住宅太阳能热水系统整合优化设计方案

　前言
　　太阳能作为无污染的绿色能源，近几年在建筑中的应用得到了快速发展，太阳能热水系统在与建筑物的有机结合方面也得到了推进。为了满足人们对高质量生活的追求，越来越多的住宅在设计中采用太阳能热水系统。因此有必要进一步规范住宅建筑太阳能热水系统与建筑一体化的设计、安装，对于太阳能热水系统的最佳形式、最佳规模等进行研究，以改善住宅功能、节省能源，推动生态住宅的发展进程。
　　一、设计方案类型
　　(一)太阳能热水系统型式类别
　　太阳能热水系统根据集热系统、辅助系统及供水的不同组合形式，可以分为分户集热—分户储热辅热式，集中集热—分户储热辅热式及集中集热—集中储热辅热式太阳能热水系统三类。
　　1、分户集热—分户储热辅热式太阳能热水系统
　　1.1分户集热—分户储热辅热式太阳能热水系统是指终端用水点以户为单位，每户独立设置太阳能集热器、储水箱、辅热设备及相关管路，每户独立使用的小型太阳能热水系统。
　　1.2分户集热、分户储热辅热系统中，集热器的安装位置可为建筑屋顶(平屋面、坡屋面)、立面墙、披檐及阳台拦板等位置;
　　1.3分户集热、分户储热辅热式太阳能热水系统较适用于独立式小型别住宅、联排别墅中，也可以在多层住宅及高层住宅中使用。针对于以上不同的建筑类型，分户集热、分户储热式太阳能热水系统的安装、运行方式有所不同。独立式小型住宅、联排别墅采用分体别墅型太阳能热水系统;高层住宅多采用阳台壁挂式太阳能热水系统。
　　1.4分体别墅型太阳能热水系统：适用于独立式小型住宅、联排别墅住宅的分户集热、分户储热辅热太阳能热水系统。
　　(1)分体别墅型太阳能热水系统一般采用分离式强制循环二次换热(工质循环或水介质排空方式)系统形式;
　　(2)在安装时，集热器与屋面相结合进行安装，满足建筑结构功能的同时不影响建筑物的外观;储水箱及其他辅助设备安装于室内设备间，便于操作及维修;
　　(3)在辅助能源的选择上，一般宜选用电加热形式;在使用时，可采用半自动控制的方式(温度不足手动启动，达到设定温度时自动停止)
　　(4)系统运行原理示意图：
　　图一、分体别墅型太阳能热水系统示意图(强制温差循环方式)
　　1.5阳台壁挂式太阳能热水系统：较适合于多层、高层住宅分户供热系统的使用;
　　(1)阳台壁挂式太阳能热水系统一般采用自然循环方式，为保证系统的全年使用，循环介质采用防冻液;
　　(2)安装时将集热器放置于阳台栏板，水箱可安放在阳台内侧或设备间内，要求水箱位置高于集热器。建议太阳能与水箱位置不宜过远。
　　(3)辅助能源一般采用电加热方式，半自动控制。
　　1.6分户集热、分户储热辅热太阳能热水系统方案优缺点：
　　(1)系统为小型分体式承压供水式，系统简单，使用方便，在建筑应用中的应用安全性可靠性高。
　　(2)储水箱距离用水点较近，户内热水管路距离短，用热水时不会放出大量的冷水，节水效果好;
　　(3)产品使用独立，产权明确，由住户负责日常维护，无管理难度;
　　(4)辅助加热设备建议采用定时定温的方式控制，节能效果好;
　　(5)热水资源利用无法共享，有效利用率较低，系统综合造价相对较高;
　　图二、阳台壁挂型太阳能热水系统示意图(介质自然循环方式)
　　2、集中集热、分户储热式太阳能热水系统
　　2.1集中集热、分户储热辅热式太阳能热水系统是指将太阳能集热器集中、统一规划安装于建筑物屋面部分，储水箱、辅助保障系统按终端用户为单位独立设置的太阳能热水系统。
　　2.2集中集热、分户储热式太阳能热水系统：
　　(1)太阳能集热器集中安装在建筑物的屋面;
　　(2)储水箱及辅助设备按每户的用量分别设置在各户内;水箱通过太阳能循环泵与屋面集中集热器进行循环;
　　(3)辅助加热装置一般采用电加热，分户设置于户内水箱中。
　　2.3集中集热、分户储热辅热太阳能热水系统方案优缺点：
　　(1)集热器统一安装设置，集热循环管路较少，减少了对公共空间的占用;
　　(2)热水供应系统采用分户式，热水管路减短，承压供水;集热具备有分体式热水系统节水效果好等特点;
　　(3)热水系统分户供应，水费、辅助电费计费容易，
　　(4)系统设计相对较为复杂，如需着重考虑热量分配不均及高层的压力平衡总是。
　　(5)由于系统的辅助分户设置，因此在各用水终端进行热量补充时，须关闭太阳能循环泵，否则会造成单户辅助系统热量进入太阳能集热系统而无法计量;

　　(6)整个太阳能热水系统不同部分产权归属不尽相同。集热器统一使用，为公有设备(归属物业管理)，而各终端设备为各户私有，在设备的使用过程中，易造成责任混乱，设备的管理及问题处理相对易发生