解析分戶分體式太陽能熱水工程案例

摘要：分戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)越來越受到房地產(chǎn)商的青睞，本文以工程為例，主要探討陽臺壁掛型分戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計方法。 　　 　　0引言 　　分戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)越來越受到房地產(chǎn)商的青睞，目前由于住宅建筑屋頂面積有限或結(jié)構(gòu)特殊，不利于集熱器布置，另外，分戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)每戶獨立設(shè)計安裝，便于后期管理。 　　分戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)一般分為陽臺壁掛系統(tǒng)和別墅系統(tǒng)。陽臺壁掛系統(tǒng)，大多采用自然循環(huán)，而別墅系統(tǒng)則一般采用強制循環(huán)，這與布板方式及管道鋪設(shè)有關(guān)。本文以工程為例，探討陽臺壁掛系統(tǒng)的設(shè)計方法。 　　1項目概況與系統(tǒng)設(shè)計 　　本項目位于江蘇省，每戶日用熱水80L，共947套，系統(tǒng)采用分戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)。 　　本項目設(shè)計遵循合理用能、經(jīng)濟實用、安全簡便的原則，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。 　　本建筑陽臺為弧形結(jié)構(gòu)如圖1所示，不利于集熱器的布置，只能考慮兩側(cè)位置安裝，但距離較遠，不利于自然循環(huán)熱虹吸效應的實現(xiàn)，因此考慮采用強制循環(huán)系統(tǒng)。項目概況如圖1所示。 圖1項目概況 　　對于強制循環(huán)系統(tǒng)，關(guān)鍵在于水泵的選型及設(shè)置，水泵除滿足揚程和流量外，必須考慮噪音、節(jié)能、安裝和美觀等問題。對于用戶來說，陽臺面積極其寶貴，采用陽臺壁掛太陽能熱水系統(tǒng)盡可能的減少系統(tǒng)占用面積，盡量美觀，因此，本系統(tǒng)循環(huán)泵選用低壓、低噪聲直流泵，循環(huán)泵直接安裝在水箱下循環(huán)口處。 　　水箱選用80L立式夾套壁掛承壓保溫水箱，內(nèi)置電加熱管，以保證陰雨天氣熱水使用，水箱安裝在用戶陽臺承重墻上如圖2所示。 　　集熱器布置于南向飄臺上，采用角鋼支架固定，支架使用膨脹螺栓固定在承重結(jié)構(gòu)上如圖3所示。本項目集熱器選用興業(yè)研制的雙腔高性能平板集熱器。 　　本平板集熱器設(shè)計引用密閉雙腔結(jié)構(gòu)邊框，在原有集熱器保溫層外部再增設(shè)一層空氣保溫層，提高集熱器整體熱性能。液體流通通道與集熱器內(nèi)部吸熱保溫空間完全隔離，從而保證集熱器內(nèi)部腔室不受積液影響，此外采用雙腔結(jié)構(gòu)，使得平板集熱器抗變形能力增強，簡潔美觀。集熱器安裝圖如圖4所示，竣工如圖5所示。 圖4集熱器安裝實物 圖5竣工 　　2工作原理 　　本項目采用智能控制面板，集成在水箱上，一鍵控制，方便用戶操作。系統(tǒng)原理圖如圖6所示，工作原理如下： 圖6系統(tǒng)原理 　　1.太陽能循環(huán)工作原理：集熱器通過工質(zhì)對水箱內(nèi)的水加熱。當水箱內(nèi)的水溫低于設(shè)定值且與集熱器溫差達到設(shè)定值時，集熱循環(huán)泵啟動，將集熱器內(nèi)的高溫工質(zhì)壓入水箱進行換熱，直到兩者溫差較小或水箱水溫達到設(shè)定值時，集熱循環(huán)泵自動停止循環(huán)，如此反復。 　　2.供水、補水工作原理：本系統(tǒng)為承壓系統(tǒng)，儲水箱為承壓水箱，進水管直接從各用戶生活給水管連接，正常使用時進水閥保持常開狀態(tài)，用戶用熱水時開閥即可依靠自來水壓力壓出熱水，用熱水時冷水同時補入水箱。 　　3.輔助加熱工作原理：水箱設(shè)電加熱管輔助加熱，電加熱管可依據(jù)各用戶實際情況設(shè)置自動定時定溫啟動加熱。 　　4.集熱系統(tǒng)防凍原理：平板集熱器及循環(huán)管路加注太陽能專用防凍工質(zhì)，利用工質(zhì)循環(huán)從集熱器中吸熱,加熱水箱中的水。集熱器中運行的始終是太陽能專用防凍工質(zhì)，工質(zhì)根據(jù)當?shù)貧夂驐l件選用,可保證低溫天氣下集熱系統(tǒng)不發(fā)生凍壞危險。 　　3結(jié)語 　　自然循環(huán)系統(tǒng)對水箱、集熱器以及循環(huán)管道的安裝施工較為嚴格，來保證熱虹吸效應。目前建筑風格多樣化，對陽臺壁掛自然循環(huán)系統(tǒng)的安裝制造了諸多不利因素，而強制循環(huán)很好解決這個難題，但成本、噪聲和美觀問題是強制循環(huán)陽臺壁掛系統(tǒng)解決的問題。 　　采用小型直流泵，直接與水箱相連接的設(shè)計方法一定程度上解決了這個問題，具有一定參考價值。