某別墅小區(qū)太陽能與建筑一體化設(shè)計(jì)

某別墅小區(qū)太陽能與建筑一體化設(shè)計(jì)陳繼友1,宣宣玲娟2,沈念俊1摘要:本文介紹紹了分體承壓壓式太陽能熱熱水器的組成成、工作原理理、性能特點(diǎn)點(diǎn)和一體化安安裝方式。以以別墅工程設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)例配以以集熱器安裝裝詳圖、預(yù)埋埋件安裝詳圖圖、管道穿屋屋面詳圖說明明分體承壓式式太陽能熱水水器與建筑一一體化的做法法，并對(duì)本項(xiàng)項(xiàng)目的得失進(jìn)進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：分體承承壓式太陽能能熱水器;特點(diǎn);建筑一體化;工程實(shí)例DesignonthhesollarennergyandbbuildiinginntegraationinavillaaChengJJi-youu1,XuaanLinng-juaan2，ShenNian--jun1(1.AnhuuiTexxtileIndusstriallDesiign&ReseaarchIInstittute，Hefeii2300001,Chhina;2.AnhuiiUnivversittyofArchiitectuure，Hefeii2306601,Chhina)Abstracct:Thhispaaperiintrodducestheccompossitionn,worrkingprincciple,,perfformannceanndinttegrattiveiinstalllatioonmoddeofthesseparaated-presssuredsolarrwateerheaater.Combiinedwwithaavilllaproojectandtthedeetaileedplaanofthehheatccollecctor,pre-bburieddcompponenttandpipessdrilllingthrouughthheroooftoshowtheppractiiceoffitwwithtthebuuildinnginttegrattion,andssummarrizestheggainaandloossofftheprojeect.Keywordds:sepparateedsollarwaaterhheaterr;Charracterristiccs;buiildingginteegratiion;prrojecttexammple0引言隨著人民生活水水平的日益提提高，人民對(duì)對(duì)住宅衛(wèi)生熱熱水的需求越越來越高，尤尤其是新購住住宅，幾乎無無一例外要安安裝生活熱水水設(shè)備。近年年來國內(nèi)房地地產(chǎn)業(yè)的高速速發(fā)展和人們們對(duì)節(jié)能減排排認(rèn)識(shí)的提高高推動(dòng)了太陽陽能與建筑一一體化技術(shù)突突飛猛進(jìn)的進(jìn)進(jìn)步，越來越越多的房地產(chǎn)產(chǎn)商對(duì)之表現(xiàn)現(xiàn)出了濃厚的的興趣，房地地產(chǎn)開發(fā)商為為提升綠色生生態(tài)住宅的品品位、檔次和和賣點(diǎn)，也努努力讓自己的的住宅產(chǎn)品附附帶太陽能熱熱水設(shè)備。與與建筑一體化化程度很高的的分體承壓式式太陽能熱水水器以節(jié)能環(huán)環(huán)保與美觀的的突出特點(diǎn)越越來越受歡迎迎，特別是在在別墅、高層層住宅陽臺(tái)等等地方得到最最先運(yùn)用。本本文以分體承承壓式太陽能能熱水工程實(shí)實(shí)例介紹了分分體承壓式太太陽能熱水器器的組成、工工作原理和性性能特點(diǎn)，并并以別墅工程程設(shè)計(jì)實(shí)例說說明了設(shè)計(jì)思思路和分體承承壓式太陽能能熱水器與建建筑一體化的的做法，針對(duì)對(duì)本項(xiàng)目的得得失進(jìn)行總結(jié)結(jié)。