浅谈太阳能热水系统在绿色建筑中的应用

2018-02-10张晶董国英青建集团股份公司山东青岛266000

中国房地产业 2018年11期

文/张晶、董国英青建集团股份公司山东青岛 266000

1、前言

随着科学技术和社会经济的迅速发展，人们对绿色建筑的需求越来越大，同时也越来越受到重视。人们的平常生活和很多新技术开始融合起来，最常见的便是太阳能热水系统，它能够节约能源，保护环境。所以，绿色建筑在使用过程中，和大多数城市的住宅建筑相似，提倡环境保护与节能减排，并积极发展绿色建筑，一般高层房屋非常普遍。本文主要介绍了绿色建筑中的太阳能热水器的简单应用。

2、绿色建筑中太阳能热水系统的选择

2.1 阳台壁挂式太阳能热水系统

一般太阳能热水器在阳台挂式的种类较多，最常见的便是分体式集热器和阳台外侧的热水箱，将这些集热器安装在阳台一侧，这就解决了安装过程中集热器空间不足的问题，保证了热水系统的技术施工。而将热水器独立安装，既能够保证房屋建筑的美观性，还能够与建筑物融合，成为一体化的最佳建筑物。当阳光照射非常充足的时候，可以通过水箱将热量加热到一定的温度范围，然后，用户可以直接使用太阳能热水器里面直接加热的水，不必在进行二次加热等；但如果阳光没有那么强烈，太阳加热相比来说资源较为缺乏，而用户必须对其进行二次加热补偿没有达到的热量。为了便于管理和维护，每个家庭进行二次加热环节时需要独立使用。加热水箱可以提供承受压力，并为其向上进行供水工作，使用起来相对舒适、方便。这种阳台壁挂式太阳能热水系统更适合南部地区，如果要在北方地区使用时，应该进行协调工作防止被冻结。这足以满足绿色建筑的要求。

2.2 集中集热-分户储热太阳能热水系统

太阳能家用储水系统一般多为分户储能热水系统，主要包括通用系统、资源共享、集热器单元，而集中模块则安装在集热器的天花板上，并进行加热、蓄能、储能以及分离循环系统，每个系统之间都是相互独立的。用户通过两个独立的系统可以直接控制热交换过程。在阳光充足的时候，太阳能能够对其进行烧热工作，使得热水器的水加热，当加热的温度达到用户的使用范围时，用户可以直接使用太阳能热水器的水，没有必要再加热；而阳光不充足或者阴天下雨的时候，用户需要进行二次加热水过程，用户在使用时必须查看水箱中的水的温度，如果没有达到用户需求，相差的温度太大，可以通过手动调节进行第二次加热过程，手动启动辅助加热，达到所需的水温后能够自动停止加热工作，以确保太阳能系统的最高使用效率，最大范围内节省资源，加强绿色建筑的发展。这种系统的适用范围是高层住宅或住宅中有很多可以操作的面积内。

2.3 组合式太阳能热水系统

组合太阳能热水系统就是将前两个系统结合起来，利用阳台壁挂式和集中集热-分户储热太阳能热水系统进行储能，使这两个系统能够在同一所房子中工作。具有高层阳台的用户接触到的阳光比较充足，只需要使用阳台壁挂式热水器，而那些底部楼层，缺乏太阳能资源的用户使用集热-分户储热太阳能热水系统，这样每个家庭储存太阳能的方式不同，都能够利用这些系统节省资源。这样做的好处还能最大限度的节约太阳能，提高资源的利用率，使每户家庭都能利用到太阳能，更好地解决太阳能热水问题。我们需要全面了解太阳能热水系统的组件和相关要求，同时，还要积极研究太阳能集热器在建筑物中的定位情况，主要是阳台、雨棚等，并让它们的位置与带有集热装置的太阳能热水系统完美结合。同时，企业还需要采用设计师的要求，尽可能采用组件式、模块化生产的太阳能热水系统装置，这样使用起来才更加方便。

3、太阳能热水系统在绿色建筑中应用的问题

太阳能热水系统大部分采用了的是直插式真空管，这种热水器主要应用于农村、城市和部分别墅上，也有许多用于绿色住宅城市中。绿色建筑使用太阳能热水器系统的比较少见，因为城市的用地情况日益紧张，所以绿色建筑能源必须快速发展，将成未来城市住宅的主体。高层绿色建筑中的太阳能热水系统是现在亟待解决的问题。太阳能集热器的热水箱与储热距相离更近，可以减少太阳能的热量损失。高层绿化住宅屋顶的房子，因为安装集水器之后没有地方再去安装辅助散热等设备，这样会使水箱间的储能受到影响，在任何地方安装太阳能都会使集热器的空间减小，这样会增加管井长度和热水系统沿管道的距离。这个问题会导致大量热能的损失，不能反映太阳能热水系统的节能效果。不仅如此，家用太阳能专用系统的安装也比较混乱，损坏了建筑物的结构和功能，使住宅的建筑质量降低，甚至出现一些安全隐患方面的问题。太阳能管道的安装过程中，会有大量的水留在管道内，而热管的线路还在外面，到了晚上，热能损失较大，导致能源浪费和水量流失。如果产品的承压能力不足，高层建筑还会给供水管网带来压力。而非循环的用水方式，也可能使热水箱的水质不卫生，尤其是在屋顶上的区域，高层绿色建筑由于照明不足，不能满足家庭使用和其他问题的要求，而且还对太阳能行业的健康发展有很大影响，太阳能的利用已成为阻碍。