住宅太阳能热水系统的比较及选用
住宅建筑太阳能热水系统设计
住宅建筑太阳能热水系统设计探讨摘要：太阳能作为一种可再生的绿色环保能源正逐渐进入各家各户。
近年来，太阳能热水系统就普遍应用于住宅建筑当中。
本文就结合两个住宅建筑工程实例，根据具体项目特点，热水系统选择合适的系统形式，并分别对太阳能热水系统设计思路进行了介绍。
关键词：太阳能热水系统；集中集热-分户储热；阳台壁挂；设计太阳能是一种取之不尽、用之不竭的绿色环保能源，目前世界各种正在积极推广使用。
据统计，在住宅建筑中，生活热水的制取所耗费的能源是除采暖、空调外的第二大耗能，采用太阳能作为热源供应生活热水是一项有效的节能措施。
目前，我国各地纷纷出台建筑节能办法，其中就包括积极推进太阳能热水系统在住宅建筑中的应用。
本文主要介绍住宅建筑中比较常用的太阳能热水系统形式的设计思路。
1 系统选择太阳能热水系统根据建筑条件采用2种方式。
某住宅小区每户住宅设置独立的太阳能热水系统，在阳台外侧设置太阳能集热板，在阳台内设置闭式热水罐，太阳能集热板与热水罐之间采用自然循环，热水罐设置电加热棒，电加热功率1.5kw。
太阳能集热板设置15°倾角，结构专业预留挑板，建筑立面考虑一体化设计，将集热板作为建筑立面的组成部分，做到与建筑的完美结合。
该项目由于立面造型要求，不适合在阳台设置太阳能集热板，与业主协商确定采用集中集热-分户储热太阳能热水系统；在建筑物屋面集中安装太阳能集热器，采用金属-玻璃真空管集热器，在每户卫生间内安装储热水箱，集热系统通过循环管路将热量输送到每个用户，通过储热水箱中的换热装置将每户储热水箱中的自来水加热供用户使用；储热水箱中内置电辅助加热装置，当太阳能光照不足达不到供水温度时采用电辅助加热装置加热储热水箱中的自来水保证用户使用，电加热功率1.5kw。
由于楼层较高，且每户面积较小，屋面放置的太阳能集热板无法满足全部用户热水需求，下部楼层住户拟采用分体式空气源热泵热水系统，在卫生间设置集热水箱，在室外设备平台设置空气源热泵机组。
住宅楼太阳能热水系统
住宅楼太阳能热水系统随着环保意识的增强和能源开发问题的凸显，太阳能热水系统作为一种绿色、清洁的能源供应方式，在住宅楼中得到了广泛应用。
本文将对住宅楼太阳能热水系统的构成、工作原理以及其优势进行详细介绍，以期为读者提供全面的了解。
一、系统构成住宅楼太阳能热水系统主要由太阳能集热器、热水储罐、热水供应管路和控制系统四部分组成。
1. 太阳能集热器：太阳能集热器是系统的核心部件，通常安装在住宅楼的屋顶或阳台。
它利用太阳辐射将太阳能转化为热能，进而加热供应给热水储罐。
2. 热水储罐：热水储罐主要用于存储被太阳能集热器加热后的热水。
根据需要，热水储罐可以设置多个，以满足住宅楼不同层次的需求。
3. 热水供应管路：热水供应管路连接太阳能集热器和热水储罐，将其加热的热水传输到需要的位置，确保住宅楼内每户的热水供应。
4. 控制系统：控制系统用于太阳能热水系统的自动控制和监测。
通过温度传感器和控制阀，系统可以根据热水需求自动调节太阳能集热器的工作状态，保证热水的稳定供应。
二、工作原理住宅楼太阳能热水系统的工作原理基于太阳能热能的收集和传输。
具体步骤如下：1. 太阳能集热器吸收太阳辐射：太阳能集热器通过其内部的吸热板，将太阳辐射中的热能吸收并转化为热水。
2. 热水传输至热水储罐：热水通过供应管路输送至热水储罐，存储起来供日常使用。
3. 热水供应：当住宅楼内需要使用热水时，水泵将热水从储罐中抽取出来，通过供水管路传送至各个用户处，以满足热水需求。
4. 控制系统控制：控制系统监测热水温度，当温度过高或过低时，自动调节太阳能集热器的工作状态，以保证热水的合适温度。
三、优势住宅楼太阳能热水系统相比传统的热水供应方式有以下几个显著的优势：1. 环保节能：太阳能热水系统利用太阳提供的清洁能源，无需使用化石燃料，减少了对环境的污染。
同时，太阳能的利用可以节约大量的传统能源，降低能源消耗。
2. 经济实惠：虽然住宅楼太阳能热水系统的安装初期成本较高，但长期来看，其运行成本较低。
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议1. 引言1.1 背景介绍太阳能热水系统是一种利用太阳能将水加热供应民用建筑热水的环保节能设备。
随着环保意识的增强和能源危机的临近，太阳能热水系统的应用越来越广泛。
在我国，民用建筑的温水需求占全国能源消耗的相当大比例，因此太阳能热水系统的设计和运行质量directly 关系到能源利用效率和环境保护。
目前太阳能热水系统在设计和运行过程中存在一些常见问题，如系统效率低、设备损坏频繁等，这些问题严重影响了系统的正常运行和使用效果。
对太阳能热水系统设计常见问题及解决建议的研究具有重要的现实意义。
通过深入分析太阳能热水系统设计中的问题和改进建议，可以提高系统的性能和稳定性，为未来太阳能热水系统的发展提供参考和指导。
1.2 研究意义太阳能热水系统在民用建筑中的应用越来越广泛，其具有节能环保、可再生利用等优势，对减少能源消耗、减少二氧化碳排放具有重要意义。
目前在实际应用中存在一些设计上的常见问题，如系统效率低、维护困难等，这些问题严重影响了太阳能热水系统的性能和使用效果。
分析并解决这些设计问题，提出改进建议，对优化太阳能热水系统的设计和运行具有重要意义。