1項(xiàng)目概況本項(xiàng)目位于六安安市，始建于于2007年，小區(qū)內(nèi)內(nèi)共176套別墅，應(yīng)應(yīng)開發(fā)商要求求，每套別墅墅配套太陽能能熱水系統(tǒng)。每每套單體別墅墅為兩層，分分體太陽能集集熱器一體化化安裝于坡屋屋面，水箱置置于二層開敞敞設(shè)備平臺(tái)。六安地處皖西，為為典型夏熱冬冬冷氣候區(qū)域域，本設(shè)計(jì)所所取氣象參數(shù)數(shù)參照境內(nèi)霍山583114號(hào)氣象臺(tái)站站，其氣候特特性如下：臺(tái)站名稱霍山臺(tái)站號(hào)58314臺(tái)站類型基本站地理北緯(度))31.40地理東經(jīng)(度))116.32拔海高度(米))68.1常年大氣壓(帕帕)100845本處所取氣象年年類型典型氣象年冬季通風(fēng)室外計(jì)計(jì)算溫度-1.6℃冬季日照百分率率33％極端最低溫度-17.4℃極端最高溫度40.7℃2分體承壓式式太陽能熱水水器介紹2.1系統(tǒng)統(tǒng)組成分體承壓式太陽陽能熱水器系系統(tǒng)組成見圖圖一。主要包括：太陽陽能集熱器、承承壓儲(chǔ)熱水箱箱、智能控制制器、循環(huán)管管路（包括膨膨脹罐、水泵泵和閥件等）部部分。圖1分體承壓壓式太陽能熱熱水器原理圖圖2.2工作作原理集熱器、換熱盤盤管和泵站中中的循環(huán)泵構(gòu)構(gòu)成溫差循環(huán)環(huán)管路。當(dāng)集集熱器與水箱箱的溫度差達(dá)達(dá)到控制器設(shè)設(shè)定值（△t1）時(shí)循環(huán)泵泵啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)換熱介質(zhì)在在集熱器和水水箱之間循環(huán)環(huán)，通過熱交交換器將太陽陽集熱器收集集的熱量傳導(dǎo)導(dǎo)至貯熱水箱箱中。在循環(huán)環(huán)泵運(yùn)行過程程中，當(dāng)溫差差小于設(shè)定值值（△t2）時(shí)，循環(huán)環(huán)泵將停止工工作。太陽能不足或?qū)?duì)水溫要求較較高時(shí)的熱量量補(bǔ)充由水箱箱中的輔助電電加熱棒提供供。循環(huán)管路中的膨膨脹罐和泵站站中的安全閥閥對(duì)循環(huán)管路路分別起到緩緩沖壓力防止止水錘、限定定壓力和限定定溫度的作用用，以確保循循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)行安全。2.3設(shè)備備特點(diǎn)1）分體安裝、承承壓運(yùn)行，操操作簡單；2）智能化控制制系統(tǒng)，具有有手動(dòng)/自動(dòng)/自由設(shè)定等等多種模式；；3）集熱單元與與建筑完美結(jié)結(jié)合，適合各各種建筑風(fēng)格格，各種角度度的坡屋面、陽陽臺(tái)等；4）輔助電加熱熱棒保障24h熱水供應(yīng)和和高負(fù)荷用熱熱水時(shí)的供水水質(zhì)量；5）安裝方案多多樣，運(yùn)行可可靠，滿足家家用、工程等等個(gè)性化需求求2.4安裝裝布置集熱器固定于屋屋面上，儲(chǔ)熱熱水箱布置因因地制宜，整整個(gè)系統(tǒng)承壓壓運(yùn)行。集熱熱循環(huán)管路和和用水循環(huán)管管路在室內(nèi)貼貼墻或者埋地地暗敷，根據(jù)據(jù)具體情況在在不破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)的情況下穿穿墻布置，穿穿樓板時(shí)根據(jù)據(jù)需要做防水水處理。