居住建筑太阳能热水系统利用探讨摘要：太阳能热水系统以节能与环保的突出特点越来越受到欢迎，小型太阳 能热水系统如雨后春笋般出现在多层住宅阳台等地方本文笔者就多层建筑中太 阳能热水系统的利用展开讨论关键词：太阳能；热水系统；非承压随着能源紧缺对我国国民经济开展带来的严重威胁，社会各界普遍重视对新 能源和可再生能源的开发应用太阳能具有取之不尽，用之不竭，处理设备本钱 外儿乎无需再投入,有很好的经济效应,其中太阳能热水系统堪称技术最为成熟, 经济最具有竞争力，应用最为广泛，产业化开展最为迅速的太阳能光热利用技术 太阳能热水系统与建筑一体化将为太阳能的利用开辟更广阔的空间，同时也能够 为建筑开源节流深圳市地处广东南部，属深圳市属夏热冬暖地区，长夏短冬， 夏无酷暑，冬无严寒，阳光充足，雨量丰沛，气候宜人年日照时数介入2200〜 3000h,年辐射总量介于5000〜5852MJ/m2,属于我国太阳能资源一般区，太阳能 全天、全年分布较为均匀，全年50%的白天具有采集太阳能的条件，深圳市这种 较为优越的太阳能资源条件是太阳能技术推广应用的基础在太阳能产业开展上，深圳具有十清楚显的优势，全世界约72%的太阳能光 电小产品厂家主要集中在深圳及周边地区，各式各样的太阳能产品中都可以看到 “深圳造”，深圳市太阳能光电产品超过20亿，出口金额近2亿美元；深圳从事 太阳能产业的企业60余家，在太阳能研发上有相当多的自主知识产权，例如太 阳能集热器涂成的研制等，很多企业，无论从技术水平，还是产'业规模，在国内 市场都占据着重要位置。
此外，城市中建筑形式丰富多样介于深圳市这种气候 特点和建筑特点对深圳市太阳能热水系统的利用具有现实意义一、太阳能热水系统概述1、太阳能热水系统的分类文献（1）中有多种分类形式，如根据太阳能热 水供热范围分了： a、集中供热系统；b、集中一分散供热系统；c、供热水系统 根据系统运行分：a、自然循环系统；b、强制循环系统；c、直流式系统；等五 种分类方式笔者认为可根据系统贮热水箱承压情况分为承压系统和非承压系 统目前针对承压系统，市场上也没有明确定义笔者根据文献（2）第3.3.4 条和第*对住宅用水压力的相关规定，认为多层住宅的太阳能承压系统一 般至少能承受0.6Mpa的压力2、承压系统和非承压系统的差异顾名思义，承压系统，就是系统中带有 一定的压力运行，且系统中至少有一台承压容器，同时太阳能承压系统中还应考 虑胀膨水罐，这样一来势必增加工程投资如果胀膨水罐选型不合适，可能倒致 系统不能正常运行，更有甚的在夏季可能出现开锅将贮热水箱体炸裂的现象因 此笔者不提倡在多层普通住宅建筑中利用太阳能热水承压系统反之，非承压系 统，因工程造价低，不担忧开锅现象的出现因为一旦开锅蒸汽就能在第一时间排至大气，对贮热水箱不造成任何危害。
因此非承压系统是相对经济平安的，是 值得推广的3、非承压系统又可细分为整体机系统和集中供热系统其中集中供热太阳 能热水系统采用集中的太阳能集热器和集中或分散的的贮水箱供给一栋或几栋 建筑所需热水，具有太阳能利用率高，各用户用水温度比拟稳定，热水出水快等 优点，但存在太阳能热水循环泵设计安装问题，热水计量问题，设备运行、维护 费用摊分等问题一体机系统具有计量方便，无分摊等优点，但存在底层用户热 水出水慢，浪费水资源等缺点笔者结合近些年来对太阳能热水工程的设计、施 工经验，认为两种系统应根据实际工程情况进行采用，工程楼层高且用户比拟多 时应优先采用集中供热系统,而工程楼层低,用户不多时那么优先采用一体机系统二、太阳能系统与建筑结合的设计实例建筑由于有了太阳能热水器，也就有了相应的外在表现形式由于太阳能热 水器在建筑中放置的位置不同，将促进太阳能热水器形式的多元化把太阳能的 利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑 的一局部，相互间有机结合，是目前太阳能热水系统与建筑一体化的开展方向太阳能系统如末经专业设计布置，可说是相当零乱，大大影响城市景观，破 坏了建筑整体效果。
如图就是一个例证图1）之所以达不到一个良好的视觉效果，是因为从太阳能系统的选型，设备布置, 管道安装都没有进行合理设计笔者有如下几个工程实例，从建筑方案开始考虑 到了太阳能热水器的设计布置，与建筑外立面效果想统一图2及图3）图3笔者设计的这几个工程一开始就要求建筑同志结合立面效果，做平屋面与坡 屋面相接合的立体屋面，这样一来能解决立面效果问题，二来能做好屋面排水工 作，三来能给太能阳热水器安装提供一个相对合适、平安的操作空间作为这种 太阳能设计的难点主要有二：①屋面设备的布置，②室内管道的布置只要建筑 同志做方案时能为太阳能热水器及其管道考虑位置就能解决了太阳能整体机系统（图4）有一个不利点，就是对底层用户，会造成一个冷 水的浪费，这个系统需要将管道中的冷水放完，热水才会出来，按热水给水立管 薄壁不锈钢管（壁厚0.6mm的304,计算管道内径D=18.8mm） DN20计，屋面太 阳能热水出水至底层用户第一用水点的长度按L=20米（其中垂直高度15.2m）计, 长时间间隔用水时首次可能要放出的冷水量（V）按以下公式计： V=L*Q=L*兀*D2/4=20*3.14*18.82/4*10-3=5.3L。
当然二层以上的用水户放出的冷 水量会相应减少而太阳能集中制热系统（图5）那么可以有效的防止这个问题， 能够很快出热水，但是热水表应采用远传水表或IC卡水表以方便抄表，同时我 们也能清楚的看到，一旦室外热水管出现问题，集中系统会带来多户家庭将都失 去热水供应所以我们设计太阳能热水系统时应根据实际情况，从实用性、经济 性、平安性及节能节水等方面选择太阳能系统的方案三、结束语2009年中国城镇人口已达6.22亿城镇化率46.6%； “十二五”期间，我国城 镇化水平预计超过50%,进入城市社会在此新农村、新城镇建设过程中，将 有大量的多层普通住宅出现在全球气候变暖的严峻现实挑战下，开展低碳经济, 倡导低碳生活，成为每一个国家，每一个人的责任一种有效的利用太阳能产生 热水的方式，并且能很好的适应我国这种国情，笔者认为太阳能热水系统是较为 适应的参考文献[1 ]GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范[2]GB50015-2003建筑给水排水设计规范[3]中国建筑设计研究院建筑给水排水设计手册（第二版下册）注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。