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【摘要】太阳能技术是可再生资源的利用,对于建筑热水系统的构建具有实用价值。本文介绍了建筑热水系统应用太阳能技术的发展现状,通过一体化设计的构思,提出相应的集热器安装方式,以及建筑物利用太阳能技术的热水系统构建方式。
【关键词】太阳能技术;热水系统;建筑构思
1、建筑热水系统应用太阳能技术的发展现状
在新能源技术不断发展的过程中,利用太阳能技术为建筑物提供热水循环系统的方式,已经得到多方认可,和实践证明,但是多年发展中仍然存在部分问题。一方面,目前我国在太阳能热水系统的应用中,多为用户自行安装的单独系统,往往在城市建筑中略显突兀,与整体建筑无法融合,产生安装凌乱的现象,影响了城市建设的美感。另一方面,普遍新型建筑的小区中,整体安装太阳能建筑热水系统的情况不多,而多数开发商也不会主动安装这类系统,其主要原因在于,近些年来我国的建筑由高层建筑为主,而相对有限的建筑面积也无法完成太阳能采集的需求,故而多数开发商放弃了该技术的应用和推广。此外,多数建筑在初期构思时未曾设计太阳能热水系统的合理规划,往往竣工之后才考虑进行外置作业,而在建筑本身之外安装集热板的情况,也出现了管线铺设凌乱,进而影响了屋顶的使用功能,同时也破坏了建筑构件的安全。
2、太阳能建筑热水系统一体化设计的构思
基于太阳能技术的应用必须有效结合建筑本身的特点,从而为其提供热水系统,既不能破坏整体建筑效果,也不能产生过多的空间占有率,因此应当在建设之初进行设计,并在建筑施工过程中与建筑本身融为一体,也就是目前普遍认可的一体化设计。
太阳能热水系统由保温水箱连接太阳能集热器进而提供熱能,再由连接水箱与集热器的管路完成对热水的输送,形成整体的辅助加热系统与控制系统,应用于建筑内部的使用。那么为了实现其功能效果的优化发挥,在建筑规划中与施工周期同步完成已经验收,促进与建筑物的融合已经设计合理化,才能实现一体化的太阳能热水系统在建筑物中的科学应用。不仅能够在使用材料上降低成本,而且也能够提供更高的设备使用率,同时达到高效的空间利用率。
3、太阳能热水系统与现代建筑的一体化方式
3.1在建筑物顶端安装集热器的方式
通常情况下设计太阳能热水系统时考虑到太阳能采光面的问题,最大可利用时间的方式就是在建筑物顶端完成集热器的安装。此时分为两种情况,一种情况是建筑屋顶为坡面设计时,需要考虑采光问题,将集热器设置在南面,而同时将安装角度控制在当地纬度±10的位置,从而提高其照射面积促进太阳能的接收。另一种情况是建筑物为平顶设计,此时需要为集热器安装寻找有效间距,控制在日均照射在6h以上的有序排列,从而实现日照条件的基础。
3.2在建筑物表面构建集热器的方式
除屋顶之外建筑物本身的外墙体也是接触日照时间最长的表面,而且在高纬度地区具备了在南面外墙结合太阳能集热器的有利条件,也能够体现出现代建筑的优势。而且在建设初期为其规划管道与墙体的结合,能够将管道设置在墙体内部,不仅提升了美观降低了建设成本。同时相对其他方式的结合,其具备了安装便利与维护检查方便的优势。并且对于高层建筑屋顶面积不足的情况也能妥善解决。但此种方式在低纬度地区,光线入射角度不高,对于太阳能转换与吸收的利用率过低,所以不建议使用。
3.3在建筑物阳台上安装集热器的方式
此种方式利用了阳台栏板,不仅有效的利用了建筑物空间面积,而且便于单户居民的使用,可以极大提升维护成本,而且单独检查与维修的费用也低于其他方式。通过空调室外机、储热水箱、以及太阳能集热器等设备的集中布置,能够将建筑物阳台的空间利用率达到最高,同时也产生对于管路链接的部分需求较短,那么也就在施工中减少了土建工程,同时也附加了封装阳台的功能,是我国在太阳能热水系统与现代建筑一体化结合的主流趋势。
3.4以遮阳方式结合集热器的安装
