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0.引言

為促進(jìn)高層住宅建筑節(jié)能，按照國(guó)家住建部政策要求，各級(jí)政府對(duì)太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)有熱水需求的高層住宅建筑紛紛出臺(tái)了統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的相關(guān)政策，并取得了一些成效。

1.背景

目前，城市高層住宅統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，有的采用集中集熱分戶計(jì)量熱水系統(tǒng)方式，而大部分采用的是陽(yáng)臺(tái)壁掛承壓水箱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)方式。在陽(yáng)臺(tái)壁掛承壓運(yùn)行方式下，平板太陽(yáng)能集熱器安裝在住戶南向陽(yáng)臺(tái)外壁，承壓水箱多數(shù)安裝在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)或其他合適位置，室內(nèi)熱水使用終端、控制儀表等設(shè)備安裝在室內(nèi)用水間，所有設(shè)備都在同一水平層。熱水系統(tǒng)采用了承壓運(yùn)行方式，儲(chǔ)熱水箱與室內(nèi)熱水使用終端之間無(wú)高度落差或落差很小，為保障用戶通暢、舒適使用熱水，系統(tǒng)承壓運(yùn)行降低了節(jié)能效益，在承壓方式下，普遍配備了管道增壓泵，通過(guò)增壓泵向承壓水箱底部加壓，增加冷水頂出水箱上部的熱水輸送至室內(nèi)各熱水使用終端。承壓水箱制造成本通常較常壓水箱高，管道增壓泵也增加了配套購(gòu)置成本及運(yùn)行電費(fèi)成本，提高了目前高層住宅統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)配套普遍采用的陽(yáng)臺(tái)壁掛承壓水箱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的成本。

2.設(shè)計(jì)理念

如果能增加陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱與室內(nèi)熱水使用終端之間合適的高度落差，用戶就能自然通暢舒適地享用水箱熱水，就可以更改目前陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的承壓水箱為較低成本的常壓水箱，也能省去管道增壓泵購(gòu)置及運(yùn)行電費(fèi)等相關(guān)成本，從而大幅度提高高層住宅壁掛太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的節(jié)能、節(jié)約效益。

3.設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)方案提供一種高層住宅錯(cuò)層式陽(yáng)臺(tái)壁掛常壓水箱太陽(yáng)能一鍵熱水系統(tǒng)（專利申請(qǐng)?zhí)?014208711257），規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)在高層住宅建筑的南向陽(yáng)臺(tái)統(tǒng)一配建了縱貫底頂?shù)年?yáng)臺(tái)管井，管井在每層陽(yáng)臺(tái)開設(shè)一個(gè)活動(dòng)管井口，便于管線進(jìn)出安裝。

3.1系統(tǒng)組成

熱水系統(tǒng)由常壓水箱、真空管聯(lián)箱集熱器、一鍵熱水智能儀表、上水/ 排空雙路電磁閥（ZL2013203200477）、二通自然排空閥（ZL2007201259273）及保溫套、傳感器、電加熱管、連接用管件管線等組成。常壓水箱容量與臥式真空管聯(lián)箱集熱器性能匹配。

3.2錯(cuò)層安裝

熱水系統(tǒng)的常壓水箱、臥式真空管聯(lián)箱集熱器安裝于本戶正向上三層住戶的陽(yáng)臺(tái)內(nèi)或外壁；配套管線通過(guò)上三層陽(yáng)臺(tái)管井口引入本戶陽(yáng)臺(tái)，連接于進(jìn)入本戶室內(nèi)的相應(yīng)配套管線和用水終端，形成本戶熱水系統(tǒng)的常壓水箱與室內(nèi)用水終端垂直錯(cuò)開三層位置安裝。

常壓水箱水平安裝于陽(yáng)臺(tái)合適位置，臥式真空管聯(lián)箱集熱器垂直固定于陽(yáng)臺(tái)外壁（因真空管臥式排列，陽(yáng)光直射真空管時(shí)總有管曲面與陽(yáng)光照射點(diǎn)垂直而不必考慮安裝夾角。一體化配套設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮將集熱器整體嵌入陽(yáng)臺(tái)窗下層，使走水的臥式真空管聯(lián)箱集熱器的重量完全落入陽(yáng)臺(tái)面，從而杜絕向外墜落的風(fēng)險(xiǎn)）。管件正確連接常壓水箱與集熱器如圖1所示。臥式真空管聯(lián)箱集熱器如圖2所示。

