太陽能設計交流課件

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設計選用與安裝民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術(shù)主要內(nèi)容1.《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術(shù)規(guī)范》GB50364-20052.居住區(qū)太陽能熱水應用案例3.公共建筑太陽能熱水應用案例4.標準設計圖集：國家標準設計與地方標準設計太陽能政策與規(guī)劃一、國際1996年，聯(lián)合國在津巴布韋召開了“世界太陽能高峰會議”，會后發(fā)表了《哈拉雷太陽能與持續(xù)發(fā)展宣言》，《國際太陽能公約》，《世界太陽能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件，進一步表明了聯(lián)合國和世界各國對開發(fā)太陽能的堅定決心，要求全球共同行動，廣泛利用太陽能。二、國家國家發(fā)改委2007年4月出臺的《推進全國太陽能熱利用工作實施方案》2007年，我國以太陽能熱水器的年生產(chǎn)量是歐洲的2倍，北美的4倍，成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和最大的太陽能熱水器市場，這種跡象表明，我國正在向太陽能時代邁進。三、湖北省湖北省能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃：1.太陽能：太陽能熱水系統(tǒng)達到500萬平米；2.太陽能光伏發(fā)電開始起步，容量超過5000千瓦。四、武漢市市建委關于在新建建筑工程中推廣使用太陽能熱水系統(tǒng)的指導意見太陽能廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學能，水的勢能等等。狹義上的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉(zhuǎn)換。太陽能的利用已日益廣泛，包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水。太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會及人類進入一個節(jié)約能源減少污染的時代。太陽能的優(yōu)點(1)普遍：太陽光普照大地，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且勿須開采和運輸。(2)無害：開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。(3)巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸標煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。(4)長久：根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。我國太陽能資源

在我國，西藏西部太陽能資源最豐富，最高達2333KWh/㎡（日輻射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，僅次于撒哈拉大沙漠。根據(jù)各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為五類地區(qū)。一類地區(qū)為我國太陽能資源最豐富的地區(qū)，年太陽輻射總量6680～8400MJ/㎡，相當于日輻射量5.1～6.4KWh/㎡。這些地區(qū)包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最為豐富，最高達2333KWh/㎡（日輻射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，僅次于撒哈拉大沙漠。二類地區(qū)為我國太陽能資源較豐富地區(qū)，年太陽輻射總量為5850-6680MJ/m2，相當于日輻射量4.5～5.1KWh/㎡。這些地區(qū)包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。三類地區(qū)為我國太陽能資源中等類型地區(qū)，年太陽輻射總量為5000-5850MJ/m2，相當于日輻射量3.8～4.5KWh/㎡。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、臺灣西南部等地。四類地區(qū)是我國太陽能資源較差地區(qū)，年太陽輻射總量4200～5000MJ/㎡，相當于日輻射量3.2～3.8KWh/㎡。這些地區(qū)包括湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇北部、安徽南部以及黑龍江、臺灣東北部等地。五類地區(qū)主要包括四川、貴州兩省，是我國太陽能資源最少的地區(qū)，年太陽輻射總量3350～4200MJ/㎡，相當于日輻射量只有2.5～3.2KWh/㎡。從全國來看，我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4kWh/㎡以上，西藏最高達7kWh/㎡。太陽能輻射數(shù)據(jù)可以從縣級氣象臺站取得，也可以從國家氣象局取得。從氣象局取得的數(shù)據(jù)是水平面的輻射數(shù)據(jù)，包括：水平面總輻射，水平面直接輻射和水平面散射輻射。太陽能熱利用利用太陽輻射能加熱集熱器,把吸收的熱能直接加以利用。根據(jù)集熱器匹配不同用途也就有不同名稱,如：太陽能熱水器太陽灶太陽能干燥器太陽房太陽能溫室太陽能空調(diào)等就目前來說，人類直接利用太陽能還處于初級階段。

太陽能熱水器10大新品1、江蘇元升太陽能有限公司名稱：福壽系列太陽能創(chuàng)新點：保溫層采用國際最先進的無氟發(fā)泡技術(shù)，避免了普通太陽能熱水器含氟對水質(zhì)的污染。2、山東滕州光普太陽能工程有限公司名稱：全玻璃雙真空太陽集熱管創(chuàng)新點：雙真空集熱管高承壓，管內(nèi)不走水；抗凍，溫度極低也不怕凍裂。3、山東力諾瑞特新能源有限公司名稱：太陽能Aqua系統(tǒng)創(chuàng)新點：太陽能Aqua系統(tǒng)在分體式太陽能熱水器的基礎上進行了升級，有效地為采暖設備提供輔助能源，解決了太陽能在冬天熱效率低的難題。4、浙江美大太陽能工業(yè)有限公司名稱：美大全效太陽能創(chuàng)新點：新一代全方位高效集熱太陽能熱水器，具有快速升溫、長久保溫、綠色舒適三大特點。5、北京四季沐歌太陽能技術(shù)有限公司名稱：四季沐歌航天管創(chuàng)新點：航天管融入微量稀有金屬元素，紫色膜層能吸收更多能量的紫色光線，吸收光譜范圍更寬，實現(xiàn)陽光的寬波吸收，提升真空管膜層吸收率，降低發(fā)射比。6、北京天普太陽能工業(yè)有限公司名稱：“梅花聚能管”創(chuàng)新點：獨特的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，在不改變管徑的前提下，增大其垂直受光面，“通過曲面聚光技術(shù)大幅度增加真空管聚光及采光面積，從而提高太陽能采光面積和聚熱能力。7、江蘇蘇陽太陽能科技有限公司名稱：蘇陽三冠王太陽能熱水器創(chuàng)新點：集保溫墻、防銹墻、禁電墻和活水裝置于一體，三冠王還配備凈化活水系統(tǒng)，異徑高效熱極管。8、北京清華陽光太陽能設備有限公司名稱：“清華陽光”JR系列承壓式太陽熱水器創(chuàng)新點：啟動快，熱導管可將真空管所獲得的熱量迅速傳遞到水箱中。熱水器整體承壓1.5㎏f/㎡,直接與自來水系統(tǒng)連接，承壓使用，自動運行。9、山東牡丹陽光能源技術(shù)開發(fā)有限公司名稱:

