太阳能热水系统中高层建筑应用形式探析

    太阳能以其永不枯竭、洁净环保的独特性，为人类可持续发展利用能源开辟了新的途径。我国《能源法》、《可再生能源法》的颁布，确立了利用可再生能源为国策。我国太阳能集热器的年生产能力已达到了3000万平方米，居世界第一，我国是太阳能集热器的生产大国又是消费大国。各级政府相继出台各种政策，鼓励利用太阳能。

    江苏省住建厅在2007年、2008年相继下文，强制规定：新建住宅、公共建筑的热水供应，必须用太阳能。同时，编制了《建筑太阳能热水系统设计、安装与验收规范》、《太阳能热水系统与建筑一体化设计标准图集》、江苏省太阳能热水系统施工图设计文件编制深度规定》及《建筑太阳能热水系统施工图审查要点》及《建筑太阳能热水系统工程检测与评定规程》，并多次在全省范围内组织、举办宣讲会；制定奖励政策，开展示范工程申报、评审、检查、验收及总结推广等活动。形成了太阳能热利用热潮。

    太阳能集热器是太阳能热水系统的核心部件，经过多年的研究、开发，太阳能热水器的性能比较稳定，结构形式能满足在各种不同建筑物、构筑物上安装的要求。目前，不少建设单位要求我们在中高层建筑甚至在超高层建筑设置太阳能热水系统。今天，就对中高层太阳能热水系统应用形式参与讨论。

    当前国内应用于太阳能热水系统工程的太阳能集热器，主要有平板型集热器和真空管型集热器两大类，其中真空管型集热器分为：全玻璃真空管集热器、玻璃真空管-U形管式集热器、玻璃真空管-超导热管式集热器三种形式。

    中高层、超高层建筑太阳能热水系统应用形式，主要是解决太阳能集热器安装在中高层、超高层建筑的那个部位、如何布置、与结合的问题。

    1太阳能热水器的安装位置：通常在在屋面上、南墙面、南阳台及其他符合安装的部位。

    1）在屋面上，分平屋面和坡屋面。平屋面，通采用阵列式或平铺方式；坡屋面上，通常采用顺坡镶嵌或架空设置。

    2）南墙面：通常采用镶嵌或架空设置设置或架空设置。

    3）南阳台：通常附设或镶嵌在南阳台上。

    4）其他符合安装的部位。

    不论安装在那个部位，应保证日照不小于4h。

    太阳能热水系统与建筑结合：

    应与建筑主体结构连接牢固。

    2）建筑主体结构或结构构件，应能承受太阳能热水系统传递的荷载和作用。

    3）轻质填充墙不应作为太阳能集热器的支承结构。

    3中高层、超高层建筑安装太阳能热水系统可能会遇到的问题：

    空间高，安装位置高。

    空间高，风速大。

    用热水范围大，可利用的面积有限。

    管线长。

    4针对以上可能会遇到的问题，太阳能热水系统应用形式应从下面几个方面考虑：

    太阳能热水系统的选择：可选用集中供热水系统或集中-分散供热水系统。

    对太阳能集热器的要求：

    （1）结构形式应做成模块，应符合：分体式、耐压0.6MPa、模数化、系列化、多样化；自保温性能好。

    （2）应具有足够的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。

    （3）应具有抗冻、抗风雪、抗冰雹的能力。

    3）集热循环系统：应采用直接集热方式（宜为开式），机械循环。

    4）集热循环水箱的有效容积应按实际布置的太阳能集热器面积一天的产热水量计算。

    对用户的供热方式：

    集中供热水系统：宜采用集中集热，集中辅助加热，集中供应热水；

    集中-分散供热水系统：宜采用集中集热，分户贮热，分户辅助加热供应热水；

    集中供热水系统、集中-分散供热水系统：宜采用集中集热、集中贮热、集中供应热水至各分户采用终端水加热器加热供应热水；

    热水系统供水分区宜于冷水给水系统分区一致，满足冷热水压力平衡要求；应保证干管循环。

    供水方式：宜采用重力流供水方式或稳压变频供水。控制支管压力不应大于0.2MPa；

    保温：为了防止热量损失，太阳能热水系统必须保温。