通过对太阳能热水系统设计常见问题的深入研究和分析，可以为设计人员提供指导，帮助他们避免设计上的常见错误，提高系统的效率和性能。
探讨系统效率低的原因，提出相应的改进建议，有助于提升系统的整体性能，减少能源浪费，降低使用成本。
对系统的维护保养进行研究，可以延长系统的使用寿命，确保其长期稳定运行。
本研究对于推动太阳能热水系统在民用建筑中的应用具有重要的现实意义和实践价值，可以促进绿色建筑的发展，推动可持续发展的进程。
也可以为未来太阳能热水系统设计与运行的研究提供参考，为相关领域的学术研究和实践应用提供有益借鉴。
1.3 研究现状目前，民用建筑太阳能热水系统设计在我国已经得到了广泛应用，并在不断发展完善的过程中逐渐成为一种重要的热水供应方式。
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式1,分户式系统住宅建筑中常见的太阳能热水系统主要有分户式和集中式俩种系统分户式系统是最常见的系统形式,各家各户自成独立的系统,没有各户之间的流量分配问题,以及复杂的控制问题,安全隐患也比较好解决。
但由于各户之间使用的不平衡,不能够充分利用太阳能集热设施,利用率不高,从而造价相对较高。
分户式又分分体式和整体式两种形式。
2,集中式系统集中式的太阳能热水系统是指集中集热和集中供热,集中集热系统太阳能利用效率高,热水资源实现共享。
系统通过集热器集中集热,将热水放于储水箱中,水温达到设定温度时,热水进入恒温水箱储存供用户使用,没有达到要求时启用辅助加热设施加热后进入恒温水箱,系统可根据要求实现24小时供水或定时供水。
集中式太阳能热水系统集成化程度高,管路简单,初期投资较少。
但由于系统集中运行,一旦某点出现故障,维修服务不及时,则将影响一大片用户,使许多用户热水供应不能得到保证。
且在管路系统设计不当时,会出现支管较长,使用时需先放出较多冷水,浪费水资源。
3,半集中式系统半集中式太阳能热水系统的原理为:集热器集中集热,通过循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中,通过判断水箱中的水温和集热管中温度由温差控制启动电磁阀,在水箱中采用换热盘管将水箱中的水加热,用水时,热水由冷水顶出,水压温度。
各户单独使用,热水资源分配均匀,集热部分可承压运行,系统闭式循环,避免因水质引起管路和集热器结垢,运行控制方式简单。
该系统的最大特点是将热水储存于每户中,这样可以水箱的占地面积。
太阳能系统形式的特点:1.分户式太阳能热水系统的优缺点:A分户式太阳能热水系统的独立性能好,各户单独使用,互不影响,管理方便B 分户式太阳能热水系统管路较多,总成本高于集中式太阳能热水系统。
2.集中式太阳能热水系统的优缺点:A集中式太阳能热水系统的集成化程度高,集中储热有利于降低造价并减少热损失;集中辅助加热系统能源利用效率高;热水集中供应可优化设计,管路简单;干管循环回水保证供水品质,但支管较长的用户放冷水量较多,系统必须考虑回水。
太阳能热水系统的分类和优缺点
联集管集热器式太阳能热水系统
真空管型联集管集热器可以分为竖插管集热器、单排管 和双排管横插管集热器
横置式联集器只能做上下串联，东西并联。而竖置式联 集器只能做东西串联，前后并联，
1当光照充足而水箱内尚未储满热水时，系统为定温出水运行， 当集热器出口温度T2（温度传感器2）达到设定值时，控制系统 打开电磁阀1，自来水进入管路，把高温水顶入水箱，当出口温 度T2低于设定温度时，控制系统关闭电磁阀E1，系统吸收太阳 热量储存于集热器内水中，使水温继续升高。
开式集热器、开式 水箱，辅助能源间 接加热，通过内置 盘管换热器换热的 间接热水系统
开式集热器、开式 水箱，辅助能源直 接加热，通过内置 换热器换热的间接 热水系统
开式集热器、开式水箱，辅助
能源直接加热，通过外置换热 器换热的间接热水系统
闭式集热器、闭式 水箱，辅助能源间 接加热，直接热水 系统
2、太阳能热水系统的分类
GB /T 18713-2002 按集热器的循环方式分为三种形式：自然循 环系统、直流式系统、强迫循环系统。
自然循环系统：是指利用传热工质内部的温度梯度产生的密 度差所形成的自然对流进行循环的太阳热水系统。在自然循 环系统中，为了保证必要的热虹吸压头，储水箱应高于集热 器上部。这种系统机构简单不需要附加动力。
2、太阳能热水系统的分类
GB /T 20095-2006 按热水系统的4种特征进行分类，每种特征 又分为2~3种类型
序
号
分类特征
类型1
系统类型 类型2
类型3
1
按储热水箱内水被加热 的方式
直接系统
间接系统 ----------
2 按传热工质流动方式 自然循环系 直流式系 强制循环
高层住宅太阳能系统
高层住宅太阳能系统在当今社会，随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，寻找可持续和清洁能源已成为当务之急。
在这一背景下，高层住宅太阳能系统逐渐走入人们的视野，并展现出巨大的潜力。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其应用范围越来越广泛。