家庭保健熱水中心創(chuàng)新點:“家庭保健熱水中心”內(nèi)置的保健艙，具有凈化水質(zhì)、防垢除垢、釋放出多種礦物元素、雙向調(diào)節(jié)pH值等功效。10、北京雨昕陽光太陽能工業(yè)有限公司名稱：雨昕陽光太陽能“五大核心技術(shù)”創(chuàng)新點：雨昕陽光太陽能融合動力核心、保熱核心、保障核心、健康核心、防偽核心為一體，打造完美品質(zhì)。馳名商標2007年，美大、同濟陽光、華揚、桑樂、桑夏、現(xiàn)代、高得樂等都榮獲了“中國馳名商標”，到2007年底，已有皇明、華揚兩家企業(yè)商標被國家工商總局授予中國馳名商標，有6家企業(yè)商標被司法認定為中國馳名商標。規(guī)范與標準一、規(guī)范《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術(shù)規(guī)范》GB50364-2005《建筑給水排水設計規(guī)范》GB5015-2003《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50242-2002二、國家標準設計1、住宅用熱水器選用及安裝（01SS126）P57～692、小城鎮(zhèn)住宅給水排水設施選用與安裝（05SS907）P1-57～1-743、太陽能集中熱水系統(tǒng)選用與安裝（06SS128）三、技術(shù)手冊1、全國民用建筑工程設計技術(shù)措施－給水排水（6.7局部加熱設備）2、建筑產(chǎn)品選用技術(shù)條件－給水排水（建筑供熱水設備：太陽熱水系統(tǒng)應用技術(shù)）3、《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊》.鄭瑞澄.化學工業(yè)出版社四、太陽能產(chǎn)品的國家標準包括GB/T6424《平板型太陽集熱器技術(shù)條件》GB/T17049《全玻璃真空太陽集熱管》GB/T17581《真空管太陽集熱器》GB/T18713《太陽熱水系統(tǒng)設計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范》GB/T19141《家用太陽熱水系統(tǒng)技術(shù)條件》太陽能集熱器太陽輻射的能流密度低，在利用太陽能時為了獲得足夠的能量，或者為了提高溫度，必須采用一定的技術(shù)和裝置（集熱器），對太陽能進行采集。太陽能集熱器(solarcollector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按采光方式可分為：可以劃分為聚光集熱器和非聚光集熱器兩大類。

1.非聚光集熱器（平板集熱器，真空管集熱器）能夠利用太陽輻射中的直射輻射和散射輻射，集熱溫度較低；

2.聚光集熱器能將陽光會聚在面積較小的吸熱面上，可獲得較高溫度，但只能利用直射輻射，且需要跟蹤太陽。一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。真空管集熱器為了減少平板集熱器的熱損，提高集熱溫度，國際上70年代研制成功真空集熱管，其吸熱體被封閉在高真空的玻璃真空管內(nèi)，大大提高了熱性能。將若干支真空集熱管組裝在一起，即構(gòu)成真空管集熱器，為了增加太陽光的采集量，有的在真空集熱管的背部還加裝了反光板。真空集熱管大體可分為1.全玻璃真空集熱管;2.玻璃-U型管真空集熱管，玻璃;3.金屬熱管真空集熱管;4.直通式真空集熱管5.貯熱式真空集熱管。6.最近，我國還研制成全玻璃熱管真空集熱管和新型全玻璃直通式真空集熱管。聚光集熱器聚光集熱器主要由聚光器、吸收器和跟蹤系統(tǒng)三大部分組成。按照聚光原理區(qū)分，聚光集熱器基本可分為1.反射聚光(在反射式聚光集熱器中應用較多的是旋轉(zhuǎn)拋物面鏡聚光集熱器（點聚焦）和槽形拋物面鏡聚光集熱器（線聚焦）。前者可以獲得高溫，但要進行二維跟蹤；后者可以獲得中溫，只要進行一維跟蹤)。2.折射聚光每一類中按照聚光器的不同又可分為若干種。為了滿足太陽能利用的要求，簡化跟蹤機構(gòu)，提高可靠性，降低成本，在本世紀研制開發(fā)的聚光集熱器品種很多，但推廣應用的數(shù)量遠比平板集熱器少，商業(yè)化程度也低?，F(xiàn)在這兩種拋物面鏡聚光集熱器完全能滿足各種中、高溫太陽能利用的要求，但由于造價高，限制了它們的廣泛應用。太陽能熱水系統(tǒng)組成將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能以加熱水的裝置。通常包括太陽能集熱器、貯水箱、泵、連接管道、支架、控制系統(tǒng)和必要時配合使用的輔助能源。主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應無日照時使用。控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等（強制循環(huán)用系統(tǒng)）太陽能熱水系統(tǒng)分類

4．2．1太陽能熱水系統(tǒng)按供熱水范圍可分為下列三種系統(tǒng)：1集中供熱水系統(tǒng)；采用集中的太陽能集熱器和集中的貯水箱供給一幢或幾幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。2集中-分散供熱水系統(tǒng)；采用集中的太陽能集熱器和分散的貯水箱供給一幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。3分散供熱水系統(tǒng)。采用分散的太陽能集熱器和分散的貯水箱供給各個用戶所需熱水的小型系統(tǒng)。太陽能熱水系統(tǒng)分類（續(xù)）4．2．2太陽能熱水系統(tǒng)按系統(tǒng)運行方式可分為下列三種系統(tǒng)：

1自然循環(huán)系統(tǒng)；僅利用傳熱工質(zhì)內(nèi)部的密度變化來實現(xiàn)集熱器與貯水箱之間或集熱器與換熱器之間進行循環(huán)的太陽能熱水系統(tǒng)。2強制循環(huán)系統(tǒng)；利用泵迫使傳熱工質(zhì)通過集熱器(或換熱器)進行循環(huán)的太陽能熱水系統(tǒng)。3直流式系統(tǒng)。傳熱工質(zhì)一次流過集熱器加熱后，進入貯水箱或用熱水處的非循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)。太陽能熱水系統(tǒng)分類（續(xù)）4．2．3太陽能熱水系統(tǒng)按生活熱水與集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)的關系可分為下列兩種系統(tǒng)：1直接系統(tǒng)；在太陽能集熱器中直接加熱水給用戶的太陽能熱水系統(tǒng)。2間接系統(tǒng)。在太陽能集熱器中加熱某種傳熱工質(zhì)，再使該傳熱工質(zhì)通過換熱器加熱水給用戶的太陽能熱水系統(tǒng)。太陽能熱水系統(tǒng)分類（續(xù)）4．2．5太陽能熱水系統(tǒng)按輔助能源啟動方式可分為下列三種系統(tǒng)：1全日自動啟動系統(tǒng)；2定時自動啟動系統(tǒng)；3按需手動啟動系統(tǒng)。太陽能熱水系統(tǒng)原理圖4．4．2集熱器總面積

