太阳能热水系统在中高层建筑中的应用

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1、 太阳能热水系统在中高层建筑中的应用太阳能热水系统在中高层建筑中的应用摘要：本文主要介绍中高层建筑在设计太阳能热水系统时主要考虑的要点及解决方案。关键词：太阳能系统，气源热泵，中高层建筑abstract: this paper mainly introduces the high-level building solar hot water system in the design key points of the main consideration and solutions.keywords: solar system, the air source heat pump, senior

2、 architecture太阳能作为建筑中可再生能源应用的主要内容，已经得到了越来越多人的认可与关注。在我国，由于土地资源有限，中高层住宅已成为大中城市建设的主要住宅类型。大量省市制订的“强制安装”太阳能热水系统的政策，给太阳能在中高层住宅的应用推广带来了机遇及挑战。针对于中高层住宅的太阳能热水系统的优化设计成为太阳能行业亟待解决的问题。某项目位于广东省深圳市龙岗中心区域，本工程由两栋多层和一栋高层住宅所组成，该工程规划总用地面积为 8486.15 平方米，总建筑面积为 41636.92 平方米，住宅总户数为 255 户，其中多层住宅建筑面积为 2178.00 平方米，高层住宅建筑面积为 23

3、359.90平方米，高层住宅总户数为 248 户。某项目至去年九月动工，计划今年十月竣工，目前已进入墙体粉刷和保温阶段。本工程三栋建筑均采用太阳能系统，其中高层 2132 层采用太阳能系统，120 层采用燃气热水器。系统形式：要求，为分户计量供水，选用工程型太阳能热泵热水系统，集热器在楼顶装饰构架上集中布置，并配全自动控制装置，能够实现自动进水、热泵自动加热和管道自动循环等功能。太阳能热泵热水系统选型：根据要求，每户住宅按 3.5 人计算，复式住宅按 5 人计算。采用工程型太阳能热泵热水系统；集热器支架为 5#角钢，集热器联箱、集热水箱与储热水箱内胆均为不锈钢板、外包均为彩色钢板；热泵主机为

4、flgr20-110 型（每小时产热水 870 升） ；系统的日产热水量定为 9 吨，供 96 户用水，太阳能热水系统运行：太阳能集热系统为自然循环直接系统，采用冷热水之间存在的比重差而形成的热虹吸方式运行，集热器内的水经加热后自动进入集热水箱上部，而集热水箱低部的冷水自动进入集热器低部，这样经过不断加热循环使集热水箱内的水温逐渐升高，当集热水箱内水温达到设置温度时自动送入储热水箱待用；为了保证热水系统能够全天候提供热水，系统配热泵作为第二加热源，当储热水箱内水温低于设置温度时，热泵自动启动加热；系统中集热水箱与储热水箱的进出水、热泵加热等的控制采用单片机技术，使系统全自动控制、无须人员值守。

5、以高层建筑为例。1、系统运行电控用户界面示意图（暂定）：2、热泵运行示意图：系统主要参数深圳市气象资料全年平均值表月份年总量年均月平均气温()22.7水平面年平均日太阳总辐射量(kj/m2.日) 14315 5225000倾斜表面年平均日太阳总辐射量(kj/m2.日)14791 5398740年照小时数(h)5.11859.9太阳能日供水量：32 吨采光面积：290 平方米每小时耗热量为 368.75kw水温：50 度水箱：储水箱和管路的热损失率，取 20%。热泵：4 台 gwh-060dr（6hp） ，每日可产水量 28m，制热量 23.5kw,输入功率 5kw。系统控制电源：交流 220v

6、、负荷小于 0.2kva系统的出热水方法：顶水式落水法系统的进水方法：电磁阀贮热水量容积按最高日用水量确定，取 v=32m，设两个压力热水罐，每个 16m五、太阳能集热板及气源热泵的选型：.集热器每块的尺寸为 2.35 米1.58 米，集热器与集热器之间的间距为 0.5 米，集热器共有 145 块。.集热器全部布置在屋顶及机房屋顶上.2 个 16 吨集热水箱布置在屋顶层。.每块集热器（包括钢结构框架和管内的水）的重量约为 283公斤。(5). 选用 4 台 gwh-060dr（6hp）气源热泵，每日可产水量28m，制热量 23.5kw,输入功率 5kw。六、热水系统安装：储水箱、集热水箱和集热

7、器单元的安装位置应满足建筑物上其所处部位的承载要求，不应破坏建筑物整体观瞻效果，应避免集热器的反光板对附近建筑物引起的光污染，集热水箱和集热器的相对位置应使循环管路尽可能短。集热器摆放面向正南，安装在楼顶的装饰构架上，并采用膨胀螺丝固定，集热器的倾角与楼顶装饰构架的倾角相同， ；集热器间通过串并联方式连接成集热器单元。循环管路应尽量短而少弯，绕行的管路应是低温管，管路的通经面积应与集热器内管路通经面积相适应，为保证最不利点用户的水温要求，循环管道采用同程布置；循环管路朝水箱方向应有向上坡度，循环管路中应设有防止夜间倒流散热的措施以及方便维修的辅助阀门；循环管路的高温管路应与储水箱的高处管口连接、低温管路应与储水箱的低处管口连接；管道铺设整齐，管道外套有聚本保温管；在热水热水安装时不应破坏建筑物的结构、屋面防水层和附属设施；系统应能承受不低于 10 级风的负载，并有适当的防雷措施。注：文章内所有公式及图表请以 pdf 形式查看。