許成飛

摘 要：對高層建筑來說，太陽能熱水系統(tǒng)與其結(jié)合很好地實(shí)現(xiàn)了綠色、環(huán)保的理念。因此，有必要對太陽能熱水系統(tǒng)在高層建筑規(guī)?；械淖饔米髟敿?xì)的分析。

關(guān)鍵詞：太陽能；熱水系統(tǒng)；高層建筑；集熱器

中圖分類號：TU241.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0037-02

太陽能作為一種新型的高技術(shù)清潔能源，在最近幾年被廣泛關(guān)注。太陽能在城市各個領(lǐng)域尤其是多層建筑設(shè)計(jì)中已經(jīng)逐漸成熟。隨著太陽能熱水系統(tǒng)的不斷發(fā)展和推廣，它在高層建筑設(shè)計(jì)中變得更加重要。目前，在一些高層建筑中多采用集中分戶式供水系統(tǒng)、分戶集熱式熱水系統(tǒng)等多種類型，以下就此展開系統(tǒng)的分析。

1 集中集熱式分戶型供水

集中集熱式分戶型供水是采用集中式熱水箱和太陽能集熱器供給一棟樓或者一個單元所要的熱水，并采用相應(yīng)的計(jì)算方式對熱水量進(jìn)行計(jì)算，同時要在集中儲水箱內(nèi)配置輔助性加熱設(shè)備。該供水系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用可以計(jì)入到實(shí)際熱水費(fèi)用中。

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是對相應(yīng)的集熱器進(jìn)行集中式設(shè)置，同時設(shè)置一個儲熱、集熱儲水設(shè)備進(jìn)行供水，此外還要在供熱終端設(shè)計(jì)安裝一個計(jì)量性裝置。

該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)利用定溫、定時的管道循環(huán)系統(tǒng)，只要將閥門打開就有熱水，其熱損失較小，且節(jié)約資源。同時，由于系統(tǒng)自身具備開式系統(tǒng)，相關(guān)設(shè)備的實(shí)際投資較小，相應(yīng)的操作也比較簡單。

系統(tǒng)缺點(diǎn)：計(jì)量和物業(yè)管理收費(fèi)比較麻煩，同時會出現(xiàn)因用水時間不統(tǒng)一所造成的實(shí)際用水量不足的情況，甚至還會增加相應(yīng)的輔助性能源消耗。

2 集中集熱式分戶型換熱

集中集熱式分戶型換熱采用分散式集熱器和太陽能集熱器進(jìn)行室內(nèi)供水，可能供給一棟樓，也可能供給一個單元。通常情況下是以一棟樓或者一個單元為主要系統(tǒng)單元。該系統(tǒng)供水方式為承壓式供水，通過強(qiáng)制性的循環(huán)將太陽能直接轉(zhuǎn)換成熱能，分散到各家各戶。在水量比較大或是陰雨天的時候，可以采用戶內(nèi)輔熱模式。

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是相應(yīng)的太陽能集熱器可以依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行集中式設(shè)置。集熱器必須放置在陽光充足的地方，比如墻面或是樓頂。在墻面或樓頂放置熱水箱，然后在每個用戶室內(nèi)再放置一個分戶式儲水箱，這樣太陽能就可以與室內(nèi)的水箱進(jìn)行水流切換，同時室內(nèi)的水箱也可以對集熱器進(jìn)行輔助性加熱，此時太陽能系統(tǒng)既可以是承壓性系統(tǒng)，也可以不是承壓性系統(tǒng)。

該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)際計(jì)量、物業(yè)的管理等都比較方便。同時，室內(nèi)的各個儲水箱體系是一個獨(dú)立的體系，在對太陽能進(jìn)行換熱的同時，也可以達(dá)到節(jié)能效果。此外，該系統(tǒng)的維護(hù)也比較方便。

系統(tǒng)缺點(diǎn)：系統(tǒng)的實(shí)際投資比較大，管道中散熱損失也較大，同時該系統(tǒng)的效率也較低，其地層的壓力較大，對設(shè)計(jì)和設(shè)備上的要求也比較高。