3.3自然常壓運(yùn)行

系統(tǒng)錯(cuò)層安裝后，位于上三層陽(yáng)臺(tái)的常壓水箱與本戶室內(nèi)用水終端之間因垂直三層錯(cuò)位安裝而產(chǎn)生約十米高的自然落差，為室內(nèi)用水終端自然暢通使用水箱熱水提供自然壓力保障。

 3.4一鍵熱水系統(tǒng)組件安裝

系統(tǒng)二通自然排空閥上端口連接常壓水箱進(jìn)出水口和下端口連接輸水管，傳感器、電加熱棒正確安裝于水箱。輸水管和各配套組件電源線集束后，從上三層陽(yáng)臺(tái)管井口插入，從本戶陽(yáng)臺(tái)管井口引出連接至本戶室內(nèi)，輸水管接上水/ 排空雙路電磁閥后接冷水源頭，輸水管并聯(lián)各熱水使用終端，各配套組件電源線正確連接一鍵熱水智能儀表，上水/ 排空雙路電磁閥電源線連接儀表。全自動(dòng)排空管道一鍵熱水控制器系統(tǒng)安裝示意如圖3所示。

3.5 新增功能

除具備太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)常見的智能控制功能外，本系統(tǒng)上冷水、用熱水停止后輸水管路自然排空。熱水系統(tǒng)處于未使用狀態(tài)時(shí)，常壓水箱到室內(nèi)熱水用點(diǎn)之間的管路自然空載無(wú)水，用戶使用、停用水箱熱水只需一鍵控制。

3.6 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）錯(cuò)層安裝增加水箱和用水點(diǎn)的高度差，為正常使用常壓舒暢熱水提供了自然落差條件；（2）常壓水箱更經(jīng)濟(jì)，省去了承壓熱水系統(tǒng)運(yùn)行必須的增壓泵成本和電費(fèi)成本，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的“再節(jié)約”；（3）錯(cuò)層安裝常壓熱水系統(tǒng)，對(duì)沒有統(tǒng)一配建陽(yáng)臺(tái)管井的高層住宅增設(shè)PVC 管井也能自如安裝；（4）本系統(tǒng)通用于屋頂太陽(yáng)能熱水器，即裝即用升級(jí)“一鍵熱水”功能；（5）使配套太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的高層住宅，如同多層戶的太陽(yáng)能熱水器裝在樓頂一樣，而且能像電、燃?xì)鉄崴饕粯臃奖?，比較承壓運(yùn)行的太陽(yáng)能熱水器價(jià)格低近一倍。

3.7.系統(tǒng)缺點(diǎn)

由于錯(cuò)層安裝，熱水系統(tǒng)維護(hù)至少涉及2家住戶間的往來(lái)，增添了維護(hù)麻煩，但也利于促進(jìn)住鄰里往來(lái)。由于熱水系統(tǒng)是統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)安裝，出現(xiàn)維護(hù)需要時(shí)，建議用戶與小區(qū)物業(yè)部門統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

4.熱水壓力不夠解決辦法

如何解決使用熱水自然壓力不夠，即在陽(yáng)臺(tái)水箱進(jìn)出水管連接陽(yáng)臺(tái)進(jìn)室內(nèi)的水管之間，并聯(lián)加裝一個(gè)質(zhì)量可靠的增壓泵。當(dāng)用戶摁下儀表上的熱水鍵時(shí)，增壓泵同步工作對(duì)熱水增壓，提高用戶熱水使用舒暢度。

對(duì)增壓泵進(jìn)行反向安裝，即增壓泵進(jìn)水口連接水箱出熱水的方向，增壓泵出水口連接向水箱進(jìn)冷水的方向。增壓泵電源連接控制器的對(duì)應(yīng)接線柱。

5.結(jié)語(yǔ)

高層陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是大中城市高層住宅用戶的首選熱水產(chǎn)品。光熱企業(yè)主動(dòng)引導(dǎo)用戶消費(fèi)，選用陽(yáng)臺(tái)壁掛常壓熱水系統(tǒng)，能夠最大限度降低現(xiàn)有承壓運(yùn)行成本、降低資源耗費(fèi)、實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)品的“再節(jié)約”，同時(shí)利國(guó)、利企、利民。

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