(4.4系統(tǒng)設計)1.設計原則：系統(tǒng)設計應遵循節(jié)水節(jié)能、經(jīng)濟實用、安全簡便、便于計量的原則；2.根據(jù)建筑形式、輔助能源種類和熱水需求等條件，宜按本規(guī)范表4．2．6選擇太陽能熱水系統(tǒng)。4．4．2系統(tǒng)集熱器總面積計算宜符合下列規(guī)定：1.直接系統(tǒng)集熱器總面積可根據(jù)用戶的每日用水量和用水溫度確定，按下式計算：

式中Ac——直接系統(tǒng)集熱器總面積，m2

；

Qw——日均用水量，kg；

Cw——水的定壓比熱容，kJ/(kg·℃)；

tend——貯水箱內(nèi)水的設計溫度，℃；

ti——水的初始溫度，℃；

JT——當?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系哪昶骄仗栞椪樟?，kJ/m2

；

f——太陽能保證率，％；根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽輻照、系統(tǒng)經(jīng)濟性及用戶要求等因素綜合考慮后確定，宜為30％～80％；

ηcd——集熱器的年平均集熱效率；根據(jù)經(jīng)驗取值宜為0.25～0.50，具體取值應根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實際測試結(jié)果而定；

ηL——貯水箱和管路的熱損失率；根據(jù)經(jīng)驗取值宜為0.20～0.30。4．4．2集熱器總面積(4.4系統(tǒng)設計)在歐美等發(fā)達國家，集熱器面積的精確計算一般采用F-Chart軟件、Trnsys軟件或其他類似的軟件來進行，它們是根據(jù)系統(tǒng)所選太陽能集熱器的瞬時效率方程

(通過試驗測定)及安裝位置(方位角和傾角)，再輸入太陽能熱水系統(tǒng)，使用當?shù)氐牡乩砭暥取⑵骄栞椪樟?、平均環(huán)境溫度、平均熱水溫度、平均熱水用量、貯水箱和管路平均熱損失率、太陽能保證率等數(shù)據(jù)，按一定的計算機程序計算出來的。本條在國家標準《太陽能熱水系統(tǒng)設計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范》GB/T18713的基礎上，提出了確定集熱器總面積的計算方法，其中分別規(guī)定了在直接系統(tǒng)和間接系統(tǒng)兩種情況下集熱器總面積的計算方法。本規(guī)范之所以計算集熱器總面積，而不計算集熱器采光面積或集熱器吸熱體面積，是因為在民用建筑安裝太陽能熱水系統(tǒng)的情況下，建筑師關心的是在有限的建筑圍護結(jié)構(gòu)中太陽能集熱器究竟占據(jù)多大的空間。4.4系統(tǒng)設計2.間接系統(tǒng)集熱器總面積可按下式計算：式中AIN——間接系統(tǒng)集熱器總面積，m2

；

FRUL——集熱器總熱損系數(shù)，W/(m2·℃)；

對平板型集熱器，F(xiàn)RUL宜取4～6W／(m2·℃)；

對真空管集熱器，F(xiàn)RUL宜取1～2W／(m2·℃)；

具體數(shù)值應根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實際測試結(jié)果而定；

Uhx——換熱器傳熱系數(shù)，W/(m2·℃)；

Ahx——換熱器換熱面積，m2。每產(chǎn)生100L熱水量所需系統(tǒng)集熱器總面積的推薦值

在方案設計階段，可以根據(jù)建筑建設地區(qū)太陽能條件來估算集熱器總面積4．4．3集熱器傾角

1.應與當?shù)鼐暥纫恢拢蝗缦到y(tǒng)側(cè)重在夏季使用，其傾角宜為當?shù)鼐暥葴p10°；如系統(tǒng)側(cè)重在冬季使用，其傾角宜為當?shù)鼐暥燃?0°；全玻璃真空管東西向水平放置的集熱器傾角可適當減少；主要城市緯度見本規(guī)范附錄A2.武漢市地理緯度30.6度，集熱器最佳安裝傾角為35.6～40.6度。4．4．6貯水箱容積應符合下列要求：1集中供熱水系統(tǒng)的貯水箱容積應根據(jù)日用熱水小時變化曲線及太陽能集熱系統(tǒng)的供熱能力和運行規(guī)律，以及常規(guī)能源輔助加熱裝置的工作制度、加熱特性和自動溫度控制裝置等因素按積分曲線計算確定；2間接系統(tǒng)太陽能集熱器產(chǎn)生的熱用作容積式水加熱器或加熱水箱時，貯水箱的貯熱量應符合表4．4．6的要求。集熱器總面積（核定）4．4．4有下列情況，可按補償方式確定，但補償面積不得超過本規(guī)范第4．4．2條計算結(jié)果的一倍：

1集熱器朝向受條件限制，南偏東、南偏西或向東、向西時；

2集熱器在坡屋面上受條件限制，傾角與本規(guī)范第4．4．3條規(guī)定偏差較大時。

4．4．5當按本規(guī)范第4．4．2條計算得到系統(tǒng)集熱器總面積，在建筑圍護結(jié)構(gòu)表面不夠安裝時，可按圍護結(jié)構(gòu)表面最大容許安裝面積確定系統(tǒng)集熱器總面積。4．4．7太陽能集熱器設置在平屋面上應符合下列要求：

1對朝向為正南、南偏東或南偏西不大于30°的建筑，集熱器可朝南設置，或與建筑同向設置。2對朝向南偏東或南偏西大于30°的建筑，集熱器宜朝南設置或南偏東、南偏西小于30°設置3對受條件限制，集熱器不能朝南設置的建筑，集熱器可朝南偏東、南偏西或朝東、朝西設置。4水平放置的集熱器可不受朝向的限制。5集熱器應便于拆裝移動。6集熱器與遮光物或集熱器前后排間的最小距離可按下式計算：D＝H×cotαs式中D——集熱器與遮光物或集熱器前后排間的最小距離，m；

H——遮光物最高點與集熱器最低點的垂直距離,m；

αs——太陽高度角，度(°)；

對季節(jié)性使用的系統(tǒng)，宜取當?shù)卮呵锓终?2時的太陽高度角；

對全年性使用的系統(tǒng)，宜取當?shù)囟寥照?2時的太陽高度角。7集熱器可通過并聯(lián)、串聯(lián)和串并聯(lián)等方式連接成集熱器組，并應符合下列要求：

