居住類建筑對太陽能熱水系統的選擇[權威資料]

居住類建筑對太陽能熱水系統的選擇 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：太陽能是可再生能源中研究開發(fā)最多、最引人注目、應用最廣泛的清潔能源。本文首先介紹了使用太陽能熱水的經濟性和必要性，接著闡述了目前太陽能熱水系統使用存在的問題及太陽能熱水的各種系統，最后分析了不同類型住宅建筑對太陽能熱水系統的選擇。 關鍵詞：太陽能；熱水系統；住宅 Abstract: solar energy is renewable energy research and development, the most dramatic, the most widely used to clean energy. This paper first introduced the use solar hot water efficiency and the necessity, then expounds the present solar hot water systems use the existing problems and the various solar hot water system, and finally analyzes the different type of residential building solar hot water system selection. Keywords: solar； Hot water system； residential TU832.1+7 A 近年來，在能源危機和環(huán)境污染雙重壓力下，世界各國都更加重視清潔能源的研究開發(fā)和推廣應用。太陽能作為一種取之不盡、用之不 竭的綠色能源，是改善居民生活條件和解決能源緊張的有效方法，是 21 世紀以后人類可期待的最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉粗弧?1 使用太陽能熱水的經濟性和必要性 由于我國經濟的不斷發(fā)展，作為社會和經濟發(fā)展重要物質基礎的能源，其需求呈現出持續(xù)增長的趨勢，特別是近年來我國建筑業(yè)的迅速發(fā)展使得建筑能源也迅猛增長。由于小康社會的建設和人們生活水平的提高，人們對生活舒適性的要求越來越高，尤其是在生活熱水的使用方面較為突出，在我國發(fā)達地區(qū)的住宅中建筑總能耗的 15%20%是屬于其生活熱水能耗，而我國不僅是一個常規(guī)能 源（如石油、天然氣和煤炭等）短缺的國家，而且是常規(guī)能源消耗的大國。能源緊缺以及由能源帶來的環(huán)境污染日益突出，已成為目前急需解決的問題。找到一個清潔、安全且穩(wěn)定、經濟的能源供應及消費體系是建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要保障。太陽能作為清潔可再生能源既可以提高居民的生活舒適性，又能有效減少常規(guī)能源的消耗量，從而受到了人類廣泛的關注。因此，大力開發(fā)利用太陽能資源，優(yōu)化能源結構，為促進經濟、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。 2 目前太陽能熱水系統的使用存在的問題 （ 1）太陽能熱水系統設計形式 種類多。目前，對于住宅建筑常用的系統一般有陽臺壁掛太陽能熱水器、家用太陽能熱水器、集中集熱 -分戶儲熱和集中集熱 -集中儲熱的太陽能熱水系統等。