解析分户分体式太阳能热水工程案例

摘要：分户分体式太阳能热水系统越来越受到房地产商的青睐，本文以工程为例，主要探讨阳台壁挂型分户分体式太阳能热水系统设计方法。 　　 　　0引言 　　分户分体式太阳能热水系统越来越受到房地产商的青睐，目前由于住宅建筑屋顶面积有限或结构特殊，不利于集热器布置，另外，分户分体式太阳能热水系统每户独立设计安装，便于后期管理。 　　分户分体式太阳能热水系统一般分为阳台壁挂系统和别墅系统。阳台壁挂系统，大多采用自然循环，而别墅系统则一般采用强制循环，这与布板方式及管道铺设有关。本文以工程为例，探讨阳台壁挂系统的设计方法。 　　1项目概况与系统设计 　　本项目位于江苏省，每户日用热水80L，共947套，系统采用分户分体式太阳能热水系统。 　　本项目设计遵循合理用能、经济实用、安全简便的原则，结合建筑结构进行设计。 　　本建筑阳台为弧形结构如图1所示，不利于集热器的布置，只能考虑两侧位置安装，但距离较远，不利于自然循环热虹吸效应的实现，因此考虑采用强制循环系统。项目概况如图1所示。 图1项目概况 　　对于强制循环系统，关键在于水泵的选型及设置，水泵除满足扬程和流量外，必须考虑噪音、节能、安装和美观等问题。对于用户来说，阳台面积极其宝贵，采用阳台壁挂太阳能热水系统尽可能的减少系统占用面积，尽量美观，因此，本系统循环泵选用低压、低噪声直流泵，循环泵直接安装在水箱下循环口处。 　　水箱选用80L立式夹套壁挂承压保温水箱，内置电加热管，以保证阴雨天气热水使用，水箱安装在用户阳台承重墙上如图2所示。 　　集热器布置于南向飘台上，采用角钢支架固定，支架使用膨胀螺栓固定在承重结构上如图3所示。本项目集热器选用兴业研制的双腔高性能平板集热器。 　　本平板集热器设计引用密闭双腔结构边框，在原有集热器保温层外部再增设一层空气保温层，提高集热器整体热性能。液体流通通道与集热器内部吸热保温空间完全隔离，从而保证集热器内部腔室不受积液影响，此外采用双腔结构，使得平板集热器抗变形能力增强，简洁美观。集热器安装图如图4所示，竣工如图5所示。 图4集热器安装实物 图5竣工 　　2工作原理 　　本项目采用智能控制面板，集成在水箱上，一键控制，方便用户操作。系统原理图如图6所示，工作原理如下： 图6系统原理 　　1.太阳能循环工作原理：集热器通过工质对水箱内的水加热。当水箱内的水温低于设定值且与集热器温差达到设定值时，集热循环泵启动，将集热器内的高温工质压入水箱进行换热，直到两者温差较小或水箱水温达到设定值时，集热循环泵自动停止循环，如此反复。 　　2.供水、补水工作原理：本系统为承压系统，储水箱为承压水箱，进水管直接从各用户生活给水管连接，正常使用时进水阀保持常开状态，用户用热水时开阀即可依靠自来水压力压出热水，用热水时冷水同时补入水箱。 　　3.辅助加热工作原理：水箱设电加热管辅助加热，电加热管可依据各用户实际情况设置自动定时定温启动加热。 　　4.集热系统防冻原理：平板集热器及循环管路加注太阳能专用防冻工质，利用工质循环从集热器中吸热,加热水箱中的水。集热器中运行的始终是太阳能专用防冻工质，工质根据当地气候条件选用,可保证低温天气下集热系统不发生冻坏危险。 　　3结语 　　自然循环系统对水箱、集热器以及循环管道的安装施工较为严格，来保证热虹吸效应。目前建筑风格多样化，对阳台壁挂自然循环系统的安装制造了诸多不利因素，而强制循环很好解决这个难题，但成本、噪声和美观问题是强制循环阳台壁挂系统解决的问题。 　　采用小型直流泵，直接与水箱相连接的设计方法一定程度上解决了这个问题，具有一定参考价值。