1)對自然循環(huán)系統(tǒng)，集熱器組中集熱器的連接宜采用并聯(lián)。平板型集熱器的每排并聯(lián)數(shù)目不宜超過16個。

2)全玻璃真空管東西向放置的集熱器，在同一斜面上多層布置時，串聯(lián)的集熱器不宜超過3個(每個集熱器聯(lián)集箱長度不大于2m)。

3)對自然循環(huán)系統(tǒng)，每個系統(tǒng)全部集熱器的數(shù)目不宜超過24個。大面積自然循環(huán)系統(tǒng)，可分成若干個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)中并聯(lián)集熱器數(shù)目不宜超過24個。

8集熱器之間的連接應使每個集熱器的傳熱介質(zhì)流入路徑與回流路徑的長度相同。

9在平屋面上宜設置集熱器檢修通道。屋頂群組太陽能熱水器圖片示意

屋頂群組太陽能熱水器圖片示意4．4．8太陽能集熱器設置在坡屋面上應符合下列要求：

1集熱器可設置在南向、南偏東、南偏西或朝東、朝西建筑坡屋面上；2坡屋面上的集熱器應采用順坡嵌入設置或順坡架空設置；3作為屋面板的集熱器應安裝在建筑承重結(jié)構(gòu)上；4作為屋面板的集熱器所構(gòu)成的建筑坡屋面在剛度、強度、熱工、錨固、防護功能上應按建筑圍護結(jié)構(gòu)設計。4．4．9太陽能集熱器設置在陽臺上應符合下列要求：1對朝南、南偏東、南偏西或朝東、朝西的陽臺，集熱器可設置在陽臺欄板上或構(gòu)成陽臺欄板；2低緯度地區(qū)設置在陽臺欄板上的集熱器和構(gòu)成陽臺欄板的集熱器應有適當?shù)膬A角；3構(gòu)成陽臺欄板的集熱器，在剛度、強度、高度、錨固和防護功能上應滿足建筑設計要求。

4．4．10太陽能集熱器設置在墻面上應符合下列要求：

1在高緯度地區(qū)，集熱器可設置在建筑的朝南、南偏東、南偏西或朝東、朝西的墻面上，或直接構(gòu)成建筑墻面；2在低緯度地區(qū)，集熱器可設置在建筑南偏東、南偏西或朝東、朝西墻面上，或直接構(gòu)成建筑墻面；

3構(gòu)成建筑墻面的集熱器，其剛度、強度、熱工、錨固、防護功能應滿足建筑圍護結(jié)構(gòu)設計要求。系統(tǒng)設計方面的其它事項4．4．11嵌入建筑屋面、陽臺、墻面或建筑其他部位的太陽能集熱器，應滿足建筑圍護結(jié)構(gòu)的承載、保溫、隔熱、隔聲、防水、防護等功能。4．4．12架空在建筑屋面和附著在陽臺或墻面上的太陽能集熱器，應具有相應的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和相對于主體結(jié)構(gòu)的位移能力。4．4．13安裝在建筑上或直接構(gòu)成建筑圍護結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，應有防止熱水滲漏的安全保障設施。4．4．14選擇太陽能集熱器的耐壓要求應與系統(tǒng)的工作壓力相匹配。4．4．15在使用平板型集熱器的自然循環(huán)系統(tǒng)中，貯水箱的下循環(huán)管應比集熱器的上循環(huán)管高0.3m以上。4．4．16系統(tǒng)的循環(huán)管路和取熱水管路設計應符合下列要求：1集熱器循環(huán)管路應有0.3％～0.5％的坡度；

2在自然循環(huán)系統(tǒng)中，應使循環(huán)管路朝貯水箱方向有向上坡度，不得有反坡；

3在有水回流的防凍系統(tǒng)中，管路的坡度應使系統(tǒng)中的水自動回流，不應積存；

4在循環(huán)管路中，易發(fā)生氣塞的位置應設有吸氣閥；當采用防凍液作為傳熱工質(zhì)時，宜使用手動排氣閥。需要排空和防凍回流的系統(tǒng)應設有吸氣閥；在系統(tǒng)各回路及系統(tǒng)需要防凍排空部分的管路的最低點及易積存的位置應設有排空閥；

5在強迫循環(huán)系統(tǒng)的管路上，宜設有防止傳熱工質(zhì)夜間倒流散熱的單向閥；

6間接系統(tǒng)的循環(huán)管路上應設膨脹箱。閉式間接系統(tǒng)的循環(huán)管路上同時還應設有壓力安全閥和壓力表，不應設有單向閥和其他可關閉的閥門；

7當集熱器陣列為多排或多層集熱器組并聯(lián)時，每排或每層集熱器組的進出口管道，應設輔助閥門；

8在自然循環(huán)和強迫循環(huán)系統(tǒng)中宜采用頂水法獲取熱水。浮球閥可直接安裝在貯水箱中，也可安裝在小補水箱中；

9設在貯水箱中的浮球閥應采用金屬或耐溫高于100℃的其他材質(zhì)浮球，浮球閥的通徑應能滿足取水流量的要求；

10直流式系統(tǒng)應采用落水法取熱水；

11各種取熱水管路系統(tǒng)應按1.0m/s的設計流速選取管徑。4．4．17系統(tǒng)計量宜按照現(xiàn)行國家標準《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015中有關規(guī)定執(zhí)行，并應按具體工程設置冷、熱水表。4．4．18系統(tǒng)控制應符合下列要求：

1強制循環(huán)系統(tǒng)宜采用溫差控制；

2直流式系統(tǒng)宜采用定溫控制；

3直流式系統(tǒng)的溫控器應有水滿自鎖功能；

4集熱器用傳感器應能承受集熱器的最高空曬溫度，精度為±2℃；貯水箱用傳感器應能承受100℃，精度為±2℃。4．4．19太陽能集熱器支架的剛度、強度、防腐蝕性能應滿足安全要求，并應與建筑牢固連接。4．4．20太陽能熱水系統(tǒng)使用的金屬管道、配件、貯水箱及其他過水設備材質(zhì)，應與建筑給水管道材質(zhì)相容。4．4．21太陽能熱水系統(tǒng)采用的泵、閥應采取減振和隔聲措施。5規(guī)劃和建筑設計

