高層住宅如何安裝太陽能？
文章來源:未知時間:2022-01-17
點擊:
299
隨著我國能源的緊缺和《可再生能源法》的頒布和實施，太陽能等作為可再生能源，在建筑中的應用越來越受到人們的重視，許多地方政府出臺了一系列的文件強制要求小高層住宅安裝太陽能熱水器。目前，高層建筑不適宜太陽能集熱工程安裝的一些理論阻礙了太陽能在城市普及的步伐，建筑商不敢冒然投資，許多太陽能企業(yè)面對高層建筑也是望而卻步。其實能不能安裝，終歸于技術和安全方面問題的解決，以及有沒有實行太陽能熱水器與建筑“一體化”設計。像日利達太陽能上海經(jīng)緯城市綠洲大型太陽能集熱供水系統(tǒng)工程，就科學合理地解決了14至21層太陽能安裝問題，終結了制約太陽能與高層建筑一體化縱深發(fā)展的困局。
一、實例
上海經(jīng)緯城市綠洲位于寶山區(qū)祁連北塊地區(qū)，是香港房產(chǎn)大鱷經(jīng)緯集團投資建設的大型生態(tài)家園基地，占地面積約1平方公里，總建筑面積達150萬平方米。經(jīng)緯城市綠洲是一個集規(guī)劃、交通、環(huán)境、文化、教育、商圈、醫(yī)療、運動、智能、服務十項全能的國際時尚社區(qū)，在2003年度上海市住宅區(qū)規(guī)劃設計項目評選中獲得銀獎。
面對高層住戶的太陽能安裝障礙，日利達早有準備。在安裝技術上，日利達公司采用高端U型管式分體壁掛式太陽能熱水器，太陽能集熱器與水箱分離，集熱器安裝在墻體外側，水箱置于室內(nèi)。獨具的嵌入式設計，在集熱器的后邊安裝空調(diào)外機，從而達到一位雙用，既節(jié)約了空間，一排排時尚美觀的太陽能集熱器又變身為建筑藝術品和避陽工具，如同百葉窗，實現(xiàn)了太陽能與高層建筑的完美結合；在產(chǎn)品質(zhì)量和安全上，日利達高端U型管式分體壁掛式太陽能熱水器堅持了日利達一直以來的“高能效標準”，具有防風、防凍、熱效率高、水溫均衡等諸多優(yōu)越性能，無論住在幾樓的小區(qū)住戶，都能在家享受到溫度適宜的熱水；在與建筑的結合上，日利達根據(jù)2500多家住戶特點全部采用個性化設計，僅定制的真空管長度就有88cm——180cm共達20多種規(guī)格，一個工程個性化設計數(shù)量之多，堪稱太陽能行業(yè)之最。最主要的是，日利達參與了房屋設計的全過程，真正實現(xiàn)了太陽能與建筑的完美結合。
此次上海經(jīng)緯城市綠洲大型太陽能集熱工程，日利達致力于突破太陽能與高層建筑結合的技術難題，完善太陽能設計和安裝的個性化方案，提升工程項目附加值，做到了效果、質(zhì)量、成本的最優(yōu)組合。這對將來太陽能和房產(chǎn)行業(yè)的精細化合作，打造現(xiàn)代節(jié)能建筑，具有重要的借鑒意義。
二、小高層住宅采用太陽能熱水系統(tǒng)需要考慮的幾個問題
1、在選擇不同的太陽能熱水系統(tǒng)方案時，應優(yōu)先選擇系統(tǒng)運行可靠，管理方便，便于攤銷輔助能源費用、冷熱水費用和運行費用成本等，達到管理簡單方便，容易被住戶接受，不產(chǎn)生物業(yè)與住戶的矛盾等。
2、應考慮如何解決住在低層用戶使用太陽能熱水的問題。
3、太陽能系統(tǒng)設計時，應考慮到陰雨天氣時太陽能產(chǎn)熱水不足的問題。為確保熱水供應的可靠性，系統(tǒng)設計應配置輔助加熱系統(tǒng)，以確保用戶全天24小時或定時供應熱水。
