分析高层住宅阳台壁挂太阳能热水系统设计方案.docx

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分析高层住宅阳台壁挂太阳能热水系统设计方案0.引言为促进高层住宅建筑节能，按照国家住建部政策要求，各级政府对太阳能资源丰富地区城市规划区内有热水需求的高层住宅建筑纷纷出台了统一规划、统一设计太阳能热水系统的相关政策，并取得了一些成效。1.背景目前，城市高层住宅统一规划、设计的太阳能热水系统，有的采用集中集热分户计量热水系统方式，而大部分采用的是阳台壁挂承压水箱太阳能热水系统方式。在阳台壁挂承压运行方式下，平板太阳能集热器安装在住户南向阳台外壁，承压水箱多数安装在阳台内或其他合适位置，室内热水使用终端、控制仪表等设备安装在室内用水间，所有设备都在同一水平层。热水系统采用了承压运行方式，储热水箱与室内热水使用终端之间无高度落差或落差很小，为保障用户通畅、舒适使用热水，系统承压运行降低了节能效益，在承压方式下，普遍配备了管道增压泵，通过增压泵向承压水箱底部加压，增加冷水顶出水箱上部的热水输送至室内各热水使用终端。承压水箱制造成本通常较常压水箱高，管道增压泵也增加了配套购置成本及运行电费成本，提高了目前高层住宅统一规划、设计配套普遍采用的阳台壁挂承压水箱太阳能热水系统的成本。2.设计理念如果能增加阳台壁挂太阳能热水系统储热水箱与室内热水使用终端之间合适的高度落差，用户就能自然通畅舒适地享用水箱热水，就可以更改目前阳台壁挂太阳能热水系统的承压水箱为较低成本的常压水箱，也能省去管道增压泵购置及运行电费等相关成本，从而大幅度提高高层住宅壁挂太阳能热水系统的节能、节约效益。3.设计方案本设计方案提供一种高层住宅错层式阳台壁挂常压水箱太阳能一键热水系统（专利申请号2014208711257），规划设计时在高层住宅建筑的南向阳台统一配建了纵贯底顶的阳台管井，管井在每层阳台开设一个活动管井口，便于管线进出安装。3.1系统组成热水系统由常压水箱、真空管联箱集热器、一键热水智能仪表、上水/排空双路电磁阀（ZL2013203200477）、二通自然排空阀（ZL2007201259273）及保温套、传感器、电加热管、连接用管件管线等组成。常压水箱容量与卧式真空管联箱集热器性能匹配。3.2错层安装热水系统的常压水箱、卧式真空管联箱集热器安装于本户正向上三层住户的阳台内或外壁；配套管线通过上三层阳台管井口引入本户阳台，连接于进入本户室内的相应配套管线和用水终端，形成本户热水系统的常压水箱与室内用水终端垂直错开三层位置安装。常压水箱水平安装于阳台合适位置，卧式真空管联箱集热器垂直固定于阳台外壁（因真空管卧式排列，阳光直射真空管时总有管曲面与阳光照射点垂直而不必考虑安装夹角。一体化配套设计时，可考虑将集热器整体嵌入阳台窗下层，使走水的卧式真空管联箱集热器的重量完全落入阳台面，从而杜绝向外坠落的风险）。管件正确连接常压水箱与集热器如图1所示。卧式真空管联箱集热器如图2所示。3.3自然常压运行系统错层安装后，位于上三层阳台的常压水箱与本户室内用水终端之间因垂直三层错位安装而产生约十米高的自然落差，为室内用水终端自然畅通使用水箱热水提供自然压力保障。3.4一键热水系统组件安装系统二通自然排空阀上端口连接常压水箱进出水口和下端口连接输水管，传感器、电加热棒正确安装于水箱。输水管和各配套组件电源线集束后，从上三层阳台管井口插入，从本户阳台管井口引出连接至本户室内，输水管接上水/排空双路电磁阀后接冷水源头，输水管并联各热水使用终端，各配套组件电源线正确连接一键热水智能仪表，上水/排空双路电磁阀电源线连接仪表。全自动排空管道一键热水控制器系统安装示意如图3所示。3.5新增功能除具备太阳能热水系统常见的智能控制功能外，本系统上冷水、用热水停止后输水管路自然排空。热水系统处于未使用状态时，常压水箱到室内热水用点之间的管路自然空载无水，用户使用、停用水箱热水只需一键控制。3.6系统优势（1）错层安装增加水箱和用水点的高度差，为正常使用常压舒畅热水提供了自然落差条件；（2）常压水箱更经济，省去了承压热水系统运行必须的增压泵成本和电费成本，实现了太阳能热水系统的再节约；（3）错层安装常压热水系统，对没有统一配建阳台管井的高层住宅增设PVC管井也能自如安装；（4）本系统通用于屋顶太阳能热水器，即装即用升级一键热水功能；（5）使配套太阳能热水系统的高层住宅，如同多层户的太阳能热水器装在楼顶一样，而且能像电、燃气热水器一样方便，比较承压运行的太阳能热水器价格低近一倍。3.7.系统缺点由于错层安装，热水系统维护至少涉及2家住户间的往来，增添了维护麻烦，但也利于促进住邻里往来。由于热水系统是统一规划设计安装，出现维护需要时，建议用户与小区物业部门统一协调。4.热水压力不够解决办法如何解决使用热水自然压力不够，即在阳台水箱进出水管连接阳台进室内的水管之间，并联加装一个质量可靠的增压泵。当用户摁下仪表上的热水键时，增压泵同步工作对热水增压，提高用户热水使用舒畅度。对增压泵进行反向安装，即增压泵进水口连接水箱出热水的方向，增压泵出水口连接向水箱进冷水的方向。增压泵电源连接控制器的对应接线柱。5.结语高层阳台壁挂太阳能热水系统是大中城市高层住宅用户的首选热水产品。光热企业主动引导用户消费，选用阳台壁挂常压热水系统，能够最大限度降低现有承压运行成本、降低资源耗费、实现太阳能光热产品的再节约，同时利国、利企、利民。