高層住宅如何安裝太陽能？
文章來源:未知時(shí)間:2022-01-17
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隨著我國能源的緊缺和《可再生能源法》的頒布和實(shí)施，太陽能等作為可再生能源，在建筑中的應(yīng)用越來越受到人們的重視，許多地方政府出臺(tái)了一系列的文件強(qiáng)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(duì)高層建筑也是望而卻步。其實(shí)能不能安裝，終歸于技術(shù)和安全方面問題的解決，以及有沒有實(shí)行太陽能熱水器與建筑“一體化”設(shè)計(jì)。像日利達(dá)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(xué)合理地解決了14至21層太陽能安裝問題，終結(jié)了制約太陽能與高層建筑一體化縱深發(fā)展的困局。
一、實(shí)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(tuán)投資建設(shè)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(dá)150萬平方米。經(jīng)緯城市綠洲是一個(gè)集規(guī)劃、交通、環(huán)境、文化、教育、商圈、醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)、智能、服務(wù)十項(xiàng)全能的國際時(shí)尚社區(qū)，在2003年度上海市住宅區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目評(píng)選中獲得銀獎(jiǎng)。
面對(duì)高層住戶的太陽能安裝障礙，日利達(dá)早有準(zhǔn)備。在安裝技術(shù)上，日利達(dá)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(cè)，水箱置于室內(nèi)。獨(dú)具的嵌入式設(shè)計(jì)，在集熱器的后邊安裝空調(diào)外機(jī)，從而達(dá)到一位雙用，既節(jié)約了空間，一排排時(shí)尚美觀的太陽能集熱器又變身為建筑藝術(shù)品和避陽工具，如同百葉窗，實(shí)現(xiàn)了太陽能與高層建筑的完美結(jié)合；在產(chǎn)品質(zhì)量和安全上，日利達(dá)高端U型管式分體壁掛式太陽能熱水器堅(jiān)持了日利達(dá)一直以來的“高能效標(biāo)準(zhǔn)”，具有防風(fēng)、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(jié)合上，日利達(dá)根據(jù)2500多家住戶特點(diǎn)全部采用個(gè)性化設(shè)計(jì)，僅定制的真空管長度就有88cm——180cm共達(dá)20多種規(guī)格，一個(gè)工程個(gè)性化設(shè)計(jì)數(shù)量之多，堪稱太陽能行業(yè)之最。最主要的是，日利達(dá)參與了房屋設(shè)計(jì)的全過程，真正實(shí)現(xiàn)了太陽能與建筑的完美結(jié)合。
此次上海經(jīng)緯城市綠洲大型太陽能集熱工程，日利達(dá)致力于突破太陽能與高層建筑結(jié)合的技術(shù)難題，完善太陽能設(shè)計(jì)和安裝的個(gè)性化方案，提升工程項(xiàng)目附加值，做到了效果、質(zhì)量、成本的最優(yōu)組合。這對(duì)將來太陽能和房產(chǎn)行業(yè)的精細(xì)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(gè)問題
1、在選擇不同的太陽能熱水系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇系統(tǒng)運(yùn)行可靠，管理方便，便于攤銷輔助能源費(fèi)用、冷熱水費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用成本等，達(dá)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(yīng)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(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到陰雨天氣時(shí)太陽能產(chǎn)熱水不足的問題。為確保熱水供應(yīng)的可靠性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)配置輔助加熱系統(tǒng)，以確保用戶全天24小時(shí)或定時(shí)供應(yīng)熱水。
4、系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到優(yōu)先利用太陽能源加熱熱水，當(dāng)太陽能不足時(shí)，再讓輔助能源補(bǔ)充加熱。實(shí)現(xiàn)充分利用太陽能源，降低輔助加熱能源的費(fèi)用的目的。
5、太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)合理、可靠、先進(jìn)；太陽能及輔助加熱系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)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(jià)，提高系統(tǒng)的性價(jià)比。
6、太陽能熱水系統(tǒng)的布局與擺放應(yīng)與周圍的建筑物相協(xié)調(diào)，日常使用維護(hù)檢修應(yīng)方便。
7、太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑工程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，前期為安裝太陽能熱水系統(tǒng)預(yù)留管線、預(yù)埋件等應(yīng)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(shè)計(jì)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(duì)這些解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)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(tái)家用太陽能熱水器（家用單臺(tái)系統(tǒng)）
優(yōu)點(diǎn)：
1、各住戶的太陽能相互獨(dú)立，互不影響；
2、運(yùn)行過程中，不存在收費(fèi)管理問題；