一、規(guī)劃設計條件5．1．1應用太陽能熱水系統(tǒng)的民用建筑規(guī)劃設計，應綜合考慮場地條件、建筑功能、周圍環(huán)境等因素；在確定建筑布局、朝向、間距、群體組合和空間環(huán)境時，應結(jié)合建設地點的地理、氣候條件，滿足太陽能熱水系統(tǒng)設計和安裝的技術(shù)要求。二、系統(tǒng)類型的選擇5．1．2應用太陽能熱水系統(tǒng)的民用建筑，太陽能熱水系統(tǒng)類型的選擇，應根據(jù)建筑物的使用功能、熱水供應方式、集熱器安裝位置和系統(tǒng)運行方式等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟比較確定。三、集熱器安裝位置5．1．3太陽能集熱器安裝在建筑屋面、陽臺、墻面或建筑其他部位，不得影響該部位的建筑功能，并應與建筑協(xié)調(diào)一致，保持建筑統(tǒng)一和諧的外觀。四、建筑設計條件5．1．4建筑設計應為太陽能熱水系統(tǒng)的安裝、使用、維護、保養(yǎng)等提供必要的條件。五、管線布置5．1．5太陽能熱水系統(tǒng)的管線不得穿越其他用戶的室內(nèi)空間。影響太陽能熱水器與建筑一體化的五個要素:1.外觀：太陽能熱水器系統(tǒng)對建筑物外觀的影響方式：是“可視的”還是“隱藏的”（嵌入的）。2.建筑結(jié)構(gòu)：太陽能集熱器能否恰當?shù)匕惭b并具有合適的與建筑物相同的壽命，從而確保建筑的承載和防水功能不受影響。另外，系統(tǒng)抵御強風、暴雪、冰雹以及其他環(huán)境因素的能力也需要等到保證。3.建筑安裝：太陽能循環(huán)管道以及供水管道的合理布置。即熱水管線盡可能地短，建筑物需要預留聯(lián)通孔道，整體供熱系統(tǒng)（熱水與采暖）與太陽能系統(tǒng)的良好配合。

4.建筑物管理：如果太陽能熱水系統(tǒng)是建筑物的一部分，它必須符合現(xiàn)行的建筑法規(guī)與授權(quán)，而這一點在目前尚未能做到。政府可以授權(quán)改進對建筑物的管理，甚至強制安裝太陽能系統(tǒng)。

5.建設過程：為了得到最好的解決方案，太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化的結(jié)合設想應該盡可能早的進入設計程序或建設程序，以求得較低的成本和最好的結(jié)果。

太陽能熱水器與建筑結(jié)合的市場障礙（4A）：

可接受性（Acceptable）質(zhì)量、安裝/維護的便利性：如果系統(tǒng)的質(zhì)量達不到期望值，且系統(tǒng)的安裝和維護復雜，就存在障礙。用戶對系統(tǒng)性能知識缺乏了解，也會降低可接受性。

可支付性（Affordable）初始投資可能比其他熱水技術(shù)高，導致更長的回收期。

可獲得性（Available）如果很難找到一個可依賴的供應商和安裝維護商，而用戶不會愿意花費大量的時間和精力來購買產(chǎn)品，也會造成障礙。

可認知性（Awareness）指消費者對太陽能熱水系統(tǒng)的認知性以及選擇能力，如果僅限于開發(fā)商的宣傳，也將成為市場障礙因素。5.2規(guī)劃設計

5．2．1安裝太陽能熱水系統(tǒng)的建筑單體或建筑群體，主要朝向宜為南向。5．2．2建筑體形和空間組合應與太陽能熱水系統(tǒng)緊密結(jié)合，并為接收較多的太陽能創(chuàng)造條件。5．2．3建筑物周圍的環(huán)境景觀與綠化種植，應避免對投射到太陽能集熱器上的陽光造成遮擋。5.3建筑設計（一）

5．3．1太陽能熱水系統(tǒng)的建筑設計應合理確定太陽能熱水系統(tǒng)各組成部分在建筑中的位置，并應滿足所在部位的防水、排水和系統(tǒng)檢修的要求。5．3．2建筑的體形和空間組合應避免安裝太陽能集熱器部位受建筑自身及周圍設施和綠化樹木的遮擋，并應滿足太陽能集熱器有不少于4h日照時數(shù)的要求。5．3．3在安裝太陽能集熱器的建筑部位，應設置防止太陽能集熱器損壞后部件墜落傷人的安全防護設施。5．3．4直接以太陽能集熱器構(gòu)成圍護結(jié)構(gòu)時，太陽能集熱器除與建筑整體有機結(jié)合，并與建筑周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)外，還應滿足所在部位的結(jié)構(gòu)安全和建筑防護功能要求。5．3．5太陽能集熱器不應跨越建筑變形縫設置。5．3．6設置太陽能集熱器的平屋面應符合下列要求：1太陽能集熱器支架應與屋面預埋件固定牢固，并應在地腳螺栓周圍做密封處理；2在屋面防水層上放置集熱器時，屋面防水層應包到基座上部，并在基座下部加設附加防水層；3集熱器周圍屋面、檢修通道、屋面出入口和集熱器之間的人行通道上部應鋪設保護層；4太陽能集熱器與貯水箱相連的管線需穿屋面時，應在屋面預埋防水套管，并對其與屋面相接處進行防水密封處理。防水套管應在屋面防水層施工前埋設完畢。5．3．7設置太陽能集熱器的坡屋面應符合下列要求：1屋面的坡度宜結(jié)合太陽能集熱器接收陽光的最佳傾角即當?shù)鼐暥取?0°來確定；2坡屋面上的集熱器宜采用順坡鑲嵌設置或順坡架空設置；3設置在坡屋面的太陽能集熱器的支架應與埋設在屋面板上的預埋件牢固連接，并采取防水構(gòu)造措施；4太陽能集熱器與坡屋面結(jié)合處雨水的排放應通暢；5順坡鑲嵌在坡屋面上的太陽能集熱器與周圍屋面材料連接部位應做好防水構(gòu)造處理；6太陽能集熱器順坡鑲嵌在坡屋面上，不得降低屋面整體的保溫、隔熱、防水等功能；7順坡架空在坡屋面上的太陽能集熱器與屋面間空隙不宜大于100mm；8坡屋面上太陽能集熱器與貯水箱相連的管線需穿過坡屋面時，應預埋相應的防水套管，并在屋面防水層施工前埋設完畢。5.3建筑設計（二）5．3．8設置太陽能集熱器的陽臺應符合下列要求：1設置在陽臺欄板上的太陽能集熱器支架應與陽臺欄板上的預埋件牢固連接；2由太陽能集熱器構(gòu)成的陽臺欄板，應滿足其剛度、強度及防護功能要求。

