掌握这3点,太阳能热水系统应用比你想的更简单!

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POLY技术汇

汇集保利发展项目的新技术、新思想、新工艺。

引言.

太阳能资源作为重要的可持续能源之一,其开发利用已成为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水系统作为太阳能资源利用的重要形式,已在全国范围内推广。

本文将结合山西保利具体工程实例,阐述不同形式的太阳能热水系统在不同类型居住建筑中的应用,分析各系统形式的优缺点与适用范围,供相关从业人士借鉴与研讨。

本文主要解决的三个问题:

1.太阳能热水系统如何节省成本?

2.三种形式的太阳能热水系统中的施工技术要求如何实现?

3.高端住宅如何兼容太阳能热水系统的美观与功能?

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(1)

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(2)

三种形式

我司作为以住宅开发为主的大型央企地产,积累了较多住宅项目对于太阳能热水系统的应用经验,根据近年来各个新建住宅项目对太阳能热水系统的不同应用,我们总结出了三种主流的太阳能热水系统形式。

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(3)

隐匿在外立面中

分户集热-分户储热太阳能热水系统

阳台壁挂太阳能热水系统是我司目前在高层住宅中采用最多的分户集热-分户换热的太阳能热水系统。项目定位基本为中低端商品房项目(适用范围),太原晋中两地建成交付面积已达100万平米,涵盖保利香槟国际、保利百合、保利梧桐语、保利壹号公馆等项目。系统运行良好,故障率较低。

阳台壁挂式太阳能热水系统是指集热器与贮热水箱分开放置,承压型的家用太阳能热水系统,由太阳能集热器、带换热器的贮热水箱(内胆)、控制电路、管道和附件等部分组成。它的工作原理是:安装在阳台上的集热器吸热后,把热量传导给导热介质;导热介质通过自然循环或强制循环进入换热器,把冷水加热,热量不足时辅以电加热。

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(4)

阳台壁挂太阳能外立面实景图

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(5)

系统安装示意图

优 点

1、分户设置,交房移交于业主,后期用户自理,后期物业设备维护管理成本很低,避免纠纷。

2、安装难度低,后期拆改方便。

3、换热效果好且每户水量有保证,不受其余住户影响,并配有电辅加热功能,阴雨天使用不受影响。

4、造价较为经济,户均造价约3000~3500元,适用于中低端住宅项目成本配置。

缺 点

1、影响建筑外立面与南向阳台的整体观感。

2、数年后,外挂太阳能板支架松动,可能产生安全隐患。

3、在容积率高、建筑楼间距小的条件下,无法满足低层业主的安装使用要求。

设计与施工要点

1、阳台壁挂太阳能板的固定方式,最好在主体外墙浇筑时做到构件预埋;如果后期安装,当固定于实心混凝土墙时,可采用化学螺栓固定支架,保证螺栓进入实体墙10cm;当固定于空心砌块墙时,需采用对穿螺杆锚固的方式固定。

2、太阳能储水罐的设计位置要尽可能的固定于承重墙体上,遇到无法固定于承重墙体时,需在楼板打吊架配合侧墙支架一同固定。

3、所有的阳台壁挂太阳能储水罐均为竖式安装,且储水罐旁需预留电辅热专用插座,接户内冷热水点位提前设计预留到位。

4、户内储水罐设置位置需在前期方案设计阶段,结合窗垛与阳台推拉门垛尺寸考虑方便后期业主装修柜体遮挡封闭。

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(6)

针对此系统的优缺点与成本经济特征,我司近年来在中低端商品房项目中大范围推广适用。

全部隐藏在屋顶

集中集热-集中储热太阳能热水系统

集中集热-集中储热太阳能热水系统是出现较早的一种太阳能热水系统形式,集热板与储水罐一起放置于屋顶,通过屋顶集中放置的太阳能集热板收集热量,通过热媒管道将热量输送至屋顶集中式储热水箱进行换热并储存,再通过循环泵与循环立管将热水送至末端用户。当太阳能光照不足时用户可以通过集中式储热水箱内置电辅加热装置进行辅助加热,保证用户热水供应。