3、系統(tǒng)投資最低，運(yùn)行較穩(wěn)定，技術(shù)成熟。
4、安裝簡單方便
缺點(diǎn)：
1、低層住戶的太陽能，使用時(shí)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(gè)獨(dú)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(hù)；
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(shè)空間受限；
5、不能實(shí)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(tái)或南墻面上，儲(chǔ)熱水箱放置在室內(nèi)（分戶集熱分戶儲(chǔ)水系統(tǒng)）
優(yōu)點(diǎn)：
1、住戶的太陽能相互獨(dú)立，互不影響；
2、運(yùn)行過程中，不存在收費(fèi)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(shè)備間、衛(wèi)生間、廚房、陽臺(tái)、閣樓等位置。
4、系統(tǒng)投資較高，運(yùn)行較穩(wěn)定，技術(shù)成熟。
缺點(diǎn)：
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(qiáng)制循環(huán)，費(fèi)電，水泵存在噪音，增加控制功能。
3、應(yīng)綜合考慮各戶集熱單元安裝位置，否則會(huì)破壞建筑立面美觀。、
4、受傾角影響，陽臺(tái)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(shí)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(chǔ)水系統(tǒng)示意圖
解決方案（三）在樓頂安裝一個(gè)集中儲(chǔ)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(chǔ)水系統(tǒng)）
優(yōu)點(diǎn)：
1、可以實(shí)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(shí)現(xiàn)與建筑物相協(xié)調(diào)；
3、只有一個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，上樓維修率低，樓面太陽能可由物業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)管理；
4、系統(tǒng)投資較低，運(yùn)行較穩(wěn)定，運(yùn)行成本低，技術(shù)成熟。
缺點(diǎn)：
1、輔助能源用量受天氣陰晴影響，不便于核算運(yùn)行成本和費(fèi)用；
2、運(yùn)行過程中，熱水需要收費(fèi)；收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)制定不當(dāng)，易造成物業(yè)和住戶的矛盾。
3、需要在樓頂放置一個(gè)大儲(chǔ)熱水箱，建筑設(shè)計(jì)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(chǔ)熱水箱加熱（即集中集熱分戶儲(chǔ)熱系統(tǒng)）
優(yōu)點(diǎn)：
1、各住戶使用自家水箱里的熱水和輔助能源，不存在收費(fèi)問題；
2、不受樓層高低限制，并可以實(shí)現(xiàn)太陽能熱能資源共享；
3、運(yùn)行過程中，不存在收費(fèi)管理問題；
4、只有一個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，上樓維修率低，樓面太陽能可由物業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)管理；
5、可以根據(jù)樓面建筑情況靈活布局，最容易實(shí)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(diǎn)：
1、為方便使用和安全可靠，應(yīng)采用承壓型儲(chǔ)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(yīng)特殊設(shè)計(jì)。
第四種解決方案雖然造價(jià)較高，但優(yōu)點(diǎn)突出，不須考慮水箱承重、電輔加熱預(yù)留、線路預(yù)留、供熱水循環(huán)、熱水計(jì)費(fèi)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(yīng)按解決方案四進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(duì)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(quán)歸開發(fā)商所有，供住戶免費(fèi)使用。
2、各住戶有免費(fèi)使用太陽能熱源的權(quán)力，但用戶如愿意使用太陽能，儲(chǔ)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(shè)計(jì)安裝的集中集熱分戶儲(chǔ)水太陽能熱水系統(tǒng)為例詳細(xì)介紹該系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施要點(diǎn)。
四、簡要設(shè)計(jì)
4．1設(shè)計(jì)參考依據(jù)
?。?）GB/T18713-2002《太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》
?。?）GB50364-2005《民用建筑太陽熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》
?。?）GB50015-2003《建筑給水排水設(shè)計(jì)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》
?。?）GB/T6424-1997《太陽能集熱器技術(shù)條件》
（7）GB4301-84《太陽能集熱器熱性能試驗(yàn)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(píng)價(jià)方法》
?。?）GBJ1788《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
（10）GB/T12936《太陽能熱利用術(shù)語》
?。?1）GB50275《壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
（13）用戶要求
