国内太阳能热水器的实践及开发利用

    安装方式太能能热水器设备可以安装在住宅的各个部位，但必须考虑日照、风荷载等问题，通常的做法是将其安装在建筑屋顶、南向阳台、墙面等处。从集热器不受遮挡，充分接受日照的角度来讲，住宅的屋顶显然是最适合的部位。住宅低层的外墙不能满足全年日照，但屋顶则几乎不可能出现遮挡的情况，因而可以保障太阳能集热器接受太阳辐射能，提高集热效率，另外，在屋顶安装太阳能热水器，施工连接也比较方便。平屋顶上，可以直接将集热器外框与屋面结合，不需另设支架。当然热水器安装在屋顶也有自身的缺点，对于集合住宅低层住户来讲，设备管路过长，导致成本上升，热效率下降。对于高层塔楼等住宅形式，楼顶面积无法容纳足够多的集热器，来为各户提供生活热水，这时我们就需要将太阳能热水器安装在南向的墙面和阳台之上了。

　　在南向的墙面和阳台处进行安装，可以减小某些用户的设备管路长度，节约资金。而且，紧贴墙面的集热器可以增加墙体的总热阻，甚至丰富住宅的外观立面。如果采用在外墙面和阳台处安装，在住宅土建时期应当设计适当的预埋件，为承担热水荷载做准备。但是，这种安装方式本身也有一些弊端。集合住宅低层冬季日照时间不够。集热面应当有适当的倾角。如果其紧贴竖直墙面，则得热率会有很大损失。但集热器如果整体化斜悬挂于室外，安装时必须特别注意连接的牢固程度，并要防止异物坠落砸坏集热器，目前，我国实际应用中的带滑轨循环式热水器和分体式真空管热水器可以采用这种安装方式。对于墙面安装太阳能热水器，未来的发展方向是分体强制循环式热水器和直流式热水器。首先，这两种热水系统集热器中的水借助水泵或自来水管网压力流动，因此水箱不必高置，甚至可以放于室内，非常灵活，同时也可以减少集热器悬挑部分自重；另外，对于直流式热水器，更可以将其竖直安装于墙面上，通过旋转管体使集热器与太阳成合理角度，达到比较高的效率。

　　住宅太阳能热水系统应用实例山东省某单位投资建造的职工住宅楼，5层，砖混结构，1999年安装了太阳能热水设备，选择自然循环全玻璃真空管热水器，每户单独配置。水箱容量75L，配真空管12根，采光面积1.2m2，带辅助电加热设备。每户热水系统包含独立的电子设备，可以显示水箱的温度、水位，提供溢流和空晒报警。每台热水器售价1900元，工程总造价65700元。平均每户系统工程造价2190元。在冬季热水器集热温度也能达到4550e，满足洗浴要求。住户对节约生活燃气和洗浴的安全感也都比较满意。太阳能热水器也有下述不足之处：（1）冬季冻管问题。如连续几天最低气温低于-10e，该住宅的所有太阳能热水器都出现了冻管现象，无法使用。冻管的部位是上下水管出屋面后至水箱的一段。虽然外包聚氨酯泡沫保温层，并覆以铝箔反射层。总热阻仍过小，加之水平段水流速慢，最终导致管路冻结。如果屋面加建可以容纳水平管的简单结构，上述问题将大大缓解。（2）集热时间长。由于整个水箱内的水晒热需要一段时间，特别是冬天气温比较低的时候，使水温达到50e需要将近4天的时间，影响正常用水。（3）竖管存水问题。出于节约投资的考虑，系统的设计采用单管落水式，上下水管合为一根，所以管内始终有水。当要使用水箱内的热水时，必须先放掉竖管内约5kg冷水。目前我国太阳能热水器在住宅建筑中应用尚处于初级阶段，只是被简单的当作一个家用设备，而没有与建筑有机的结合。所以太阳能的集热性能没有得以完全发挥。要摆脱目前的状况，必须把太阳能设备与住宅本体融为一体，实现太阳能热水器与住宅的一体化设计。

来源：中国太阳能网

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