对于高层住宅而言，安装太阳能系统不仅可以减少对传统能源的依赖，降低能源成本，还能为环保事业做出贡献。
高层住宅太阳能系统主要包括太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。
太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池板将太阳能直接转化为电能。
在高层住宅中，太阳能电池板通常安装在屋顶或者阳台等阳光充足的位置。
这些电池板由多个光伏单元组成，能够吸收太阳光中的光子，并通过半导体材料的特性产生直流电。
直流电经过逆变器转换为交流电后，就可以并入电网供住宅内的电器使用，或者储存起来以备不时之需。
对于高层住宅的居民来说，太阳能光伏发电系统带来的好处是显而易见的。
首先，它能够显著降低居民的电费支出。
在阳光充足的日子里，太阳能发电系统所产生的电能可以满足部分甚至全部家庭用电需求，从而减少从电网购买的电量。
其次，太阳能发电系统有助于减少碳排放，为应对全球气候变化贡献一份力量。
此外，一些地区还对安装太阳能发电系统的用户提供补贴和优惠政策，进一步提高了其经济效益。
然而，高层住宅太阳能光伏发电系统在推广过程中也面临一些挑战。
比如，高层住宅的屋顶面积相对有限，可能无法安装足够数量的太阳能电池板以满足所有居民的用电需求。
而且，安装和维护太阳能发电系统需要一定的初始投资，对于一些居民来说可能是一笔不小的开支。
此外，太阳能发电的效率受到天气条件的影响，在阴天或夜晚无法正常工作，这就需要与电网保持良好的连接，以确保电力供应的稳定性。
太阳能热水系统则是通过太阳能集热器收集太阳能，将水加热后供居民使用。
太阳能集热器通常安装在屋顶，通过管道将热水输送到各个住户的水箱中。
太阳能热水系统具有节能、环保、经济等优点。
太阳能热水应用及系统比较
个 简单 的分析、 比较 。 集 中式 太阳能热水 系统
一
、
该系 统中 ，太 阳能集 热器 、储热水 箱、恒温热水 箱和辅 助加热系 统 均设于 屋顶 ，各用 户不再 分设加热设 备 ，所有 用户共用 热水 的供 回 水管 网。 集 中太 阳能 热 水 系 统 的 一般 流程 如 下 ：太 阳 能集 热 器 产 生 的
寨 中太阳蘸 系统运行漉 程圈
管理 的困难。所 以集 中太 阳能热水 系统不适合 一般住 宅 ，但是宿舍 采 用集 中太 阳能 系统则非 常有利。宿舍用 热水 时间集 中，热 水使用零 星 时段 内 （ 如夜间 ） ，可人为限定加热循环泵 的开启 ，以减少能耗 。 ＝ 、集 中—分散 太阳能热水 系统 集 中一 分散系统有 两种形式 ，一 、太 阳能集热器 和储 热水箱设 于 屋顶 ，各住 户 内设辅 助加热 设备 ，即热 水器 ；二 、仅 太 阳能集热器设 于屋顶 ， 各 住户内设换 热水箱和热水 器。 集 中—分散太 阳能热水系统的一般流程如下 ： （ 一） 太 阳能集热器和储热水箱设于屋顶 的情况 ： 经太 阳能 集热 器产 生 的热水 进入 储热 水箱 ，当太 阳能 集热 器 的 出水和储 热水 箱底部 的温差 （ Ｔ １ 一 Ｔ ２） 小 于设定值 时 ，太 阳能循 环水 泵启 动 ，储 热水箱 内的水经太 阳能集热器循 环加热 ，直至温差 达到 限 定值 。此时 ，储 热水箱 内的热水 由加压供水 泵直接供 至住户 家用 热水 器 （ 此热水器上 进水管 上带有温度 探头 ，并将 温度信 号传递 给温 度显 示 器 ，温 度显示 器可 准确反 应太 阳能热 水温度 ） ，当热水 温度达 到用 户 限定 温度 ，热 水器 不工 作 ，用户 直 接使 用太 阳能热 水 ；当热水 温 度 达不 到用 户 限定 温度 ，热水 器 工作 。 同时 ，当供水 管 网 中的水 温 Ｔ ３ 与储热 水箱 内的水 温 Ｔ ４ 的温差值 大于限定 值时 ，回水 电磁 阀打开 ， 加压 供 水泵 启动 ，热 水强 制循 环 ，以保证 热 水管 网中 的水 温 相对 恒
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议近年来，随着科技技术的快速发展以及人民生活意识的提升，太阳能热水系统广泛应用于人们的日常生活中。
特别是在广大农村，太阳能热水系统也十分普及。
文章主要就民用建筑太阳能热水系统设计常见问题展开分析，并给予相应的建议。
标签：民用建筑;太阳能热水系统;设计问题;建议近十年建筑行业的迅猛发展，致使清洁能源与新能源的急速发展。
大力开发好利用太阳能是优化能源结构，改善环境，降低能耗等可持续发展的战略之一。
目前太阳能热水系统在民用建筑中的应民用建筑中的应用和推广。
1、民用建筑太阳能热水系统设计常见问题及建议1.1太阳能集热器布置不合理及建议民用建筑太阳能热水系统设计一般由给排水专业人员负责，并与建筑、电气、结构等专业配合共同完成，但由于民用建筑中建筑专业的主导地位，建设项目在规划方案设计之初，并未征询给排水专业人员意见或者说并未考虑太阳能热水系统与建筑的一体化设计，项目进行到施工图设计阶段才有给排水专业参与。
另外，本身专业人员设计失误，还有专业之间配合不完善等原因，最终造成太阳能集熱器布置存在诸多不合理之处。
施工图阶段，屋面可能有暖通通风空调设备、屋面突出构件及建筑造型、给排水伸出屋面的管道、消防水箱、屋面的消防疏散要求等，实际可安装太阳能集热器的空间有限，根本无法满足方案设计要求，甚至无法满足消防安全。