5．3．9設置太陽能集熱器的墻面應符合下列要求：1低緯度地區(qū)設置在墻面上的太陽能集熱器宜有適當?shù)膬A角；2設置太陽能集熱器的外墻除應承受集熱器荷載外，還應對安裝部位可能造成的墻體變形、裂縫等不利因素采取必要的技術(shù)措施；3設置在墻面的集熱器支架應與墻面上的預埋件連接牢固，必要時在預埋件處增設混凝土構(gòu)造柱，并應滿足防腐要求；4設置在墻面的集熱器與貯水箱相連的管線需穿過墻面時，應在墻面預埋防水套管。穿墻管線不宜設在結(jié)構(gòu)柱處；5太陽能集熱器鑲嵌在墻面時，墻面裝飾材料的色彩、分格宜與集熱器協(xié)調(diào)一致。5．3．10貯水箱的設置應符合下列要求：1貯水箱宜布置在室內(nèi)；2設置貯水箱的位置應具有相應的排水、防水措施；3貯水箱上方及周圍應有安裝、檢修空間，凈空不宜小于600mm。5.4結(jié)構(gòu)設計

5．4．1建筑的主體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應能夠承受太陽能熱水系統(tǒng)傳遞的荷載和作用。5．4．2太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計應為太陽能熱水系統(tǒng)安裝埋設預埋件或其他連接件。連接件與主體結(jié)構(gòu)的錨固承載力設計值應大于連接件本身的承載力設計值。

5．4．3安裝在屋面、陽臺、墻面的太陽能集熱器與建筑主體結(jié)構(gòu)通過預埋件連接，預埋件應在主體結(jié)構(gòu)施工時埋入，預埋件的位置應準確；當沒有條件采用預埋件連接時，應采用其他可靠的連接措施，并通過試驗確定其承載力。5．4．4輕質(zhì)填充墻不應作為太陽能集熱器的支承結(jié)構(gòu)。

5．4．5太陽能熱水系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)采用后加錨栓連接時，應符合下列規(guī)定：1錨栓產(chǎn)品應有出廠合格證；2碳素鋼錨栓應經(jīng)過防腐處理；3應進行承載力現(xiàn)場試驗，必要時應進行極限拉拔試驗；4每個連接節(jié)點不應少于2個錨栓；5錨栓直徑應通過承載力計算確定，并不應小于10mm；6不宜在與化學錨栓接觸的連接件上進行焊接操作；7錨栓承載力設計值不應大于其極限承載力的50％。5．4．6太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計應計算下列作用效應：1非抗震設計時，應計算重力荷載和風荷載效應；2抗震設計時，應計算重力荷載、風荷載和地震作用效應。

5.5給水排水設計

5．5．1太陽能熱水系統(tǒng)的給水排水設計應符合現(xiàn)行國家標準《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015的規(guī)定。5．5．2太陽能集熱器面積應根據(jù)熱水用量、建筑允許的安裝面積、當?shù)氐臍庀髼l件、供水水溫等因素綜合確定。5．5．3太陽能熱水系統(tǒng)的給水應對超過有關標準的原水做水質(zhì)軟化處理。5．5．4當使用生活飲用水箱作為給集熱器的一次水補水時，生活飲用水水箱的位置應滿足集熱器一次水補水所需水壓的要求。5．5．5熱水設計水溫的選擇，應充分考慮太陽能熱水系統(tǒng)的特殊性，宜按現(xiàn)行國家標準《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015中推薦溫度中選用下限溫度。5．5．6太陽能熱水系統(tǒng)的設備、管道及附件的設置應按現(xiàn)行國家標準《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015中有關規(guī)定執(zhí)行。5．5．7太陽能熱水系統(tǒng)的管線應有組織布置，做到安全、隱蔽、易于檢修。新建工程豎向管線宜布置在豎向管道井中，在既有建筑上增設太陽能熱水系統(tǒng)或改造太陽能熱水系統(tǒng)應做到走向合理，不影響建筑使用功能及外觀。5．5．8在太陽能集熱器附近宜設置用于清潔集熱器的給水點。5.6電氣設計

5．6．1太陽能熱水系統(tǒng)的電氣設計應滿足太陽能熱水系統(tǒng)用電負荷和運行安全要求。5．6．2太陽能熱水系統(tǒng)中所使用的電器設備應有剩余電流保護、接地和斷電等安全措施。

5．6．3系統(tǒng)應設專用供電回路，內(nèi)置加熱系統(tǒng)回路應設置剩余電流動作保護裝置，保護動作電流值不得超過30mA。5．6．4太陽能熱水系統(tǒng)電器控制線路應穿管暗敷，或在管道井中敷設。6太陽能熱水系統(tǒng)安裝

6．1．1太陽能熱水系統(tǒng)的安裝應符合設計要求。6．1．2太陽能熱水系統(tǒng)的安裝應單獨編制施工組織設計，并應包括與主體結(jié)構(gòu)施工、設備安裝、裝飾裝修的協(xié)調(diào)配合方案及安全措施等內(nèi)容。6.1.3太陽能熱水系統(tǒng)安裝前應具備下列條件：

1設計文件齊備，且已審查通過；

2施工組織設計及施工方案已經(jīng)批準；

3施工場地符合施工組織設計要求；

4現(xiàn)場水、電、場地、道路等條件能滿足正常施工需要；

5預留基座、孔洞、預埋件和設施符合設計圖紙，并已驗收合格；

6既有建筑經(jīng)結(jié)構(gòu)復核或法定檢測機構(gòu)同意安裝太陽能熱水系統(tǒng)的鑒定文件。6．1．4進場安裝的太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品、配件、材料及其性能、色彩等應符合設計要求，且有產(chǎn)品合格證。6．1．5太陽能熱水系統(tǒng)安裝不應損壞建筑物的結(jié)構(gòu)；不應影響建筑物在設計使用年限內(nèi)承受各種荷載的能力；不應破壞屋面防水層和建筑物的附屬設施。6．1．6安裝太陽能熱水系統(tǒng)時，應對已完成土建工程的部位采取保護措施。6．1.7太陽能熱水系統(tǒng)在安裝過程中，產(chǎn)品和物件的存放、搬運、吊裝不應碰撞和損壞；半成品應妥善保護。6．1．8分散供熱水系統(tǒng)的安裝不得影響其他住戶的使用功能要求。6．1．9太陽能熱水系統(tǒng)安裝應由專業(yè)隊伍或經(jīng)過培訓并考核合格的人員完成。7太陽能熱水系統(tǒng)驗收

7．1.1太陽能熱水系統(tǒng)驗收應根據(jù)其施工安裝特點進行分項工程驗收和竣工驗收。7．1．2太陽能熱水系統(tǒng)驗收前，應在安裝施工中完成下列隱蔽工程的現(xiàn)場驗收：1預埋件或后置錨栓連接件；