在投資、使用、維護等方面這幾種系統都有較大的區(qū)別，雖然各有利弊，但對于哪一種系統形式更適用于住宅建筑的太陽能熱水工程，觀點并不一致。 （ 2）太陽能產品有多種，包括全玻璃真空管集熱器、金屬熱管真空管集熱器、平板集熱器、 U 形管集熱器、玻璃真空管集熱管和平板集熱器等。哪一種類型的太陽能產品更適合應用于住宅建筑，各企業(yè)及行業(yè)內的說法不一。 （ 3）太陽能熱水系 統中有多種形式的輔助熱源，如電加熱、燃油、熱泵及燃氣等形式。如何配置在住宅太陽能熱水系統中的輔助熱源才能夠達到經濟與合理。 （ 4）目前，并未建立太陽能熱水系統工程的監(jiān)管體系，或具有不完善性，并且沒有專業(yè)的部門有效地監(jiān)控太陽能系統工程的設計、施工及驗收等環(huán)節(jié)，造成無法完全保證太陽能工程在施工過程中的質量，隨著工程量的增大，問題會逐漸顯現。 3 太陽能熱水各種系統的介紹 （ 1）按太陽能熱水系統運行方式可分為以下三種：直流式系統，利用控制器使傳熱工質直接一次流過集熱器加熱后，進入貯熱 水箱或用水點的非循環(huán)太陽能熱水系統，其貯熱水箱的作用僅為貯存集熱器所排出的熱水；強制循環(huán)系統，利用外部動力迫使傳熱工質通過集熱器進行循環(huán)的太陽能熱水系統；自然循環(huán)系統，僅利用傳熱工質內部的溫度梯度產生的密度差來實現集熱器與換熱器之間或集熱器與貯水箱之間進行循環(huán)的太陽能熱水系統。 （ 2）按太陽能熱水系統供水范圍可分為如下三種：分散供熱水系統，采用分散的太陽能集熱器和分散的貯熱水箱的小型太陽能熱水系統；集中供熱水系統，采用集中的太陽能集熱器和集中的貯熱水箱的太陽能熱水系統；集中 -分散供熱水系統，采用集 中的太陽能集熱器和分散的貯熱水箱的太陽能熱水系統。 （ 3）按太陽能熱水系統輔助熱源設備安裝位置可分為外置加熱系統和內置加熱系統兩種。 （ 4）按太陽能熱水系統集熱系統與熱水供應系統的換熱方式分為如下兩種：間接系統，在集熱器中注入某種傳熱工質，將其加熱后再通過換熱器間接加熱水供給用戶的系統；直接系統，將集熱器中的冷水直接進行加熱供給用戶的系統。 （ 5）按太陽能熱水系統輔助能源啟動方式可分為按需手動啟動系統、全日自動啟動系統和定時自動啟動系統三種。 太陽能熱水系統的類型應根 據建筑物的類型及使用要求進行選擇。 4 不同類型住宅建筑對太陽能熱水系統的選擇 4.1 別墅 別墅是高檔住宅建筑，各戶獨立，私密性好，一般為23 層，太陽能系統宜考慮每戶獨立設置。別墅的套內具有較多的衛(wèi)生間，人均用水不均勻性較大且熱水用量大，但是人均具有較大的屋面面積，可以考慮采用在屋面設置較大面積的集熱器。 在北方，由于存在冰凍的問題，宜采用間接系統，因此只能采用強制循環(huán)系統，如圖 1 所示。在南方，不用防凍，為了提高太陽能的熱效率，對水質要求不高的前提下，宜采用直接系 統。此外，為了便于控制，使太陽能更大限度地得到利用，應采用直流式系統，如圖 2 所示。輔助熱源可以選擇燃氣或電熱水器。 圖 1 別墅太陽能熱水強制循環(huán)系統 圖 2 別墅太陽能熱水直流式系統 4.2 集體宿舍 集體宿舍由于用水量大，用熱水時間集中，太陽能集熱系統控制采用強制溫差循環(huán)方式運行，輔助熱源采用電加熱裝置，且運行方式為定溫出水。廣州某集體宿舍采用太陽能熱水系統進行連續(xù)測試，其太陽能熱水系統每噸水耗電冬季約為 1215 元，春秋季每噸水約為 69 元，而夏季每噸水基本為 0。 4.3 酒店 酒店一般采用集中式供熱水系統，太陽能集熱器安裝在屋面，其輔助熱源一般采用熱水鍋爐、熱泵等。