3建筑一體化化設(shè)計(jì)一體化化設(shè)計(jì)3.1集熱熱器與屋面一一體化設(shè)計(jì)目前家庭常用熱熱水器為直插插式，用支架架安裝于屋面面，該種熱水水器為普及太太陽能和提高高人民生活水水平作出的巨巨大貢獻(xiàn)。但但隨著人民生生活水平的提提高，對(duì)熱水水需求量的提提高和對(duì)建筑筑美觀外立面面的要求，具具有大容量和和與建筑一體體化的分體式式太陽能熱水水器越來越受受到歡迎。本設(shè)計(jì)中將太陽陽能集熱器安安裝于屋面預(yù)預(yù)埋基礎(chǔ)上，集集熱定位見圖圖2。圖2集熱器瓦瓦屋面布置圖圖瓦屋面集熱器基基礎(chǔ)做法主要要有半突出支支座式和嵌入入支架配和防防水面板式。半半突出支座式式因其造價(jià)低低廉、施工簡簡單和防水性性能優(yōu)異而被被本設(shè)計(jì)采用用，具體做法法見圖3。施工安裝方法如如下：基座與預(yù)埋件施施工完畢后涂涂與屋面瓦塊塊同色油漆兩兩遍。預(yù)埋件上下排間間距1650mmm，左右排間間距1500mmm，集熱器真真空管數(shù)量可可以根據(jù)實(shí)際際需求調(diào)整，如如用戶因調(diào)整整集器真空管管數(shù)量導(dǎo)致集集熱器尺寸變變化時(shí)，本預(yù)預(yù)埋件位置不不變，只需將將集熱器寬度度方向固定點(diǎn)點(diǎn)調(diào)整為1500mmm即可。圖3瓦屋面集熱熱器安裝詳圖圖集熱器基礎(chǔ)需要要預(yù)埋連接配配件，預(yù)埋做做法見圖4。為滿足強(qiáng)度和與與建筑外觀協(xié)協(xié)調(diào)問題，預(yù)預(yù)埋件需滿足足如下要求：：預(yù)埋件采用可焊焊性良好的鋼鋼材；鋼筋采用一級(jí)鋼鋼；焊條采用E433，焊縫厚度度均應(yīng)大于或或等于焊件厚厚度；預(yù)埋件表面涂防防銹漆兩遍，磁磁漆2~4遍，涂料顏顏色同屋面瓦瓦塊。圖4基礎(chǔ)預(yù)埋埋件詳圖3.2熱水水箱位置的確確定貯熱水箱位置影影響到系統(tǒng)的的集熱效率和和用熱水的便便利性。水箱箱離集熱器距距離過遠(yuǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)循環(huán)環(huán)管路過長，增增加循環(huán)管路路熱量損失，同同時(shí)增加循環(huán)環(huán)動(dòng)力損耗和和動(dòng)力容量，故故貯熱水箱與與集熱器距離離越短越好。為滿足貯熱水箱箱連接供熱水水管道的便捷捷性要求和集集熱器與貯熱熱水箱接管距距離不宜過長長（本處實(shí)際際接管3.2m）以提高系系統(tǒng)集熱效率率的工藝要求求，本項(xiàng)目在在閣樓設(shè)置一一開敞機(jī)位，用用于放置太陽陽能貯熱水箱箱和空調(diào)外機(jī)機(jī)，該機(jī)位空空間外飾百葉葉遮擋，這樣樣的處理既使使該空間滿足足設(shè)備工藝需需求，又可使使建筑外立面面美觀大方。貯貯熱水箱位置置見圖5。圖5貯熱水箱箱布置圖3.3管道道穿屋面的做做法管道穿屋面處需需預(yù)埋套管，具具體做法見圖圖6。本處套管所穿屋屋面為懸挑屋屋面，整個(gè)設(shè)設(shè)備均處于室室外，即使因因防水套管年年久老化導(dǎo)致致漏水也不至至影響建筑內(nèi)內(nèi)部空間的使使用。圖6管道穿屋屋面詳圖4項(xiàng)目得失總總結(jié)4.1建筑筑一體化設(shè)計(jì)計(jì)本項(xiàng)目總體上外外觀整潔美觀觀，設(shè)備與建建筑融合程度度較高，水箱箱位置安排滿滿足設(shè)備技術(shù)術(shù)要求和用戶戶使用要求。人人站在遠(yuǎn)處看看，好似屋頂頂設(shè)置了采光光天窗，巧妙妙實(shí)現(xiàn)了太陽陽能構(gòu)件與建建筑的融合，增增添了建筑動(dòng)動(dòng)感。但是集熱器只做做到與建筑外外立面的結(jié)合合，但是沒有有達(dá)到建筑構(gòu)構(gòu)件化要求，沒沒有完全與建建筑一體化，因因此，太陽能能與建筑一體體化技術(shù)尚有有待提高。