淺談太陽能熱水系統在綠色建筑中的應用

文/張晶、董國英 青建集團股份公司 山東青島 266000

1、前言

隨著科學技術和社會經濟的迅速發展，人們對綠色建筑的需求越來越大，同時也越來越受到重視。人們的平常生活和很多新技術開始融合起來，最常見的便是太陽能熱水系統，它能夠節約能源，保護環境。所以，綠色建筑在使用過程中，和大多數城市的住宅建筑相似，提倡環境保護與節能減排，并積極發展綠色建筑，一般高層房屋非常普遍。本文主要介紹了綠色建筑中的太陽能熱水器的簡單應用。

2、綠色建筑中太陽能熱水系統的選擇

2.1 陽臺壁掛式太陽能熱水系統

一般太陽能熱水器在陽臺掛式的種類較多，最常見的便是分體式集熱器和陽臺外側的熱水箱，將這些集熱器安裝在陽臺一側，這就解決了安裝過程中集熱器空間不足的問題，保證了熱水系統的技術施工。而將熱水器獨立安裝，既能夠保證房屋建筑的美觀性，還能夠與建筑物融合，成為一體化的最佳建筑物。當陽光照射非常充足的時候，可以通過水箱將熱量加熱到一定的溫度范圍，然后，用戶可以直接使用太陽能熱水器里面直接加熱的水，不必在進行二次加熱等；但如果陽光沒有那么強烈，太陽加熱相比來說資源較為缺乏，而用戶必須對其進行二次加熱補償沒有達到的熱量。為了便于管理和維護，每個家庭進行二次加熱環節時需要獨立使用。加熱水箱可以提供承受壓力，并為其向上進行供水工作，使用起來相對舒適、方便。這種陽臺壁掛式太陽能熱水系統更適合南部地區，如果要在北方地區使用時，應該進行協調工作防止被凍結。這足以滿足綠色建筑的要求。

2.2 集中集熱-分戶儲熱太陽能熱水系統

太陽能家用儲水系統一般多為分戶儲能熱水系統，主要包括通用系統、資源共享、集熱器單元，而集中模塊則安裝在集熱器的天花板上，并進行加熱、蓄能、儲能以及分離循環系統，每個系統之間都是相互獨立的。用戶通過兩個獨立的系統可以直接控制熱交換過程。在陽光充足的時候，太陽能能夠對其進行燒熱工作，使得熱水器的水加熱，當加熱的溫度達到用戶的使用范圍時，用戶可以直接使用太陽能熱水器的水，沒有必要再加熱；而陽光不充足或者陰天下雨的時候，用戶需要進行二次加熱水過程，用戶在使用時必須查看水箱中的水的溫度，如果沒有達到用戶需求，相差的溫度太大，可以通過手動調節進行第二次加熱過程，手動啟動輔助加熱，達到所需的水溫后能夠自動停止加熱工作，以確保太陽能系統的最高使用效率，最大范圍內節省資源，加強綠色建筑的發展。這種系統的適用范圍是高層住宅或住宅中有很多可以操作的面積內。

2.3 組合式太陽能熱水系統

組合太陽能熱水系統就是將前兩個系統結合起來，利用陽臺壁掛式和集中集熱-分戶儲熱太陽能熱水系統進行儲能，使這兩個系統能夠在同一所房子中工作。具有高層陽臺的用戶接觸到的陽光比較充足，只需要使用陽臺壁掛式熱水器，而那些底部樓層，缺乏太陽能資源的用戶使用集熱-分戶儲熱太陽能熱水系統，這樣每個家庭儲存太陽能的方式不同，都能夠利用這些系統節省資源。這樣做的好處還能最大限度的節約太陽能，提高資源的利用率，使每戶家庭都能利用到太陽能，更好地解決太陽能熱水問題。我們需要全面了解太陽能熱水系統的組件和相關要求，同時，還要積極研究太陽能集熱器在建筑物中的定位情況，主要是陽臺、雨棚等，并讓它們的位置與帶有集熱裝置的太陽能熱水系統完美結合。同時，企業還需要采用設計師的要求，盡可能采用組件式、模塊化生產的太陽能熱水系統裝置，這樣使用起來才更加方便。

3、太陽能熱水系統在綠色建筑中應用的問題

太陽能熱水系統大部分采用了的是直插式真空管，這種熱水器主要應用于農村、城市和部分別墅上，也有許多用于綠色住宅城市中。綠色建筑使用太陽能熱水器系統的比較少見，因為城市的用地情況日益緊張，所以綠色建筑能源必須快速發展，將成未來城市住宅的主體。高層綠色建筑中的太陽能熱水系統是現在亟待解決的問題。太陽能集熱器的熱水箱與儲熱距相離更近，可以減少太陽能的熱量損失。高層綠化住宅屋頂的房子，因為安裝集水器之后沒有地方再去安裝輔助散熱等設備，這樣會使水箱間的儲能受到影響，在任何地方安裝太陽能都會使集熱器的空間減小，這樣會增加管井長度和熱水系統沿管道的距離。這個問題會導致大量熱能的損失，不能反映太陽能熱水系統的節能效果。不僅如此，家用太陽能專用系統的安裝也比較混亂，損壞了建筑物的結構和功能，使住宅的建筑質量降低，甚至出現一些安全隱患方面的問題。太陽能管道的安裝過程中，會有大量的水留在管道內，而熱管的線路還在外面，到了晚上，熱能損失較大，導致能源浪費和水量流失。如果產品的承壓能力不足，高層建筑還會給供水管網帶來壓力。而非循環的用水方式，也可能使熱水箱的水質不衛生，尤其是在屋頂上的區域，高層綠色建筑由于照明不足，不能滿足家庭使用和其他問題的要求，而且還對太陽能行業的健康發展有很大影響，太陽能的利用已成為阻礙。

結語：

綜上所述，利用太陽能能夠給國家和人民帶來很多好處，比如可以更好地進行節能環保工作等。目前，我國建筑能源消耗的問題相對較嚴重，生活熱水供應不足，而一些建筑住宅在空調、照明、供暖之后，沒有對其進行監督防護。所以我們要加強對太陽能的利用，使熱水系統更加完善。

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