2基座、支架、集熱器四周與主體結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點；

3基座、支架、集熱器四周與主體結(jié)構(gòu)之間的封堵；

4系統(tǒng)的防雷、接地連接節(jié)點。

7．1．3太陽能熱水系統(tǒng)驗收前，應將工程現(xiàn)場清理干凈。7．1．4分項工程驗收應由監(jiān)理工程師(或建設單位項目技術(shù)負責人)組織施工單位項目專業(yè)技術(shù)(質(zhì)量)負責人等進行驗收。7．1.5太陽能熱水系統(tǒng)完工后，施工單位應自行組織有關人員進行檢驗評定，并向建設單位提交竣工驗收申請報告。7．1.6建設單位收到工程竣工驗收申請報告后，應由建設單位(項目)負責人組織設計、施工、監(jiān)理等單位(項目)負責人聯(lián)合進行竣工驗收。7．1.7所有驗收應做好記錄，簽署文件，立卷歸檔。居住區(qū)太陽能熱水應用案例設計步驟與方法武漢市某居住區(qū)太陽能熱水應用

一期規(guī)劃圖小區(qū)日照分析對規(guī)劃的建議

1.武漢市所在的光氣候區(qū)屬于Ⅲ區(qū)大城市，因此要求住宅建筑間距應保證受遮擋的住宅每戶至少應有一個居室，其大寒日有效日照時間不低于2小時。2.現(xiàn)有設計在日照方面比較合理。各建筑大寒日日照時間都大于2個小時，滿足日照要求。18#樓西面戶型日照條件受前方的16#樓以及17#樓的影響較大，但仍然有一間居室滿足大寒日有效日照時間不應低于2小時的日照要求。（注：有效日照時間帶為8：00到16：00，計算起點為住宅底層窗臺面。）1．太陽能熱水應用范圍及其熱水量

太陽能熱水系統(tǒng)應用范圍：項目一期住宅建筑中全部生活用熱水均由太陽能系統(tǒng)供給。小區(qū)共有住戶1162戶，總?cè)藬?shù)3253人，平均每戶2.8人。太陽能熱水量估算：根據(jù)該小區(qū)建筑戶內(nèi)面積的大小，每戶按3.5人計算；根據(jù)《建筑給排水設計規(guī)范》，每人日用60℃熱水40升，每戶日平均熱水設計量150升/戶，整個小區(qū)總熱水量為174.3m3。2.項目一期太陽能集熱器設置位置分析

小區(qū)建筑高度不一致，高層建筑可能對底層建筑屋頂造成遮擋，采用日照分析方法對建筑屋頂冬至日進行日照累計時間進行分析。分析結(jié)果如下：日照分析線條顏色與累計時間對照表

冬至日高層建筑對周圍建筑遮擋分析

從圖4-29可以看出冬至日高層建筑對旁邊的6層建筑遮擋較少，6層建筑屋頂除20＃樓有部分面積日照時間不足六小時，其余日照時間均在6小時以上。高層建筑對其他建筑的遮擋影響可以忽略。高層建筑18層對17層的遮擋分析

可以看出高層建筑18層對兩邊的17層有部分遮擋，但17層其90％面積日照累計小時數(shù)大于5小時。小高層（11層）對周邊建筑遮擋分析

可以看出冬至日小高層（11層）對周邊建筑沒有遮擋中間8層建筑對周邊遮擋分析

可以看出中間8層建筑對周邊建筑屋頂無遮擋。周圍建筑對3層別墅建筑遮擋分析

可以看出3層別墅屋頂冬至日累計日照時數(shù)大于6小時太陽能集熱器設置位置分析結(jié)論從整個小區(qū)屋頂日照分析結(jié)果來看，小區(qū)屋頂在冬至日累計日照時間大于6小時。集熱器安裝在屋頂幾乎不受遮擋。小區(qū)內(nèi)建筑屋頂形式多樣，1、2、3、4、6、8、10、12、13、16、20、21、22、23號樓南向坡屋面變化形式多樣，坡屋面只能向最高兩層用戶提供集熱器安裝面積，共有208戶不能滿足安裝要求。別墅住宅樓層少可以滿足安裝要求，其他多層建筑南向坡屋面整齊可滿足集熱器安裝要求，如9號樓為6層每層6戶，南向坡屋面可用于安裝集熱器面積190m2，相當于每戶頂層屋頂可提供32m2集熱器安裝面積。對于18層住宅，若屋頂形式為平屋頂，屋頂面積570m2，按60％可用面積計算能提供340m2集熱器安裝面積。3.氣象數(shù)據(jù)分析

（1）集熱面傾角的確定

固定式集熱器要想獲得最大的太陽能量就必須使集熱器的采光面在正午時分垂直于太陽光線。通常規(guī)定：當?shù)卮呵锓终?2：00垂直于集熱器法面時的集熱器傾角就是設計傾角，此時的傾角與當?shù)鼐暥认嗤?。為使集熱器能在冬季得到更好的使用，安裝傾角在當?shù)鼐暥然A上加5～10度。武漢市地理緯度30.6度，集熱器最佳安裝傾角為35.6～40.6度。小區(qū)坡屋頂傾角為35度，所以集熱器安裝傾角可與坡屋面傾角一致為35度。（2）氣象數(shù)據(jù)分析

武漢市月平均干球溫度

武漢市各月太陽輻射總量

武漢市冬季（12月，1、2月）平均氣溫5.6℃，太陽輻射21.8MJ/m2；春夏秋三季平均氣溫21.1℃，太陽輻射39.6MJ/m2，1月份為氣溫最低，太陽輻射最小的月份。在確定集熱器面積時若以保證最不利月份為要求將使集熱器面積過大，易造成夏季水溫過高，遠遠超出使用要求，所以太陽能熱水系統(tǒng)以滿足春夏秋三季為主，兼顧冬季使用。4.太陽能熱水系統(tǒng)的幾種形式

太陽能供熱水的方式主要分為單機入戶式和集中式。單機入戶的太陽能熱水器又有兩種形式，一種為水箱與集熱器連成一體的整體式太陽能熱水器（如圖a）；另一種為水箱與集熱器分開的分體式太陽能熱水器（如圖b）圖a單機入戶的整體式太陽能熱水器

圖b單機入戶的分體式太陽能熱水器太陽能熱水系統(tǒng)比選

1.集中式的太陽能熱水系統(tǒng)是指集中集熱和集中供熱，集中集熱系統(tǒng)太陽能利用效率高，熱水資源實現(xiàn)共享。常見的集中太陽能熱水系統(tǒng)原理如圖C所示。系統(tǒng)通過集熱器集中集熱，將熱水放于儲水箱中，水溫達到設定溫度時，熱水進入恒溫水箱儲存供用戶使用，沒有達到要求時啟用輔助加熱設施加熱后進入恒溫水箱，系統(tǒng)可根據(jù)要求實現(xiàn)24小時供水或定時供水。圖c集中供水系統(tǒng)