4、系統(tǒng)應達到優(yōu)先利用太陽能源加熱熱水，當太陽能不足時，再讓輔助能源補充加熱。實現(xiàn)充分利用太陽能源，降低輔助加熱能源的費用的目的。
5、太陽能熱水系統(tǒng)應合理、可靠、先進；太陽能及輔助加熱系統(tǒng)運行應實現(xiàn)全自動化、智能化；在保證工程質(zhì)量和效果的前提下，盡可能降低工程造價，提高系統(tǒng)的性價比。
6、太陽能熱水系統(tǒng)的布局與擺放應與周圍的建筑物相協(xié)調(diào)，日常使用維護檢修應方便。
7、太陽能熱水系統(tǒng)設計應與建筑工程設計同步進行，前期為安裝太陽能熱水系統(tǒng)預留管線、預埋件等應到位，以方便后期太陽能熱水系統(tǒng)安裝。
三、太陽能熱水系統(tǒng)解決方案選擇
在小高層住宅設計安裝太陽能熱水系統(tǒng)，主要有以下四種解決方案可供選擇。下面對這些解決方案的優(yōu)缺點分別加以分析，然后作出最佳選擇。
解決方案（一）在樓頂每戶安裝一臺家用太陽能熱水器（家用單臺系統(tǒng)）
優(yōu)點：
1、各住戶的太陽能相互獨立，互不影響；
2、運行過程中，不存在收費管理問題；
3、系統(tǒng)投資最低，運行較穩(wěn)定，技術成熟。
4、安裝簡單方便
缺點：
1、低層住戶的太陽能，使用時受到水壓的影響，使用不便，甚至無法使用；
2、各戶的太陽能都是一個獨立的系統(tǒng)，無論哪家的太陽能有問題，都要上樓頂維修，因此上樓維修的頻率最高，不便于樓頂管理和維護；
3、擺放不方便，不易與建筑物相協(xié)調(diào)，影響觀瞻；
4、各戶上下兩根管道，過多的管道敷設空間受限；
5、不能實現(xiàn)熱水資源共享，熱水資源存在“旱澇不均”的問題。
解決方案（二）安裝一套分體式太陽能熱水系統(tǒng)，集熱單元安裝在陽臺或南墻面上，儲熱水箱放置在室內(nèi)（分戶集熱分戶儲水系統(tǒng)）
優(yōu)點：
1、住戶的太陽能相互獨立，互不影響；
2、運行過程中，不存在收費管理問題；
3、各戶水箱可放置在室內(nèi)方便的地方，如地下室、設備間、衛(wèi)生間、廚房、陽臺、閣樓等位置。
4、系統(tǒng)投資較高，運行較穩(wěn)定，技術成熟。
缺點：
1、集熱單元安裝需安全、牢靠，否則易存在安全隱患；
2、采用自然循環(huán)效果不理想，采用水泵強制循環(huán)，費電，水泵存在噪音，增加控制功能。
3、應綜合考慮各戶集熱單元安裝位置，否則會破壞建筑立面美觀。、
4、受傾角影響，陽臺型采光效率低，成本高。
5、集熱單元若出問題維修可能不方便，因此需采用高檔產(chǎn)品。
6、不能實現(xiàn)熱水資源共享，熱水資源存在“旱澇不均”的問題。
分戶集熱分戶儲水系統(tǒng)示意圖
解決方案（三）在樓頂安裝一個集中儲水的太陽能熱水系統(tǒng)，通過管道供熱水至每家每戶（集中集熱集中儲水系統(tǒng)）
優(yōu)點：
1、可以實現(xiàn)熱水資源共享，不受樓層高低限制；
2、便于根據(jù)建筑情況靈活布局，可以實現(xiàn)與建筑物相協(xié)調(diào)；
3、只有一個系統(tǒng)，運行可靠，上樓維修率低，樓面太陽能可由物業(yè)負責維護管理；