一种结果是变更方案设计，造成项目建设程序延迟，经济及时间上的损失不言而喻;另一种结果便是设计人员尽最大可能布置集热器，如将集热器架高、将集热器布置在阳台、将屋面的镂空造型补实等，而相应的代价则是造成屋面设备管线布置混乱，后期施工和维护检修极其不便。
因此，在方案设计时应当综合考虑各专业意见及工程建设的不确定性，适当预留空间，合理布置太阳能集热器。
1.2管道设计不合理及解决建议1.2.1集热系统管道连接不满足规范要求《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》第5.4.18条：集热器组之间连接的设计应遵循“同程原则”。
太阳能热水系统在住宅中的应用
我 们选 用 的是 高效 、安全 、耐 久 的构 统 ，在实 际应 用 中 ，根据 用 户的需求 件 型平 板太 阳能集 热器 。九 阳公 司在 及条 件进行 优化 选择 。 目前 ，在每种 ２ ０ 年就 完成 了国家 十五科 技攻 关课 辅 助能源 的配 置上 均已有 了大 量 的工 ０３ 题 —— 与建筑 相结 合 的构件 型平 板型 程实践 。
统 ，并优先 使 用集 中式太 阳能热 水 系 合 于住 宅建筑 中的太 阳能热水 工程应 统 。” 用 ，对 于建筑 使用 更加 安全 、适 用 ， 《 于北 京 市经 济适用 住房 建筑 行业 内及各企业的说法不 一。 关 安装 工程 费用标 准 的通知 》中指 出 ， ２ 太 阳能 工 程 系 统设 计 形式 有 ． 经 济 适 用 住 房 建 筑 安 装 工 程 费 用 标 多种 。针对于 住宅 建筑 ，目前 ，常 用 准 ：高层住 宅每 建筑 平方米 单方 造价 的系统 一般有 四种 ：家 用太阳 能热 水 为 １２ 元 ；多层住 宅每建 筑平 方米单 器 、阳台壁挂 太 阳能热水 器 、集 中集 ８５ 方造价 为 １０ 元 。加装太 阳能热 水系 热一 中储热的太阳能热水系统 以及集 ２５ 集 统的 ，每建筑平方米增加６元 。 ５ 中集热 一 分户储热的太 阳能热水 系统 ； 未 来五 年 ，中国 计划新 建保 障性 这 四种 系统在 投资 、使 用 、维 护等方 住房３ ０ 万套 ，２ 年 保障房建 设总 面 均存 在着较 大的 差异 ，虽然各 有利 ６０ ０ １ １ 量 １ ０ 万套 。其 中 ，北京 市未 来五年 弊 ，但 哪一种 系统 形式 更加适 合于住 ００
住宅楼的太阳能集中供热水系统
住宅楼的太阳能集中供热水系统太阳能集中供热水系统是一种利用太阳能进行供热的系统，可以在住宅楼中提供热水供应。
它通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，再通过传热介质将热能传递给水。
该系统具有环保、节能等优点，被广泛应用于住宅楼的供热系统。
本将对住宅楼的太阳能集中供热水系统进行详细介绍和分析，包括系统的组成、工作原理、设计要求、安装步骤、运行维护等方面的内容，以供参考。
一、系统组成太阳能集中供热水系统主要由以下组成部分构成：1. 太阳能集热器：采用通过黑背板吸取太阳辐射能的管道，将太阳能转化为热能。
2. 热水储存罐：用于储存集热器传递过来的热水，供日常使用。
3. 硅胶密封圈：用于确保管道连接处的密封性，防止热能损失。
4. 循环水泵：负责将热水从集热器传递至热水储存罐，保证热水的循环运行。
5. 控制系统：监控和控制太阳能集中供热水系统的运行，保证系统的稳定性和安全性。
二、工作原理太阳能集中供热水系统的工作原理如下：1. 太阳能集热器吸收太阳辐射能，并将其转化为热能。
2. 热能通过传热介质（一般为水）传递至热水储存罐。
3. 循环水泵将热水从集热器送至热水储存罐，保证热水的循环运行。
4. 当热水储存罐中的热水被使用时，系统会自动补充新的热水。
5. 控制系统监控和控制系统的运行，保证系统的稳定性和安全性。
三、设计要求住宅楼的太阳能集中供热水系统设计要求如下：1. 集热器的容量应根据住宅楼的供热需求确定，确保能够提供足够的热水。
2. 热水储存罐的容量应根据住宅楼的日常用水量确定，确保储存足够的热水供应。
3. 硅胶密封圈应具有耐高温、耐酸碱的特性，确保密封效果。
4. 循环水泵应具有稳定的运行性能，且能够适应不同的工作负荷。
5. 控制系统应具有可靠的监控和控制功能，能够及时响应系统运行状态的变化。
四、安装步骤住宅楼太阳能集中供热水系统的安装步骤如下：1. 确定集热器的安装位置，通常选择在住宅楼的屋顶或阳台上，确保能够充分接受太阳辐射能。
浅析别墅类住宅太阳能热水系统的设计
浅析别墅类住宅太阳能热水系统的设计摘要：本文引进了工程实际中的别墅类住宅的太阳能热水系统，介绍了其工作原理、技术特点、设计参数及相关计算；工程应用实例表明该系统具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词：太阳能热水系统；别墅；效益随着经济快速发展，能源日趋短缺，整个社会非常重视节能减排，太阳能作为无污染的绿色能源，近几年在住宅的应用得到了快速发展，同时大量省市制订了强制安装太阳能热水系统的政策。