3 集中集熱式分戶型輔熱

集中集熱式分戶型輔熱是利用集熱水箱和太陽能熱水器相互配合實(shí)現(xiàn)其功能的。在每個用戶室內(nèi)配置一個電熱水器或燃?xì)鈷毂跔t，然后由太陽能提供水溫，供給一棟樓或一個單元。當(dāng)太陽能不能滿足室內(nèi)設(shè)備相應(yīng)的需求時，熱水可按照冷水進(jìn)行實(shí)際計(jì)量。將每個系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用計(jì)入到物業(yè)費(fèi)用中。

該系統(tǒng)的主要特征是相應(yīng)的集熱器可以依據(jù)需求進(jìn)行集中式設(shè)置，集熱器必須放置在陽光可以照射到的地方，比如墻面或樓頂都可以。在墻面或樓頂放置集中式熱水箱后，同時在每個用戶室內(nèi)安置燃?xì)獗趻鞝t和小型儲水箱，此時太陽能就可以提供一個較高的水溫。每個用戶室內(nèi)的儲水箱都是獨(dú)立的，這就需要分戶設(shè)水表。用戶室內(nèi)的水由各戶的輔助性儲水箱進(jìn)行加熱。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)際計(jì)量比較方便，物業(yè)管理也比較簡單。同時，由于用戶室內(nèi)的系統(tǒng)都是獨(dú)立，這樣太陽能就可以提供一個比較高的基礎(chǔ)性水溫，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的效果。此外，系統(tǒng)的維護(hù)工作也比較方便，此時系統(tǒng)可以發(fā)揮最大的補(bǔ)助作用。

系統(tǒng)缺點(diǎn)：因天氣變化造成的儲水箱中的水溫變化比較大，這時對后續(xù)的輔助性設(shè)備就有了更高的要求。

4 有關(guān)分戶型集熱的分戶輔熱體系

該系統(tǒng)主要是將整個集熱器安裝在用戶陽臺上，此時集熱器的采光時間每天不能少于4 h。同時，將水箱也安裝在陽臺上，這樣可以大大減少熱量的損失。此外，集熱器必須具備防止真空裝置脫落的措施。此時，系統(tǒng)供水方式為增壓式供水。每個用戶采用的都是一個獨(dú)立的系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，同時建筑也比較完美。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：各個用戶中的系統(tǒng)均為一個獨(dú)立的系統(tǒng)，彌補(bǔ)了諸多建筑中入住率比較低的缺陷。

系統(tǒng)缺點(diǎn)：在安裝集熱系統(tǒng)時，主要將該系統(tǒng)安裝在建筑物向南的位置，建筑的位置、高度直接決定了系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。

5 結(jié)束語

綜上所述，在高層建筑中主要采用的熱水系統(tǒng)未經(jīng)過輔助性的加熱，需要以太陽能熱水系統(tǒng)提高熱水的基本水溫。太陽能熱水系統(tǒng)可以通過用戶終端自動進(jìn)行加熱，同時依據(jù)水溫的實(shí)際需求決定是否需要進(jìn)行輔助性加熱。傳統(tǒng)的熱水系統(tǒng)雖然在一定程度上解決了我國高層建筑太陽能受實(shí)際面積的限制，但依舊不能滿足用戶的實(shí)際需求，而太陽能熱水系統(tǒng)，不僅可以滿足用戶的需求，同時也解決了因熱水價(jià)格比較高，一些用戶不容易接受，實(shí)際收費(fèi)比較困難等問題。太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)用將是一種新的嘗試。

參考文獻(xiàn)

[1]張穎，楊建榮，葛曹燕，等.建筑一體化太陽能熱水系統(tǒng)運(yùn)行綜合評價(jià)[J].住宅科技，2008，6（05）.

[2]趙樂，郭晉生.北京地區(qū)塔式高層住宅設(shè)計(jì)的回顧與展望[J].城市建筑，2009，7（01）.

[3]王宏偉.基于與采暖系統(tǒng)耦合的寒冷地區(qū)新型熱水供應(yīng)系統(tǒng)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D].天津：天津大學(xué)，2011.

[4]羅成龍.與建筑一體化太陽能雙效集熱器系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究[D].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2010.

〔編輯：劉曉芳〕