摘要:在節(jié)能環(huán)保的理念下,人們更加重視對清潔環(huán)保資源的利用,太陽能作為一種可再生的清潔環(huán)保資源,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷的發(fā)展,得到廣泛的應(yīng)用。在建筑行業(yè)中,給排水設(shè)計使用太陽能熱水系統(tǒng),不僅方便了生產(chǎn)生活,也有效利用了資源。本文就太陽能熱水系統(tǒng)形式和特點進(jìn)行概述,并對建筑太陽能熱水系統(tǒng)的給排水設(shè)計進(jìn)行簡要分析,希望具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞:建筑太陽能;熱水系統(tǒng);給排水設(shè)計;探析

一、太陽能熱水系統(tǒng)形式和特點

在當(dāng)前的公共建筑個住宅中,一旦確定利用哪種太陽能熱水系統(tǒng),就要選取最合理的利用形式。當(dāng)前的太陽能熱水系統(tǒng)種類很多,主要利用以下三種形式:a集中供熱系統(tǒng);b集中-分散供熱系統(tǒng);c分散熱水系統(tǒng)。集中熱水系統(tǒng)的特點在于,集熱器的安裝集中在屋面,儲熱水箱的安裝選擇可以在室外,也可以安裝在室內(nèi),一般利用集熱器吸收的熱能,把水集中加熱,再把熱水供應(yīng)到各用水點。對于集中-分散供熱系統(tǒng)來說,集熱器需要集中安裝在屋面,儲熱水箱分散到室內(nèi)的用熱水處,輔助熱源通常選擇電或燃?xì)狻7稚崴到y(tǒng)的集熱器可以安裝在陽臺外部,也可以把集熱器整體安裝在屋面,對熱源采用電起到輔助作用。

二、集熱器的安裝布置

集熱器在安裝時,其安裝傾角要充分考慮到當(dāng)?shù)氐木暥纫蛩兀唧w說來,熱水系統(tǒng)在夏季使用安裝傾角要在當(dāng)?shù)鼐暥壬蠝p10°;如果系統(tǒng)更多的用于冬季,其安裝傾角要在當(dāng)?shù)鼐暥然A(chǔ)上加10°;對于水平熱管集熱器來說,安裝傾角通常為0°,利用熱管式集熱器安裝傾角≧10°。集熱器的安裝朝向以正南方或正南方位偏東西30°范圍內(nèi)設(shè)置。集熱器的安裝還需要考慮到周邊的設(shè)施以及樹木是否產(chǎn)生遮擋,保證光照時間≧4h。此外,集熱器的安裝要避免位于建筑的變形或有裂縫位置,并且根據(jù)安裝面積、集熱器的形式、尺寸大小細(xì)化設(shè)計方案,確保集熱器在建筑上的安裝位置和安裝方式合理。集熱器在的連接線路可以通過:a并聯(lián);b串聯(lián);c串并聯(lián)等方式連接,形成集熱器組。集熱器組內(nèi)部的集熱器連接要采用并聯(lián)的方法,盡可能減少串聯(lián)的數(shù)目,這樣可以減少一部分能耗。自然循環(huán)系統(tǒng)的集熱器組內(nèi)部連接適宜采用并聯(lián)。平板型集熱器作為一種特殊的熱交換器,包括多塊吸熱板,以此并聯(lián)數(shù)目要≦16塊,并且確保每個的集熱器數(shù)量≦24塊。

三、管路設(shè)置

管路的設(shè)置也是給排水設(shè)計中的重要環(huán)節(jié),需要確保冷熱水系統(tǒng)壓力均衡,具體說來系統(tǒng)中的冷、熱水壓差不要超過0.02MPa。管道需要采取保溫措施,確保供水溫度更加穩(wěn)定,因此對于室外管道來說,通常需要采用防凍措施,管路中不可存在死角,避免出現(xiàn)水滯留問題,同時要按照給排水的流向合理設(shè)置坡度。管道設(shè)計的走線也要兼顧美感,尤其是室外管路、管線需要設(shè)置在比較隱蔽的位置。管線需要預(yù)埋在套管中,并穿越圍護(hù)結(jié)構(gòu)。豎向管線的設(shè)計多應(yīng)用在豎向管道井中,這樣管線及安全隱蔽,又便于維護(hù)和檢修。室內(nèi)水平管線在設(shè)計中需要在樓板和墻體面層中溝槽,并且使管線處于水平狀態(tài),隱蔽于吊頂?shù)葍?nèi)部構(gòu)造,需要注意管線要無接頭,這樣可以避免漏電引發(fā)火災(zāi)。在管材的選用上,需要把握以下要點:首先,集熱系統(tǒng)選用的管材及管件需要達(dá)到現(xiàn)行產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和要求。其次,管道的工作溫度和工作壓力不得高于產(chǎn)品應(yīng)允的工作溫度和工作壓力。最后,集熱系統(tǒng)的管件和管材最好采用金屬管材,并且做好防腐的措施。

四、輔助熱源加熱設(shè)備設(shè)置

在建筑設(shè)計中,需要留有固定的位置安裝輔助熱源,確保給排水設(shè)計滿足其技術(shù)要求,使整體設(shè)施安全運行,同時便于安全管理和維護(hù)。輔助熱源在設(shè)置中要位于貯熱水箱交近的位置,便于操作和維護(hù)。輔助熱源啟動的方式包括:a手動啟動;b全日重點啟動;c定時自動啟動。因啟動方式根據(jù)不同的需求來設(shè)計的,這會直接影響到太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效果,所以需要根據(jù)不同的熱水供水方式而采用各種不同的控制方法。

五、控制方式

太陽能熱水系統(tǒng)需要設(shè)置以下集熱系統(tǒng):a運行控制;b輔助熱源的自動切換控制;c防凍控制;d防過熱控制;e集中熱水供應(yīng)系統(tǒng);f熱水循環(huán)控制。并且控制方法要盡量簡單,這樣用戶可以更加便捷的操控儀表盤,根據(jù)系統(tǒng)中每日獲取的數(shù)據(jù):a系統(tǒng)的太陽能得熱量;b輔助熱源用量;c供水溫度;d管網(wǎng)溫度;e貯熱水箱溫度,可以更加清晰的看到系統(tǒng)中節(jié)約的能源量。此外,為了保證系統(tǒng)中各功能的使用安全,需要設(shè)置以下控制元件,包括:a電磁閥;b溫度控制閥;c壓力控制閥;d泄水閥;e自動排氣閥;f止回閥;g安全閥,同時確保產(chǎn)品要符合質(zhì)量要求產(chǎn),并且要便于維修人員操作。

六、結(jié)束語

綜上所述,當(dāng)前隨著人口壓力的增大,以及對資源的需求不斷增長,我國常規(guī)能源愈發(fā)缺緊,因此合理利用太陽能已經(jīng)成為解決資源問題的有效手段。隨著人們環(huán)保意識和資源節(jié)約意識的增強(qiáng),太陽能和建筑一體化的設(shè)計越來越多的得到人們的認(rèn)可,其中給排水設(shè)計更是充分的利用太陽能達(dá)到節(jié)水節(jié)的目標(biāo)。因此,在科技的支持下,建筑行業(yè)和太陽能熱水給排水系統(tǒng)的結(jié)合需要不斷的加強(qiáng),浙江省作為太陽能資源的生產(chǎn)大省更要突破創(chuàng)新,不斷總結(jié)經(jīng)驗,完善設(shè)計理念,使該技術(shù)在建筑行業(yè)中進(jìn)一步得到推廣。

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