利用遮阳方式安装集热器的方式,能够为建筑物提供更高的功能使用,尤其在夏季阳光充足且日照效果较好的情况下,不仅能够收集较多的太阳能,而且也起到降低室内温度的作用。而且能够与窗体结构相结合,通过自动控制系统寻找与采光面的有效结合角度,继而完成最大采光率的结合方式,提高太阳能收集的有效途径,实现建筑物的最大空间利用率。
4、建筑物利用太阳能技术的热水系统构建方式
4.1集中式热水系统
集中式的建筑物热水系统由集中集热和供热的方式完成,其中使用计量的标准需要单独的分户计量系统,同时配以辅助的集中加热方式。其优势体现于两个方面:一方面,以集中储热的方法进行热水系统的构建,能够降低平均造价,同时也降低了热能损失,而且对于相对简单的管道铺设而言,能够在保障供水品质的同时提高其使用舒适度。另一方面,此种方式的热水系统以集中管理的模式进行整体输送热水,并不受到楼层高度限制,从而实现了热水的同时应用与共享,其系统运行的稳定系数颇高,而且维修率也相对较低。但是该系统的空间占有率也很大,以24h的全天供水来计算,相对的运行成本无形增加,那么在对其进行收费的标准上存在很大争议,对于后期公摊费用的收取存在问题,而且清算维护费用也产生同样问题。而且集中贮热水箱体自身就具备较大的体积,所以需要对建筑本身进行结构承重的考证,而多数验证结果,也会将其设置在不见日照的地下室内,但是在保温程度上就需要进一步设计。
4.2集中分散式热水系统
集中分散式的建筑物热水系统,通过太阳能集热板的集中模式完成对热水的集热过程,再通过分户储热的方式以单户进行热水存储,而热源与辅助加热的选择由使用者自行明确。其优势体现出资源共享的分配方式,而在单户储热的模式也规避了集中水箱的体积问题,并且能够通过单户结算的方式计费。但是此种方式也会产生由于二次换热导致的热能损失,从而增加了运行费用的成本,相对造价较高。
参考文献:
[1]王根霞,王祖和,段德宏,等.基于区间数层次分析法的民用建筑太阳能热水系统评价[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2012,(05):105-107.
[2]张树君.促进建筑利用太阳能热水系统——《民用建筑太阳能热水系统评价标准》(GB/T50604-2010)介绍[J].建设科技,2013,(22):56-59.
【关键词】太阳能技术;热水系统;建筑构思
1、建筑热水系统应用太阳能技术的发展现状
在新能源技术不断发展的过程中,利用太阳能技术为建筑物提供热水循环系统的方式,已经得到多方认可,和实践证明,但是多年发展中仍然存在部分问题。一方面,目前我国在太阳能热水系统的应用中,多为用户自行安装的单独系统,往往在城市建筑中略显突兀,与整体建筑无法融合,产生安装凌乱的现象,影响了城市建设的美感。另一方面,普遍新型建筑的小区中,整体安装太阳能建筑热水系统的情况不多,而多数开发商也不会主动安装这类系统,其主要原因在于,近些年来我国的建筑由高层建筑为主,而相对有限的建筑面积也无法完成太阳能采集的需求,故而多数开发商放弃了该技术的应用和推广。此外,多数建筑在初期构思时未曾设计太阳能热水系统的合理规划,往往竣工之后才考虑进行外置作业,而在建筑本身之外安装集热板的情况,也出现了管线铺设凌乱,进而影响了屋顶的使用功能,同时也破坏了建筑构件的安全。
2、太阳能建筑热水系统一体化设计的构思
基于太阳能技术的应用必须有效结合建筑本身的特点,从而为其提供热水系统,既不能破坏整体建筑效果,也不能产生过多的空间占有率,因此应当在建设之初进行设计,并在建筑施工过程中与建筑本身融为一体,也就是目前普遍认可的一体化设计。
太阳能热水系统由保温水箱连接太阳能集热器进而提供熱能,再由连接水箱与集热器的管路完成对热水的输送,形成整体的辅助加热系统与控制系统,应用于建筑内部的使用。那么为了实现其功能效果的优化发挥,在建筑规划中与施工周期同步完成已经验收,促进与建筑物的融合已经设计合理化,才能实现一体化的太阳能热水系统在建筑物中的科学应用。不仅能够在使用材料上降低成本,而且也能够提供更高的设备使用率,同时达到高效的空间利用率。
3、太阳能热水系统与现代建筑的一体化方式