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集中集热-集中储热(屋顶敷设)太阳能

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系统原理图

优 点

1、太阳能集热板统一安装在屋面,不影响外立面效果且集热板利用太阳能不受楼座间距影响。

2、室内没有任何设备,节省户内空间。

3、造价低廉,如应用在高层住宅中,户均造价低至2000-2500元。

缺 点

1、太阳能板与巨大的储水罐放置于屋顶,影响屋顶造型。

2、屋顶放置数吨重的储热水箱会导致屋顶结构荷载相应增加很多,储热水箱与相关设备基础均需提前设计施工。

3、山西地区冬季气温低至零下十几度,需采用系统防冻循环控制与伴热带防冻措施,冬季因防冻带来的耗电量也会大大增加。

4、热水循环立管需设计安装于水暖管道井内且增设分户热水计量表,增加了对水暖井道尺寸的要求,也就增加了用户公摊面积。

5、系统一旦投入运行存在长期的物业收费与设备维护管理问题,运行中能耗较多,费用摊销业主普遍接受度低。

6、供水温度单一且无法控制每户的用水量,用户之间用水互相影响,舒适度大打折扣。

设计与施工要点

1、屋面太阳能集热板通过串并联方式组成集热器矩阵,需考虑与屋顶造型的关系,不可被屋顶造型遮挡,折损采光面积与时间。

2、循环泵等设备与数吨重的储热水箱放置于屋顶,在设计前期需要提前考虑结构荷载,做好相关应急排水设施。

3、北方冬季寒冷,需考虑水箱保温防冻问题。

4、水暖井尺寸需提前预留安装分户热表空间。

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针对此系统的优缺点,我司目前只在配建的廉租房、小区附属的幼儿园等小型公建中采用,不在商品房中大范围推广使用。

部分隐藏在屋顶

集中集热-分户储热太阳能热水系统

集中集热-分户换热太阳能热水系统是近几年市场上推广开来的一种太阳能热水系统形式。系统由平板集热器、板式换热器、缓冲水箱、水泵、循环管路系统、户内储热水箱、主控制器等组成。屋面太阳能集热板通过串并联方式组成集热器矩阵,设备放置于约10平米的专用设备机房间。系统运行分为集热循环、热媒循环与热水供应三个部分。

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集中集热-分户储热太阳能热水系统实景图

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系统原理图

优 点

1、屋面集中安装太阳能集热板,循环设备集中设置于屋面机房间,不影响外立面感观,安全稳定,便于实现太阳能和建筑的完美结合。

2、突破楼层高度的限制,最多可以满足30层住宅用户。

3、无需热水计量收费,有效解决了集中供水分户计量所存在物业收费难的问题和辅助能源费用分摊问题。

4、独立使用的承压水箱,业主根据自己的习惯设定辅助能源启动时间,实现水温的个性化控制,最大限度的节省能源。

缺 点

1、成本较高,户均造价达5000-5500元,适用于低密洋房、小高等高端住宅项目。

2、循环立管与储热水箱安装于户内,占用空间较大,一般单独设置于家政间内。

3、由于换热次数多,热损失较其余两种系统大。

4、后期物业需要对系统进行长期维护,循环泵产生的少量公共电费需要物业向业主分摊收取。

设计与施工要点

1、屋面太阳能集热板通过串并联方式组成集热器矩阵,需考虑与屋顶造型的关系,不可被屋顶造型遮挡,折损采光面积与时间。

2、设备放置于约10平米的屋顶专用太阳能机房间,机房间面积参与逆十二层住户面积公摊,需在项目报规报建阶段给予提前预留。

3、循环立管与户内换热储水箱尽量布置于单独的家政间或设备平台内,做到排水方便,且在土建设计施工阶段提前预留循环立管墙套管。

4、户内储热水箱提前定位,需在承重墙体处固定储热水罐,准确预留冷热水进出水管与电加热插座。

太阳能热水器工作系统介绍(技术掌握这3点太阳能热水系统应用比你想的更简单)(13)

针对此系统的优缺点与成本特征,我司近年来在低密多层洋房、小高层等高端产品中多采用此种系统(建议适用范围提前),例如保利海德公园、保利茉莉公馆、保利西江月、保利西湖林语等。截止目前,太原与晋中地区陆续有此类项目交付投入使用。

总 结

维护方便,高性价比?

——建议采用分户集热-分户储热太阳能热水系统,并结合外立面隐蔽设计;

住宅项目配建的小单体,成本有限?

——建议采用集中集热-集中储热太阳能热水系统,屋顶解决,不占户内空间;

高端项目,不要破坏外立面?

——建议采用集中集热-分户储热太阳能热水系统,屋顶机房解决公共设备、户内空间解决单户设备;

我国的太阳能利用产业已发展多年,取得的成就令人瞩目。截止目前,我国已经成为全球最大的生产和使用太阳能热水器的国家。保利地产深耕住宅领域多年,在相应领域积累了宝贵的经验,并对该领域的发展起到了积极的推动作用。同时,商品房市场经过多年的发展,也告别了炫富时代,绿色、环保、健康成了市场的趋势。消费者对于住宅产品的户型结构、外立面感观、智能化机电设备、健康居住体验、产品多样性等方面的要求也在日益提升。在不同定位的住宅项目中采用与之相匹配的设备系统,使得设备与建筑完美结合,推动住宅产品的更新迭代,是每一位与美好生活同行的保利人的努力方向。

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