4、系統(tǒng)投資較低，運行較穩(wěn)定，運行成本低，技術成熟。
缺點：
1、輔助能源用量受天氣陰晴影響，不便于核算運行成本和費用；
2、運行過程中，熱水需要收費；收費標準制定不當，易造成物業(yè)和住戶的矛盾。
3、需要在樓頂放置一個大儲熱水箱，建筑設計需考慮樓頂承重問題。
解決方案（四）樓頂安裝集中集熱的太陽能集熱系統(tǒng)，通過管道將熱能送至各戶，并給安裝在各戶家里的儲熱水箱加熱（即集中集熱分戶儲熱系統(tǒng)）
優(yōu)點：
1、各住戶使用自家水箱里的熱水和輔助能源，不存在收費問題；
2、不受樓層高低限制，并可以實現(xiàn)太陽能熱能資源共享；
3、運行過程中，不存在收費管理問題；
4、只有一個系統(tǒng)，運行可靠，上樓維修率低，樓面太陽能可由物業(yè)負責維護管理；
5、可以根據(jù)樓面建筑情況靈活布局，最容易實現(xiàn)與建筑物相協(xié)調(diào)；
6、集熱系統(tǒng)集中放置在屋面位置，各戶貯水箱放置在各戶室內(nèi)方便的位置。
缺點：
1、為方便使用和安全可靠，應采用承壓型儲熱水箱，并帶有電加熱功能。因此水箱成本高，從而造成系統(tǒng)成本較高。
2、為避免各住戶由于貯水箱溫度不同，熱量互混現(xiàn)象，電氣控制系統(tǒng)應特殊設計。
第四種解決方案雖然造價較高，但優(yōu)點突出，不須考慮水箱承重、電輔加熱預留、線路預留、供熱水循環(huán)、熱水計費等問題，是將來小高層住宅統(tǒng)一安裝太陽能熱水器的發(fā)展方向。因此小高層住宅采用太陽能熱水系統(tǒng)應按解決方案四進行設計，如果房地產(chǎn)開發(fā)商受投資限制，可以采用以下方法解決。該解決方法，可以使房產(chǎn)開發(fā)商對太陽能的投資低于其它幾種方案。
1、太陽能集中集熱和通到各住戶的管路部分由開發(fā)商出資，產(chǎn)權歸開發(fā)商所有，供住戶免費使用。
2、各住戶有免費使用太陽能熱源的權力，但用戶如愿意使用太陽能，儲熱水箱由各戶出資購買。
以下是為某房地產(chǎn)開發(fā)公司杭州某住宅小區(qū)設計安裝的集中集熱分戶儲水太陽能熱水系統(tǒng)為例詳細介紹該系統(tǒng)設計實施要點。
四、簡要設計
4．1設計參考依據(jù)
?。?）GB/T18713-2002《太陽熱水系統(tǒng)設計、安裝及工程驗收技術規(guī)范》
?。?）GB50364-2005《民用建筑太陽熱水系統(tǒng)應用技術規(guī)范》
（3）GB50015-2003《建筑給水排水設計規(guī)范》
（4）GB/T17581-1998《真空管太陽集熱器》
?。?）GB/T17049-1997《全玻璃真空太陽集熱管》
（6）GB/T6424-1997《太陽能集熱器技術條件》
?。?）GB4301-84《太陽能集熱器熱性能試驗方法》
?。?）GB/T15513-1995《太陽能熱水器吸熱體、連接管及其配件秘用彈性材料的評價方法》
（9）GBJ1788《鋼結構設計規(guī)范》
?。?0）GB/T12936《太陽能熱利用術語》
（11）GB50275《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范》
?。?3）用戶要求