因此有必要对各类住宅建筑太阳能热水系统与建筑一体化的设计、安装等进行研究，以改善住宅功能、节省能源，推动生态住宅的发展进程。
别墅类住宅（包括排屋、合院等）属于高档住宅，对热水供水品质要求较高，同时也是政策要求强制利用太阳能的住宅类型。
探讨此类住宅的太阳能热水系统设计，有较大的实用价值，并对其他类型建筑相关设计有一定的借鉴意义。
设计时需要考虑到太阳能热水系统和建筑外观结合的问题以及和建筑室内热水系统结合的问题。
具体有以下要求：（1）与建筑的一体化设计,不对建筑外观或者整个小区美观形成视觉污染；（2）不会导致热水供水品质低；（3）要求系统节能效果明显,达到预期的经济效益。
一、别墅类住宅太阳能热水系统组成及工作原理目前，绿城房地产集团旗下的一些高档别墅、排屋、合院等项目（杭州的玫瑰溪谷，湖州的湖州御园，合肥的绿城翡翠湖玫瑰园等）均采用了下图所示的太阳能热水系统。
太阳能热水系统由5个部分组成：家用净水机组，太阳能集热、循环系统，燃气壁挂炉辅助热源系统，储热水箱，控制系统。
该系统中，市政自来水先进入家用净水机组，去除水中异味、色度、细菌等；净水分两路，一路为生活冷水，另一路进入热水储罐，制备生活热水。
热水储罐里设有两组盘管，一组盘管以太阳能为热源（太阳能集热板收集热量传递给盘管内的热媒，热媒通过循环，不断将热量传递给热水储罐内的冷水），另一组盘管以为燃气壁挂炉为热源（通过燃气烧90℃左右热水作为热媒）。
太阳能集热循环泵的启闭，按太阳能集热器上部水温与贮水箱下部水温温差实施控制，温差高于15℃时启泵，低于5℃时停泵。
国内外太阳能热水系统应用比较
国内外太阳能热水系统应用比较摘要:从应用现状、供水系统、集热系统、传热系统、蓄热系统、辅助热源、集热器与建筑物的结合、运行控制、激励政策等多个方面,对国内外太阳能热水系统的应用情况作简要比较。
指出国内太阳能热水系统应在集热、传热、蓄热、集热器与建筑物的结合、运行控制等领域作进一步探索。
关键词：太阳能热水系统集热系统传热系统蓄热系统正文：随着经济和社会的不断发展,石油、天然气和煤炭等常规能源的短缺问题越来越明显,人们利用可再生能源的需求日益迫切。
同时,随着国际上要求减少CO2等温室气体排放的呼声越来越高,人们对使用清洁能源的意愿不断增强。
因此,作为主要的清洁和可再生能源,在世界范围内,太阳能正被日益广泛地得到应用和研究。
然而,由于技术、工艺、经济和政策的不同,国内外在太阳能热水系统的应用上还存在较大差异。
作为世博中心项目太阳能热水系统设计的前期技术准备,我们根据国际能源组织(InternationaEnergy Agency)2005、2006、2007版年度报告、美国能源部有关技术指导资料,以及目前应用较成功的80个欧洲项目和27个中国项目的技术参数等,对国内外太阳能热水系统的应用情况作简要比较。
1 应用现状1.1 中国是世界上太阳能集热器总安装量最大的国家,约占世界总安装量的48%。
但若按平均每1 000人所拥有的太阳能集热器安装量统计,中国(40 kWth)排在塞浦路斯(657 kWth)、以色列(497 kWth)、奥地利(205 kWth)、巴巴多斯(20kWth)、希腊(192 kWth)、土耳其(86 kWth)、澳大利亚(59 kWth)、德国(56 kWth)、丹麦(42 kWth)之后,位于世界第10位。
国内以小型家用太阳能热水器为主,辅以相当数量的动辄几百至上万m2集热器面积的大型项目,呈现两头大、中间小的马鞍型分布,总的应用情况较不均匀。
1.2 主要用途根据用途的不同,一般可分为欧洲、北美和国内三个主要应用类型。
太阳能热水系统在住宅领域的设计选用
江 苏建 筑
２０ ０ ８年 增 刊 （ 第 １３期 ） 总 ２
太阳能热水系统在住宅领域 江苏 省建 筑设计 研 究院有 限公 司 ， 苏南 京 ２ ０ ２ ） 江 １０ ９ 【 摘 要】 通过分析、 比较分散式及集中式太阳能热水系统的优缺点， 讨论在小高层住宅中太阳能热水系统设计方案比选
得 安 装 太 阳能 的协 议 ．为 了安 装 太 阳 能 许 多 业 主 与 物 业 打
以煤 炭 为 主 的不 合 理 的能 源 结 构 以及 建 筑 的高 能 耗 所 带 来
的环 境 破 坏 给 石 持 续 发 展 带 来 巨 大压 力 。节 能 减 排 成 为 我 丁 国 町持 续 发展 的指 导 纲 领 。 太 阳 能作 为一 种 可 再 生 的清 洁 能 源 ， 年 来 在 建 筑 中的 利 用 受 到 关 注 。 国属 于 太 阳 能 资 近 我 源 丰 富 的 同家 之 一 ，全 同 总 面 积 ２３以 上 地 区 年 目照 时 数 ，
Ａｂ ｔ ａ ｔＴ ｉ ａｔｃｅ ｃ ｍｐ ｒｓ ｓ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｄ ｓｒ ｕ ｅ ｎ ｅ ｔ ｌ ｅ ｏ ａ ｗ ｔｒ ｓｒ ｃ ： ｈ ｓ ｒｉｌ ｏ ａ ｉｅ ｈ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ａ ｄ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｏ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｉ ｄ ｓ ｌｒ ａ ｅ ｉ ａ ｚ