4.2穿屋屋面部分套管管套管所穿屋面為為懸挑屋面，不不經(jīng)過室內(nèi)，整整個(gè)太陽能系系統(tǒng)安裝于建建筑外部，不不影響建筑內(nèi)內(nèi)部空間的美美觀，且方便便維修，即使使系統(tǒng)故障也也不會(huì)以為跑跑冒滴漏影響響建筑內(nèi)部空空間。4.3選用用二次換熱循循環(huán)集熱系統(tǒng)統(tǒng)采用乙二醇防凍凍溶液作為二二次換熱循環(huán)環(huán)導(dǎo)熱介質(zhì)，清清潔衛(wèi)生，二二次換熱會(huì)致致系統(tǒng)集熱效效率降低。但乙二醇防凍溶溶液可有效保保證冬天外露露太陽能管道道不被凍裂，保保證在六安典典型氣象年有有508h干球溫度≤0℃的情況下，設(shè)設(shè)備可有效防防凍，為設(shè)備備安全運(yùn)行提提供可靠保障障。4.4采用用承壓水箱水箱水壓由市政政自來水提供供，故熱水無無需熱水泵驅(qū)驅(qū)動(dòng)，既使系系統(tǒng)操作簡化化，又降低造造價(jià)和運(yùn)行成成本。4.5輔助助電加熱裝置置為保障陰雨天氣氣及用戶超負(fù)負(fù)荷用熱水需需求，本系統(tǒng)統(tǒng)水箱下端和和中間各配備備一只電加熱熱棒，當(dāng)水箱箱熱水量不足足時(shí)，用戶自自主加熱，實(shí)實(shí)現(xiàn)24h熱水供應(yīng)，提提高用戶用水水滿意度，提提升居住品質(zhì)質(zhì)。4.6智能能控制器智能控制器具有有啟?？刂?、溫溫度顯示、開開機(jī)自檢、故故障顯示、手手動(dòng)/定時(shí)輔助加加熱等功能。多多種控制模式式簡潔易操作作，輔助加熱熱模式可設(shè)定定，簡潔又節(jié)節(jié)能。4.7管道道敷設(shè)分體式太陽能冷冷熱水管根據(jù)據(jù)水箱放置的的位置布管，實(shí)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與與管線外置，方方便日后管理理和維修。但但是本系統(tǒng)因因用過水點(diǎn)多多，不好設(shè)置置回水管路，故故在用水點(diǎn)使使用熱水時(shí)，需需放掉水龍頭頭至水箱之間間管道中的冷冷水，雖然輸輸配管道已作作保溫處理，用用戶在短時(shí)間間間隔內(nèi)第二二次用水時(shí)溫溫降不致過大大，但仍會(huì)造造成水資源的的浪費(fèi)。因此此，太陽能熱熱水管道走向向設(shè)計(jì)和回水水設(shè)計(jì)等問題題是我們重點(diǎn)點(diǎn)需要解決的的問題之一。參考文獻(xiàn):[1]國家住宅宅與居住環(huán)境境工程技術(shù)研研究中心.住宅建筑太太陽能熱水系系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)計(jì)[M].北京:中國建筑工工業(yè)出版社,20066.[2]鄭瑞澄，等等主編.民用建筑太太陽能熱水系系統(tǒng)工程技術(shù)術(shù)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出出版社,20066.[3]羅運(yùn)俊..關(guān)于平板與與真空管太陽陽集熱器的綜綜合評(píng)述[J].北京市新能能源與可再生生能源協(xié)會(huì)2004年年會(huì)文集,20044.[4]羅運(yùn)俊，陶陶楨.太陽熱水器器及系統(tǒng)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出出版社,20077.[5]中國建筑筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研研究院.太陽能熱水水器選用與安安裝[M].北京:中