设计，应满足太阳能集热器放置在住宅楼顶、并使中高层住宅的所有住户都有权利使用上太阳能热水。

对于中高层住宅，如果采用集中太阳能热水系统，然后通过供水管路将热水输送到各个用户，则很容易解决太阳能遮光和住宅楼所有住户全部使用上太阳能热水问题。但实践证明，这种方案却很容易带来业主与物业管理之间的纠纷。由于太阳能本身产生的热水量直接受天气阴晴和季节的影响，如果不配套辅助热源，则热水供应量不能保证，业主必定有意见；如果配套辅助热源，当太阳能产热水量不足时，则可能通过电/燃油/燃气等辅助热源加热热水，可确保热水供应，但供应用户的热水成本就随着辅助热源用量的变化而变化，给热水定价和收费带来麻烦，很容易使业主产生误解，从而带来纠纷。这也是多年来集中太阳能热水系统迟迟不能在中住宅建筑上得到推广应用的主要原因之一。因此，高层住宅太阳能热水系统的设计，必须考虑如何避免业主与物业之间产生纠纷。

3.太阳能集热器类型选择

目前国内使用的太阳能集热器类型主要有平板集热器、真空管集热器、热管集热器、U形管集热器。平板集热器在中高温情况下效率低，适合在环境温度高、不结冰的地区选用；真空管集热器在零下25℃条件下，仍可产生热水，可一年四季使用，是目前我国大部分地区普遍使用的产品，但存在炸管漏水问题，可靠性稍差；热管集热器和U形管集热器可在堆下50℃条件下使用，抗冻性最好，可靠稳定，但成本较高，适合在寒冷和高寒地区使用。用户可根据所处地理位置合理选择。

4.太阳能集热面积确定

太阳能集热面积主要根据太阳能水箱的容量确定，一般按照每100L水配置太阳能面积1.5-2㎡太阳能。如水箱容量在150-300L，则每户的太阳能集热面积应在3-6㎡太阳能。

太阳能集热器的摆放方式：

对于放置在楼顶的太阳能系统，太阳能集热器的摆放可以根据楼面的形状来确定其布局形式。如果屋顶是坡屋面，则可以将太阳能集热器平铺在坡屋面上；如果是平屋面，则可以将太阳能集热器倾斜或平铺在屋面上；如果屋面情况复杂，则可以在屋面架起廊架，将太阳能集热器铺在廊架上。

5.结束语

由此可见，太阳能热水系统和住宅建筑的一体化也逐渐成为我国社会发展的必要的阶段，这对我国的社会发展有着一定的推动作用，这也是当前人们经济发展必须要经历的一个环节，只有对其进行了一定程度控制和使用，才能有利于可再生能源的开发。但是，目前我国太阳能这方面的还是存在着一定的足部，而且应用的地区也比较窄，因此还需要我们对其进行不断的改进和完善，争取将其可再生能源完全取代于化石能源，给社会的发展起到一定的推动作用。

【参考文献】

[1]郑建英.太阳能热水系统的安装技术及方法探讨[J].中国高新技术企业，2010（31）.

[2]田甜.太阳能一体化建筑热利用的经济评价[D].西安科技大学，2012.