太陽能熱水系統(tǒng)選擇一、集中式太陽能熱水系統(tǒng)的優(yōu)缺點：1.集中式太陽能熱水系統(tǒng)的集成化程度高，集中儲熱有利于降低造價并減少熱損失；2.集中輔助加熱系統(tǒng)能源利用效率高；熱水集中供應可優(yōu)化設計，管路簡單；3.干管循環(huán)回水保證供水品質(zhì)，但支管較長的用戶放冷水量較多。4.對于住宅小區(qū)，集中式太陽能熱水系統(tǒng)相對分戶式太陽能熱水系統(tǒng)，具有初投資少、集成化程度高的優(yōu)勢，同時模塊化的集熱器與建筑結(jié)合也比較美觀。5.集中式太陽能熱水系統(tǒng)需通過分戶計量收取生活熱水費，物業(yè)管理難度加大。6.集中式太陽能熱水系統(tǒng)集中運行，一旦出現(xiàn)局部故障，用戶熱水將不能得到保證，同時可能由于設計不當，使用戶長時間空放冷水而造成浪費。7.集中式太陽能熱水系統(tǒng)定時供熱水時，用戶用熱水的隨意性受到限制，會增加用戶投訴，給物業(yè)管理帶來麻煩。二、分戶式太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)缺點：1.分戶式太陽能熱水系統(tǒng)的獨立性能好，各戶單獨使用，互不影響，管理方便；2.分戶式太陽能熱水系統(tǒng)管路較多，總成本高于集中式太陽能熱水系統(tǒng)。項目一期太陽能熱水系統(tǒng)的選擇一、6層及6層以下建筑項目一期建筑類型有多種形式，從建筑屋頂形式和建筑層數(shù)考慮，6層及6層以下建筑可采用分戶式太陽能熱水系統(tǒng)。由于整體式太陽能熱水器安裝于建筑屋面，顯得建筑不美觀，而分體式太陽能熱水器容易實現(xiàn)與建筑一體化結(jié)合，即可以將集熱器安裝于坡屋面（如圖d），水箱置于用戶的陽臺或衛(wèi)生間，因此建議采用分體式太陽能熱水器。圖d坡屋面的分體式太陽能集熱器

項目一期太陽能熱水系統(tǒng)的選擇二、6層以上建筑6層以上建筑宜采用集中式太陽能熱水系統(tǒng)。但集中式系統(tǒng)存在運行費用高，熱水計費管理麻煩，容易增加用戶投訴。因此對項目一期6層以上的建筑建議采用半集中式太陽能熱水系統(tǒng)。系統(tǒng)原理如圖e所示。圖e半集中式太陽能熱水系統(tǒng)原理圖

集中-分散供熱水系統(tǒng)（半集中式）1.原理半集中式太陽能熱水系統(tǒng)的原理為：集熱器集中集熱，通過循環(huán)泵將熱水輸送到每個用戶的承壓水箱中，通過判斷水箱中的水溫和集熱管中的溫度由溫差控制啟動電磁閥，在水箱中采用換熱盤管將水箱中的水加熱。水箱中的水溫沒有達到設定溫度則啟用輔助加熱。用水時，熱水由冷水頂出，水壓穩(wěn)定。各戶單獨使用，熱水資源分配均勻。集熱部分可承壓運行，系統(tǒng)閉式循環(huán)，避免因水質(zhì)引起管路和集熱器結(jié)垢，運行控制方式簡單。2.優(yōu)點該系統(tǒng)的最大特點是將熱水儲存于每戶中，這樣可以減少水箱占用屋面或地下室面積，整個系統(tǒng)的管路在建筑中不影響建筑美觀。系統(tǒng)只需少量的循環(huán)水泵能耗，熱水免費使用，不存在計費問題，物業(yè)管理簡單。項目一期太陽能熱水系統(tǒng)的選擇-結(jié)論1.集熱器選擇集熱器采用全玻璃真空管內(nèi)插U型銅管集熱，該類集熱器可承壓運行，水不與真空管接觸，避免爆管現(xiàn)象，減少維護量。采用低溫循環(huán)抗凍技術(shù)，避免集熱器凍壞，當管內(nèi)傳熱介質(zhì)低于某一設定溫度時，循環(huán)泵啟動將管內(nèi)介質(zhì)循環(huán)一段時間。2.系統(tǒng)選擇為了能將太陽能與建筑很好的結(jié)合，實現(xiàn)太陽能與建筑一體化，在該項目中推薦：6層及6層以下建筑采用分戶式太陽能熱水器，6層以上建筑采用半集中式太陽能熱水器。項目一期太陽能熱水系統(tǒng)的集熱面積計算

武漢市月平均輻射強度35.1MJ/m2，與9月份最接近，集熱器面積確定計算以9月份太陽輻射和溫度為計算基準。9月份8：00～17：00點日照時數(shù)大于5小時日平均在南向傾斜面35度平面上日照總量為17.1MJ/m2。春夏秋三季平均氣溫21.1℃，以氣溫減去5℃作為基礎水溫，則基礎水溫16.1℃，取15℃為計算依據(jù)。冷水由15℃，加熱到55℃計算，集熱器效率取0.52，則1m2集熱器平均產(chǎn)熱水

L=【(17.1×0.52)/(4.2×40）】×1000＝53升。每戶150升水需集熱面積2.8m2。對于部分6層及8層建筑，由于部分建筑的南向坡屋面不夠平整，每個單元的坡屋面平均可滿足兩戶的安裝要求，初步測算有208戶不能實現(xiàn)太陽能供應熱水，建議修改屋面設計保證每戶都能有3m2的集熱器面積。小高層（11層）南向坡屋面整齊，每一單元（一梯兩戶）需集熱面積62m2，每單元可提供面積64m2可滿足安裝要求。高層18層建筑共有70戶，需集熱面積196m2，屋頂可提供面積340m2，可采用集熱器架空安裝方式，這樣可以不占用屋頂面積，而且不影響屋頂?shù)氖褂霉δ堋?.經(jīng)濟分析

擬對三種供生活熱水的方案進行經(jīng)濟比較：方案1：每戶中的每個衛(wèi)生間都安裝燃氣熱水器方案2：太陽能熱水器＋燃氣熱水器（現(xiàn)有的屋