官 司。 要原因太阳能热水器不是在设计阶段统一考虑 ， 主 等
房 子 交 付 后 住 户 各 自安 装 ，集 热 板 的 随 意 布 置 以及 接 用 户 管道 只能 在 外 墙 敷 设 ， 响 建 筑 外 观 ； 户 自行 安 装 带 来 的 影 用 对 建 筑 结 构 和 使 用 功 能 造 成 不 同程 度 的破 坏 ， 建 筑 防 水 、 在 承重 等方 面 留下 隐患 ： 时 还存 在抗 台 风 、 装 安 全 及 防雷 同 安 等缺 陷 ， 些 都 增 加 了 推 广 难 度 。按 照 文 件精 神 ， 状 况 可 这 该
住宅建筑太阳能热水系统设计参数取值
住宅建筑太阳能热水系统设计参数取值取值的分析，提出其取值建议。
论文关键词：平均日热水用水量热水，冷水温度使用人数太阳能保证率贮热水箱有效容积以往在太阳能热水系统工程设计时，一方面，由于缺乏建筑设计单位的介入，结果造成太阳能与建筑一体化应用上存在着许多问题，严重影响了太阳能热利用的推广和应用；另一方面，由于建筑给排水专业设计人员对太阳能集热系统和涉及到的有关设计参数缺乏了解，结果造成选取的设计参数不准确，从而导致计算出的集热器面积和贮热水箱有效容积不合理。
本文试就太阳能热水系统工程设计时，建筑给排水专业设计人员需要了解和掌握的有关设计参数进行分析探讨，以便在设计时能够准确的选取。
1 平均日热水用水量的取值太阳能是一种间断性的热源，太阳能热水系统提供的热量是全天集热量的累积，所以不能以瞬时值来计量。
如果单纯依靠太阳能来提供全年内每一天的生活热水用量，显然是不可能的；而且，最高日用水量在一年内出现的次数并不多，属于极端的情况，假如按照这种情况确定系统的集热面积，势必会使相应增加的集热面积所产生的热量，在大部分的时间内被浪费，并浪费了投资。
所以发表论文，应按照平均日热水用水量来计算太阳能热水系统所能提供的热量，而最不利的情况则可以由辅助热源来提供。
因此，在进行太阳能热水系统设计时，应按照平均日热水用水量计算集热系统的热水负荷，并折算出集热器面积。
平均日热水用水量通常与居民生活习惯、生活水平和当地气候条件等因素有关，目前，在我国建筑给排水设计规范及有关国家标准中，均未涉及到平均日热水用水定额。
但据文献[1]的调查资料介绍：当采用局部热水供应系统时，居民的平均日热水用水量为33L/人.d；当采用集中热水供应系统时，大部分住宅小区的平均日热水用水量在40～50L/人.d 之间。
上海市属于夏热冬冷地区，居民生活水平较高，使用生活热水很普遍且使用率高，目前的洗浴方式仍然以淋浴为主。
在满足基本使用要求的前提下，必须体现节水的原则，同时也要考虑到太阳能热水系统有别于常规生活热水系统的特点，因此，住宅建筑平均日热水用水定额的取值，在缺少实测资料的现状下，建议按不超过《建筑给水排水设计规范》（2009年版）中最高日热水用水定额的50％选取。
高层住宅太阳能设计方案
高层住宅太阳能设计方案在当今能源日益紧张和环保要求不断提高的背景下，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在高层住宅中的应用越来越受到关注。
为了实现高层住宅对太阳能的高效利用，需要制定一套科学合理的太阳能设计方案。
以下将详细介绍高层住宅太阳能设计的各个方面。
一、太阳能系统类型选择对于高层住宅，常见的太阳能系统类型主要包括太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统。
太阳能热水系统通过太阳能集热器吸收太阳能，将水加热后供住宅内的生活热水使用。
其优点是技术成熟、成本相对较低，且能有效降低居民的热水使用成本。
太阳能光伏发电系统则是将太阳能转化为电能，可用于满足住宅内的部分电力需求，如照明、电器设备等。
该系统的优点是应用范围广，但初始投资相对较高。
在实际设计中，可根据高层住宅的具体需求和条件，选择单独使用其中一种系统，或结合使用以实现更优化的能源利用。
二、太阳能集热器与光伏板的安装位置由于高层住宅的建筑结构特点，太阳能集热器和光伏板的安装位置选择至关重要。
对于太阳能集热器，可考虑安装在屋顶、阳台或建筑外立面。
屋顶是最常见的安装位置，具有空间充足、采光良好的优势。
但对于一些造型独特或屋顶面积有限的高层住宅，阳台和外立面的安装也是可行的选择。
在阳台安装时，需要注意不影响居民的正常使用和采光；在外立面安装时，要确保与建筑外观的协调统一，并考虑防风、防雷等安全因素。
太阳能光伏板的安装位置同样可以是屋顶、阳台和外立面。
在屋顶安装时，应确保光伏板的朝向和倾斜角度能够最大程度地接收太阳能。
如果安装在阳台或外立面，需要考虑光伏板的固定方式和对建筑结构的影响。
三、系统容量设计合理确定太阳能系统的容量是保证其高效运行和满足用户需求的关键。
对于太阳能热水系统，需要根据住宅内居民的人数、热水使用习惯和水温要求等因素，计算所需的热水供应量，从而确定集热器的面积和水箱的容量。
太阳能光伏发电系统的容量设计则要考虑住宅内的电力负荷、当地的太阳能资源情况以及居民的用电需求。