3.1在建筑物顶端安装集热器的方式
通常情况下设计太阳能热水系统时考虑到太阳能采光面的问题,最大可利用时间的方式就是在建筑物顶端完成集热器的安装。此时分为两种情况,一种情况是建筑屋顶为坡面设计时,需要考虑采光问题,将集热器设置在南面,而同时将安装角度控制在当地纬度±10的位置,从而提高其照射面积促进太阳能的接收。另一种情况是建筑物为平顶设计,此时需要为集热器安装寻找有效间距,控制在日均照射在6h以上的有序排列,从而实现日照条件的基础。
3.2在建筑物表面构建集热器的方式
除屋顶之外建筑物本身的外墙体也是接触日照时间最长的表面,而且在高纬度地区具备了在南面外墙结合太阳能集热器的有利条件,也能够体现出现代建筑的优势。而且在建设初期为其规划管道与墙体的结合,能够将管道设置在墙体内部,不仅提升了美观降低了建设成本。同时相对其他方式的结合,其具备了安装便利与维护检查方便的优势。并且对于高层建筑屋顶面积不足的情况也能妥善解决。但此种方式在低纬度地区,光线入射角度不高,对于太阳能转换与吸收的利用率过低,所以不建议使用。
3.3在建筑物阳台上安装集热器的方式
此种方式利用了阳台栏板,不仅有效的利用了建筑物空间面积,而且便于单户居民的使用,可以极大提升维护成本,而且单独检查与维修的费用也低于其他方式。通过空调室外机、储热水箱、以及太阳能集热器等设备的集中布置,能够将建筑物阳台的空间利用率达到最高,同时也产生对于管路链接的部分需求较短,那么也就在施工中减少了土建工程,同时也附加了封装阳台的功能,是我国在太阳能热水系统与现代建筑一体化结合的主流趋势。
3.4以遮阳方式结合集热器的安装
利用遮阳方式安装集热器的方式,能够为建筑物提供更高的功能使用,尤其在夏季阳光充足且日照效果较好的情况下,不仅能够收集较多的太阳能,而且也起到降低室内温度的作用。而且能够与窗体结构相结合,通过自动控制系统寻找与采光面的有效结合角度,继而完成最大采光率的结合方式,提高太阳能收集的有效途径,实现建筑物的最大空间利用率。
4、建筑物利用太阳能技术的热水系统构建方式
4.1集中式热水系统
集中式的建筑物热水系统由集中集热和供热的方式完成,其中使用计量的标准需要单独的分户计量系统,同时配以辅助的集中加热方式。其优势体现于两个方面:一方面,以集中储热的方法进行热水系统的构建,能够降低平均造价,同时也降低了热能损失,而且对于相对简单的管道铺设而言,能够在保障供水品质的同时提高其使用舒适度。另一方面,此种方式的热水系统以集中管理的模式进行整体输送热水,并不受到楼层高度限制,从而实现了热水的同时应用与共享,其系统运行的稳定系数颇高,而且维修率也相对较低。但是该系统的空间占有率也很大,以24h的全天供水来计算,相对的运行成本无形增加,那么在对其进行收费的标准上存在很大争议,对于后期公摊费用的收取存在问题,而且清算维护费用也产生同样问题。而且集中贮热水箱体自身就具备较大的体积,所以需要对建筑本身进行结构承重的考证,而多数验证结果,也会将其设置在不见日照的地下室内,但是在保温程度上就需要进一步设计。
4.2集中分散式热水系统
集中分散式的建筑物热水系统,通过太阳能集热板的集中模式完成对热水的集热过程,再通过分户储热的方式以单户进行热水存储,而热源与辅助加热的选择由使用者自行明确。其优势体现出资源共享的分配方式,而在单户储热的模式也规避了集中水箱的体积问题,并且能够通过单户结算的方式计费。但是此种方式也会产生由于二次换热导致的热能损失,从而增加了运行费用的成本,相对造价较高。
参考文献:
[1]王根霞,王祖和,段德宏,等.基于区间数层次分析法的民用建筑太阳能热水系统评价[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2012,(05):105-107.
[2]张树君.促进建筑利用太阳能热水系统——《民用建筑太阳能热水系统评价标准》(GB/T50604-2010)介绍[J].建设科技,2013,(22):56-59.