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浅谈太阳能热水器与建筑一体化设计

2015-10-14 10:26:32来源:论文网浏览: 评论:0

  太阳能热水器技术在社会飞速发展的今天被人们广泛使用着。技术不断的更新,使用人数在不断扩大,与建筑一体化的设计越来越被更多人使用和关注。对于二者一体化设计的基本方式、太阳能热水器的多方面信息都将作为本文重点介绍的内容。

  我国的城乡面积在近几年的改革中不断增加。根据统计,我国每年新建建筑面积达15~20亿平方米,但单位面积消耗的能源是发到国家的3倍,这就为太阳能的利用提供了良好的发展前景。而太阳能热水器是太阳能利用行业中技术最成熟、推广应用范围最广、经济效益也最显着的实用技术产品。

  1 太阳能热水器发展背景

  随着社会的发展,能源和环境问题成为全球热点,而太阳能是用之不竭的清洁能源。在这样的背景下是开发绿色能源成为了各国的首选,也是发展中国家的良好的选择。

  根据调查,我国常规能源极其有限,煤的储量能用105年,天然气的储量只能用30年,石油储量仅能用15年,而且中国一次能源储量远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。面对这种现状,发展可利用再生资源成为了人们研究重要对象。太阳能不仅清洁度高、可再生、储存量大、成本价格低廉、对于使用和安装地域也没有很高限制。而我国的太阳能技术在近几年发展迅速,积累了大量的优秀科技成果,形成了完整的产业链。因此,新版《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003,2009年修订版)规定,当日照时数大于1400h/年且年太阳辐射量大于4200MJ/m?2及年极端最低气温不低于―45℃的地区,宜优先采用太阳能作为热水供应热源。

  2 常用几种太阳能热水器形式比较

  市场上的太阳能热水器非常的多,它们的种类和款式都有很大的差别。目前,太阳能热水器与建筑结合的形式主要有以下三种:屋顶单机、分体壁挂式、集中式。

  屋顶单机适应于多层住宅,是目前使用最广泛的太阳能热水器,设于屋顶,装置简单,价格便宜,但有顶层热水压力不够、底层管线太长、空放水过多、造成水资源极大浪费等缺点。分体壁挂式适应于多层、高层住宅,水箱与集热器分离,水箱放置在室内或阳台,集热器可设于阳台、南墙面、遮阳棚等地方,靠承压顶水使用,使用过程中有水温不断下降、影响洗浴舒适度等不足。集中式适应于多层、高层住宅或公共建筑,集热器集中布置在屋顶,水箱放置在设备间,在住宅中使用时须每户均设置热水表,系统装置复杂,价格较贵,后续的维护、维修及物业管理费用较高,但在公共建筑(如宾馆、酒店)中使用是一不错的选择。

  3 太阳能热水器系统与建筑相结合的新模式[BT)]

  太阳能热水器作为现代工业化的新型代表,不仅要求与建筑结合,也要求创造富有个性的建筑外形,使其观赏感更强。作为传统的方式,用户将太阳能热水器随意安装在屋顶,不仅造成了布局的混乱,也影响了美观。所以我们在设计的时候要根据其建筑的本身特点而设立,比如,建筑平立面、建筑的构造规划、房间的功能性要求、建筑的资金问题等,我们力求美观与使用并齐。

  3.1 屋顶式。太阳能安装在屋顶上有较充足的阳光,尤其是平屋顶,不仅清洁方便,维护也很容易。住宅太阳集热器的重复安置可以形成有韵律感的连续图案。在屋顶上成排有规则地放置太阳能集热器,使太阳能具有的独特建筑外观。在密集的住宅中设置,会更方便建立整个小区的韵律效果。

  3.2 立面式。集热器不仅可以安置在窗台之间,也可以与楼房的阳台封装在一起,把保温水箱安置在阳台上。也可以购入靠自来水压力的直流式热水器,将水箱安置在卫生间等地方。在阳台安置的热水器要将集热器作为多功能的建筑构件与阳台拦板综合起来,达到太阳能热水器和建筑的最优结合,发挥太阳光照的最大利用,实现供水的多种要求。

  但是安装在立面的热水器也有缺陷,比如热水器在纬度很低的建筑上不能达到很好的集热效果。在高纬度的地方不仅可以获得很好的集热效果,采用直流式热水系统的水箱还可以安装在热水器之下。连接热水器和水箱的水管直径不易过大,便于保温和减少管内存水。

  3.3 遮阳棚式。住宅中把集热器与门窗上的遮阳棚结合起来 。这种方式是把集热器放在窗口的遮阳架子上,把水箱放在窗坎墙上,在起到遮阳作用的同时,还提供了热水,并且充分利用了多余的空间。但是要注意的是安装的时候一定要牢固,避免落下砸伤人,因为它多数是由玻璃构成,所以在集热器上要安装适当防护措施避免热水器被损坏。

  太阳能与建筑一体化设计其实就是二者能够充分协调并在整体外观中实现完美的统一。采用和推广太阳能热水器是非常必要的,因此总结了以下优点,希望能源及该领域的工作者能够设计出更新理念、更优秀的建筑和太阳能热水器,将优化设计做到更高的一层领域。

  (1)建筑的使用功能与太阳能有效的结合可以充分的使建筑实现多功能。并大大的利用了空间和建筑的顶部。没有对用户造成不便、损害用户利益及降低建筑结构安全。

  (2)一次性的整体完整设计不仅能节约大量的建筑成本,降低了总体造价。

  (3)太阳能的利用与建筑的新型结合模式不仅达到了共同发展的目的,也节约了资金和能源,造福群众。

 

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