酒店 24h全日供應熱水，用水高峰時間為 18： 0024:00，同時由于酒店熱水使用的小時變化系數比較大，因此酒店對穩(wěn)定的供應熱水具有相當高的要求。 在南方，太陽能熱水系統一般采用定溫放水的直流式系統，利用集熱器出口的溫控元件檢測出口溫度，當達到設定溫度時，便將集熱器中的熱水放入熱水貯水箱中；熱泵熱水系統采用定溫放水系統，由熱泵加熱水箱和熱水貯水箱組成，熱泵熱水系統每加熱一箱水 都是從冷水到設定溫度，當達到設定溫度時，熱泵加熱水箱中的熱水就直接進入熱水貯水箱中，如圖 3 所示。這種系統雖然具有較復雜的控制系統，但是減少了很多冷、熱混合水所帶來的熱損失，且比較高效、節(jié)能，更為重要的是能夠使熱水貯熱水箱中的水溫穩(wěn)定性得到保證。 圖 3 太陽能與熱泵聯合運行原理圖 為了使整個系統既能高效運作，又要使供水穩(wěn)定性得到保證，而太陽能熱水受天氣條件、日照情況的影響較大，熱泵制熱時間較慢，因此，需要根據酒店熱水用水特性對控制程序進行設計。 4.4 多層住宅 我國多層住宅一般是指 9 層的住宅建筑，屋面面積一般夠集熱面積之用，應該優(yōu)先考慮屋面集熱的方式。為了管道敷設空間，同時由于屋面屬于整棟業(yè)主共有，太陽能應該采用集中集熱的太陽能熱水系統。為了減少計價麻煩，同時也為了減少物業(yè)管理的維護麻煩，應該分戶設置輔助熱源。因此，多層住宅宜采用集中集熱、儲熱，分戶輔助加熱的太陽能熱水系統。 多層住宅集熱系統和別墅太陽能系統一樣，在北方，宜采用強制循環(huán)式間接系統，在南方，宜采用直流式直接系統。在北方，為了防凍，貯熱水箱宜放在室內；在南方，可以放在室外露天。 這個系統的關鍵是太陽能熱水和輔助熱源熱水的自動轉換，由于供熱系統無循環(huán)管道，剛開始需打開熱水器加熱管內的冷水，而當太陽能熱水供到時，出現高溫熱水，容易燙傷，恒溫熱水器可以很好地解決這個問題，但恒溫熱水器一定要安全可靠。 4.5 高層住宅 高層住宅的太陽能熱水系統選用既要經濟適用，又要安全簡便。高層住宅公用面積一般都比較緊張，不宜采用需要較多公用面積作為熱水立管專用管井之用的集熱形式，且其底部樓層需要很長的分戶支管，不利于節(jié)省。高層住宅使用熱水的人數多，屋面面積往往不夠集熱用，可 以采用墻面或陽臺式集熱器，不需要公用管井及屋面集熱。 5 結束語 居住類建筑的太陽能熱水系統可供選擇的形式有很多，因此在選用時需要考慮不同類型的住宅建筑，使之與太陽能熱水系統能夠達到完美的結合，從而最大限度的實現環(huán)保、高效、節(jié)能供應熱水的目的。 參考文獻： 孫潤 .太陽能熱水系統在住宅設計中的應用 J.江蘇建筑 .2008,(5):27-28. 陳勇 .住宅建筑太陽能熱水系統應用研究 J.中國建筑金屬結構 .2009,(10):44-49. 王毅 .太陽 能熱水系統在住宅中的應用 J.住宅產業(yè) .2011,(11):55-57. 謝振明 .太陽能熱水系統使用的基本要求以及工程應用舉例 J.寧波節(jié)能 .2012,(1):28-36. 李槿，劉洪彬 .太陽能熱水系統在住宅中的應用 J.山西建筑 .2009,35(23):184-185. 閱讀相關文檔 :簡析橋梁轉體施工工藝與關鍵技術 淺談水利工程勘察技術措施及管理對策 解放思想提高河池公路 “ 三個服務 ” 能力和水平 基于TOD 理念的綜合客運樞紐地區(qū)空間規(guī)劃探索 淺談靖西縣建制村通 水泥公路項目業(yè)主合同管理 土建施工存在的問題及質量控制 淺談鋼橋面瀝青鋪裝的施工工藝及控制要點 預應力錨索 +抗滑樁在滑坡治理中的應用 淺談巖溶地區(qū)的高層建筑基礎設計及處理方法 客運專線 9