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*******************项目住宅太阳能热水系统的比较及选用住宅太阳能热水系统的比较及选用1 概述近年来，不可再生能源的大量消耗，全球气候变暖，资源紧缺，生态环境恶化引起全世界的关注，人类的生存和发展正面临着严重的威胁与挑战。
国家对可再生能源在建筑中应用非常重视，可再生能源大致包含太阳能、水能、地热能、风能、生物质能等。
而太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源，我国从20世纪80年代中期开始推行建筑节能，出台了一系列鼓励或指导性政策。
1998年1月1日施行、2007年10月28日修订通过的《中华人民共和国节约能源法》第四十条规定：“国家鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中使用新型墙体材料等节能建筑材料和节能设备，安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。
”。
2006年1月1日起施行的《可再生能源法》第十七条强调：“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统……。
”。
2011年1月1 日施行的《上海市建筑节能条例》第十一条中要求“新建有热水系统设计要求的公共建筑或者六层以下住宅，建设单位应当统一设计并安装符合相关标准的太阳能热水系统”。
我国的其它很多省市也均出台了设置太阳能的规定，太阳能热水系统这种绿色能源正在被社会广泛的应用。
在住宅建筑中，太阳能热水系统尤其合适。
上海位于北纬31.2 度，东经121.4 度，属于我国太阳能资源第三类分区，太阳年总辐照量大约为4700MJ/m.a，年均日照时数1900-2000h，日照百分率44%在安全和使用合理前提下，上海地区热水系统太阳能保证率可达到60%以上，太阳能资源较为丰富。
太阳能热水应用潜力较大。
下面将住宅中太阳能热水系统的几种常用方案进行介绍并作比较，再结合本项目的特点，做出最适合本项目的太阳能热水系统方案推荐。
住宅中常用的太阳能热水系统介绍常用的太阳能水系统一般由以下几部分组成:太阳能热水系统按介质可分为直接加热与间接加热。
直接加热系统是指在太阳能集热器中直接加热水供给用户的系统；直接加热系统的优点是集热效率高，设计简单，成本较低，在我国目前普遍采用，缺点是冬天环境温度低于零度摄氏温度时，水结冰容易冻坏系统，且水管易结垢。
间接加热系统是指在太阳能集热器中加热某种传热工质（一般为纯水），再利用传热工质通过热交换器加热水供给用户系统。
由于热交换器阻力较大，间接系统一般采用强制循环系统。
考虑到用水卫生，减缓集热器结垢及防冻因素，在投资允许的条件下，一般优先推荐采用间接系统。
间接加热系统的优点是将集热与供热分开，设计灵活；可以采用防冻液为传热工质，避免出现冬天冻坏系统，缺点是成本较直接加热系统要高，通过换热器热损耗部分热量。
太阳能热水系统根据集热系统、辅助系统及供水方式的不同，可以分为三大类型：分户集热分户储热辅热式；集中集热 ------------------ 分户储热辅热式；集中集热集中储热辅热式。
每种类型均包括直接加热与间接加热，而直接加热与间接加热已在上段做了详细介绍，不再赘述，下面将这三大类型的太阳能热水系统做详细的介绍。
2.1 分户储热辅热式太阳能热水系统分户储热辅热式太阳能热水系统是指终端用水点以户为单位，每户独立设置太阳能集热器、储水箱、辅热设备及相关管路，每户独立使用的小型太阳能热水系统。
分户集热一一分户储热辅热式又可分为一体式太阳能热水器与分体式太阳能热水器。
2.1.1.一体式太阳能热水器一体式太阳能热水器外型图如下图所示，种类分承压一体式太阳能热水器与非承压一体式太阳能热水器。
该类型太阳能热水器有以下特点：a）、结构紧凑、安装简便，适合屋顶、地面等平面场地安装。
b）、采用自然循环方式加热，无需另外安装循环泵，节省能源。
c）、采用电辅热、价格低，适合分户安装，产权明确。
但该种太阳能热水器只适合顶层用户、多层住宅或别墅安装使用，不适合高层住宅使用，且不易与建筑协调，影响美观。
一般农村使用较多，城市一般为顶层用户私自安装，故不适合一个小区大规模使用。
2.12 分体式太阳能热水器分体式太阳能热水器系统是将储水箱安装主于室内，集热器安装在屋顶（平屋面、坡屋面）、外墙、阳台等采光面，与建筑物有机融为一体。
其具有与建筑一体化完美结合的特点和家庭热水中心的功能，故分体式太阳能热水系统逐渐开始受到高品味生活人群和房地产开发企业的青睐。
按循环形式可分为：分体自然循环系统、分体强制循环系统。
2.1.2.1. 分体自然循环系统自然循环指的是采用热水的供水与回水温差而使热水在管网中自行循环的方式。
太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。
吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度，热效率相对较低。
详见下图^示意、。
家用一体式太阳能热水器外型图家用一体式太阳能热水器现场安装图该系统要求储热水箱必须高于集热器以提供足够虹吸动力，且储热水箱离集热器不能太远，因此与建筑的整合设计有一定的难度，集热板一般用于阳台或外墙安装，不能设于屋顶，储热水箱只能设在阳台上，故该系统也俗称阳台壁挂式太阳能热水系统。
