高层住宅集中集热-分户储热太阳能热水系统实例

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1、高层住宅集中集热-分户储热太阳能热水系统实例摘要：太阳能利用与建筑的“一体化设计”已成为当前建筑节能的一个重要课题，而集中集热—分户换热—分户辅助加热的太阳能热水系统也成为高层住宅比较常见的太阳能热水系统，主要介绍集中集热分户供热系统的运行方式及特点。关键词：集中集热-分户储热太阳能热水高层住宅作者简介:曲海燕，女，本科，助理工程师，从事给排水工程设计1.前言我国正处于城市化的迅猛发展阶段,能源的消耗巨大,建筑以中高层为主流形态,建筑耗能正在大幅增长,随着居民生活水平的提高，生活热水也成为各家各户必须的生活设施，太阳能在能源利用和保护环境方面优势得到了显现，研究太阳能利用

2、与建筑的“一体化设计”已成为当前建筑节能的一个重要课题。在2003年，太原市住房和城乡建设委员会也下发了关于大力推进太阳能光热建筑应用的通知，通知要求自2014年元月1日起，在全市新开工建设的12层及以下的居住建筑、高层居住建筑的逆12层和有生活热水需求的医院、学校、宾馆、洗浴场所等公共建筑中强制推广应用太阳能光热系统。按照太阳能光热与建筑一体化的原则，从规划、设计、建造、验收等各个环节，将太阳能光热系统作为建筑的组成部分，与建筑工程同步规划、同步设计、同步施工、同步验收。近几年关于太阳能的应用也接触了不少，下面就以其中一项工程为实例，就高层住宅屋面集中集热、分户贮水太阳

3、能热水系统做一次专项介绍。2．工程实例2.1项目概况该项目位于太原，为16层高的高层住宅楼，用了集中集热—分户换热—分户辅助加热的太阳能热水系统。由于本项目对立面要求较高，因此在设计初期，就已决定采用屋顶式集中集热太阳能热水系统，尽可能多地为用户提供热源的同时，保持建筑整体外观协调，实现太阳能与建筑一体化设计。2.2系统特点集中集热分户供热系统,主要适用于高层住宅。系统是将集热器在建筑屋面集中放置,每户配置一套相对独立的贮热水箱,贮热水箱内置换热装置和电辅助加热装置。太阳能集热器通过收集太阳辐射能,并将太阳辐射能转化为热能贮存在热媒中,系统循环装置通过定温温差循环的控制方

4、式将热媒输送至每户贮热水箱,通过贮热水箱中的换热装置将热能传递给每户贮热水箱中的生活热水。集热器楼顶集中放置,有利于建筑一体化设计；集热器集中使用,可以实现资源共享,提高太阳能利用率；集热器楼顶放置,不受楼间距影响,集热器采光好,系统效率高,集中收集太阳能并转化为热能供用户使用。2.3系统工作原理2.3.1运行方式：系统采用集中集热、分户储热式太阳能热水系统。见附图1。2.3.2控制系统：采用自动智能化控制，数字显示，太阳能系统应具备防过热保护功能，并能抗雹、抗风、抗震、防止热水渗漏。1）集热温差循环：集热器出口设置温度传感器T1，缓冲水箱温度传感器T2。当集热器温度达到

5、设定温度(40℃可调)且(T1-T2)≥设定温差时(5℃-15℃可调），集热泵开启。当(T1-T2)≤设定温差(2℃-5℃可调）时，集热泵停止。2）换热循环：检测缓冲水箱内水温T2，T2>60°C(可设定)时，换热循环泵开启，缓冲水箱内置盘管，换热面积2平方米；T2<50°C(可设定)时，换热循环泵停止。3）电伴热带防冻：检测屋顶回水末端管路温度T3，当T3<5°C时，电伴热开启加热管路；当T3>7°C时，电伴热关闭。4）自动补水：缓冲水箱自动补水，当缓冲水箱水位低于设定水位时，补水电动阀自动打开，当达到设定水位时，自动停止补水。5）室内每户水箱电辅助加热：设定加热时间段

6、，检测水箱内的水温T4，当T4＜40°C(可设定)时，电加热开启，电加热水箱内的生活热水，直到达到设定温度T0=50°C。户内水箱为用户提供生活热水，热水温度范围，50°C-60°C。2.3.3系统分析：本工程采用三管路设置是为了使热媒达到各户的路程一致，即同程管路，可使各户获得的热量均等。而双管路只能优先供给楼上或楼下的离热源最近的住户，因此会造成各户的用热水量不一致。2.3.4管路设置因每户的承压水箱放在户内洗衣机上方（见附图2），从节约能源的角度来说，热媒的供回水立管最好设置在附近，这样可以减少因管线在室内穿越带来的能量损失，所以在洗衣机旁边设置了户内管井，有效的减

7、少了热水与热水器之间的管道长度。附图1附图23.小结随着太阳能利用成为建筑节能的主要方面，进行高层住宅与太阳能热水系统一体化设计时，要综合考虑居住区的地理环境、规模、经济性等要求，制定合理的方案，并且在方案初期就要与各专业一起考虑实施各种方案的可行性。真正做到与建筑工程同步规划、同步设计、同步施工、同步验收。参考文献[1].住宅太阳能热水系统选用及安装11CJ32[2].民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50346-2005[3].潘雷集中集热-分户储热太阳能热水系统的实例分析