但此系统具有结构简单，运行控制单位少，成本相对较低，普遍适于高层、小高层等采光面积较小的楼层且对生活热水需求不高的住户采用。
一般配置80-120L的带电辅热的热水罐，光电互补。
分体自然循环太阳能热水器原理图分体自然循环太阳能热水器安装图分体自然循环太阳能热水器现场安装图2.1.22 分体强制循环系统强制循环太阳能热水系统是在集热器和储水箱之间管路上设置水泵，作为系统中水的循环动力；与此同时，集热器的有用能量收益通过加热水，不断储存在储水箱内。
详见下图如示。
强制循环系统要求采用能承压的太阳能集热器，是与建筑结合的太阳能热水系统的发展方向。
循环泵的控制方式以温差循环控制方式较为普遍。
该系统集热板与储热水箱可灵活摆放，限制条件少，集热板可置于屋顶、阳台、外墙等地方，特别是集热器与屋面相结合进行安装，满足建筑结构功能的同时不影响建筑的外观，故俗称分体式别墅型太阳能热水系统，详见以下现场安装图，广泛应用于别墅、排联建筑中，也可用于多层、高层住宅。
该系统相对自然循环有热效率高、控制相对复杂、成本及运行费用相对较高的特点。
分体强制循环太阳能热水系统原理图分体强制循环太阳能热水系统示意图分体强制循环太阳能热水系统现场安装图2.2 集中集热 分户储热辅热式集中集热一一分户储热辅热式太阳能热水系统是指太阳能集热器集中、统一规划 安装于建筑物屋面部分，储水箱、辅助加热系统按终端用户为单位独立设置的太阳能 热水系统，太阳能集热器收集的热能转化成热媒通过循环管道输送至户内储热水箱中 的换热装置进行换热来加热储热水箱中的水。
当太阳光照不足时，或储热水箱中的水 未达到设定温度时，用户可以使用储热水箱内置的辅助加热装置加热供用户使用。
原 理参见下图。
可采用电辅热或燃气热水器辅热。
该系统具有以下特点：A 、该系统较适宜安装在多层或小高层公寓住宅中，大高层 由于屋面面积不够只能在上部的部分楼层采用；B 、系统集热器集中放置，有利于建筑一体化设计；C 、系统集热器集中使用，可以实现集热器资源共享，降低运行成本； D 系统集1 "I1亠罰 JiJ L热器楼顶放置，不受楼间距影响，集热器采光好系统效率高；E系统集中集中集热——分户储热太阳能热水示意图收集太阳能并转化为热量，通过热媒加热每户储热水箱中热水，热量难以计量，只能免费供用户使用，故不存在热水计量等问题，减少纠纷；F 、住宅建筑入住率较低时，不影响用户使用太阳能热水系统； G 储热水箱分户放置、分户控制可满足用户不 同用水的使用要求。
该系统初投资较分户承压型低；系统运行较稳定，运行成本较低；将热水储存于 每户中，这样可以减少水箱占用屋面或地下室面积，整个系统的管路在建筑中也不影 响建筑美观。
$.毗MS (L.Itu 拎;肚“■ 册 廿Mi 叫样吩霸期討为血盼iJtf 期他・如、砂■卜M 弗•鹰龍■阿詩障■战0鬣轉鼻并②世再農冊口」检希棒・,¥昇" %I44T-耗电■ M 丁抽上"2； Mi I. W t iflt******二…,皿集中集热——分户储热太阳能热水户内水储热水箱示意图集中集热——分户储热太阳能热水系统现场安装图2.3 集中集热——集中储热辅热式该系统是指太阳能集热器、储热水箱、辅热设备全部集成化，统一安装集热器，统一设置集中储热水箱及辅助加热设备，然后将热量再分配至各用水终端的太阳能系统。
系统的集热器、储热水箱及辅助加热设备一般均集中设置在屋顶。
该系统为将集中在屋顶加热的水直接送到各用户用水点，因此会存在冷热水难以同源、热水需计量收费的缺点，且物业管理要求高，比集中集热一一分散储热辅热式热水品质及保证率高，且使用上每户能平衡互补性，投资相对较低。
其它与集中集热一一分散储热辅热式相差不多。
原理图如下：集中集热——集中储热辅热式太阳能热水系统原理图"a太阳能热水工程采用温差循坏原理：当集热器中温度（探头1检测，揑制柜可显示）高于小水箱中温度，“ 温差达到5度〔温度探头2,可设定）时，自动开启循环泵，将热水顶入小水箱，当温差小于2度（可弧 — 定）时循坏泵停止工作，当温差再次达到亍度时，循坏泵再次工作，这样不断将小水箱温度提升，达到込|_^]_ 定的温50度时，补水泵启动，将小水箱里的热水放入大水箱备用。
当水位降底到小水箱的20%时，电磁* 阀打开，凉水进入小水箱，水温降低到巧度时，补水泵停止工作，凉水直至加满小水箱100%水位为止oj//此图为系统循坏原理示竜图，不代表实际连接方式。
红銭…热水，橙线一温水"黒线一凉水。
2[严⑥〕 本系统为集中储热分户计量方式，每户安装一台热水样。
IIIIIIHL1H &2循环藕” iS®® WI 二 0. 5T )上水电酬同亠补水荼目前，建筑的普遍类型一般有以下几种形式：别墅型住宅、多层住宅、板式小高层、板式高层、点式塔楼住宅等。
在遵循经济实用、节能节水、安全简便的原则下，应结合各类型住宅的结构特点、用水点分布情况、用户的实际用水习惯、系统的运行管理模式、辅助能源的种类及经济承受能力等因素，针对不同的住宅类型设计不同类型、不同规模的太阳能热水系统。
3 太阳能热水系统优化选择3.1 别墅类型别墅属高档次住宅，其在建筑功能及建筑外观要求比普通住宅要高。
对生活热水的使用，存在用水量相对较大、供水舒适要求高、要求保证率较高等点。