摘要：本文通過(guò)實(shí)例，介紹了一種能夠與建筑結(jié)合的分體式太陽(yáng)熱水器及其應(yīng)用，講述了分體式太陽(yáng)熱水器在筑節(jié)能中所起的作用。
《關(guān)鍵字：分體式太陽(yáng)熱水器建筑節(jié)能應(yīng)用
引言
隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)住房的質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，寬敞、舒適、設(shè)施齊全（如熱水、采暖、制冷等設(shè)施）的住房已成為大勢(shì)所趨。在很多公共場(chǎng)所，如賓館、浴池、醫(yī)院和學(xué)校等，對(duì)熱水、采暖等的需求更大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗約占我國(guó)總能耗的近30%，其能量需求相當(dāng)大。然而，我國(guó)目前的能源供給形勢(shì)并不容樂(lè)觀(guān)，目前每年都需要進(jìn)口大量石油，人均能源占有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，而且常規(guī)礦物能源日益減少，但能源總需求確在不斷增加。在這種情況下，一方面要提倡節(jié)能降耗，另一方面要加快開(kāi)發(fā)利用可再生能源，以解決能源緊張的問(wèn)題。
2005年2月28日，第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十四次會(huì)議通過(guò)了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》，以法律的形式確立了可再生能源的地位，目的是通過(guò)開(kāi)發(fā)和利用可再生能源，改善我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
1.分體式太陽(yáng)熱水器簡(jiǎn)介
1.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介
在太陽(yáng)能熱利用中，發(fā)展zui快、應(yīng)用zui廣的是太陽(yáng)熱水器。目前在國(guó)內(nèi)安裝的絕大部分是緊湊式太陽(yáng)熱水器。由于太陽(yáng)熱水器的利用主要是以建筑為載體的，緊湊式太陽(yáng)熱水器很不適合在屋面上安裝：一是視覺(jué)效果不好，影響建筑美觀(guān)；二是很難與建筑進(jìn)行的結(jié)合；三是在屋面上安裝緊湊式太陽(yáng)熱水器較危險(xiǎn)，加之緊湊式太陽(yáng)熱水器本身無(wú)法解決的一些問(wèn)題，如真空管易結(jié)垢、易炸管碎管、不承壓、不易自動(dòng)控制等，限制了它的推廣和使用。
分體式太陽(yáng)熱水器是一種間接式熱交換、強(qiáng)迫式雙循環(huán)的分離式承壓熱水系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)的集熱器可以安裝在屋面、墻壁、陽(yáng)臺(tái)等位置，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)集熱器與建筑的結(jié)合，而且儲(chǔ)水箱的安裝位置很靈活，加上真空管不結(jié)垢、不炸管、承壓、全天候供應(yīng)熱水、自動(dòng)運(yùn)行等諸多優(yōu)點(diǎn)，它代表了太陽(yáng)熱水器的發(fā)展方向，并且應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
1.2與建筑的結(jié)合
分體式太陽(yáng)熱水器與建筑的結(jié)合主要是集熱器與建筑的結(jié)合，有平屋面、坡屋面、墻壁、陽(yáng)臺(tái)安裝等幾種情況。
平屋面安裝集熱器只需采用的安裝支架即可，平屋面上應(yīng)打上基座，并預(yù)留固定用預(yù)埋件，露出基礎(chǔ)頂面的預(yù)埋件應(yīng)做好防腐處理；基礎(chǔ)完工后，應(yīng)做好防水。安裝時(shí)，采用螺栓等連接件與安裝支架連接牢固即可。
對(duì)于坡屋面安裝，要求在屋面施工時(shí)做好集熱器安裝連接件和管道套管的預(yù)埋，并做好防水。防水的處理至關(guān)重要，連接件和套管等在屋面做現(xiàn)澆時(shí)就應(yīng)該埋好，防水材料的收口要扎好，并且要填充油膏、密封膠等。
其他安裝方式主要是壁掛式，有陽(yáng)臺(tái)壁掛式、墻面壁掛式等。所安裝的集熱器就是墻面壁掛式安裝，它的安裝與平屋面類(lèi)似，也采用的安裝支架，在墻面上打膨脹螺栓即可。
1.3與建筑同步進(jìn)行
分體式太陽(yáng)熱水器能夠與建筑進(jìn)行很好的結(jié)合，這是太陽(yáng)熱水器與建筑一體化的前提，而如何實(shí)施是關(guān)鍵。
分體式太陽(yáng)熱水器與建筑的結(jié)合應(yīng)是在開(kāi)發(fā)商、建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前就將太陽(yáng)熱水器考慮在內(nèi)，在建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)時(shí)將太陽(yáng)熱水器設(shè)計(jì)在內(nèi)，并且與太陽(yáng)能廠(chǎng)商溝通，選擇合適的太陽(yáng)能系統(tǒng)，以便預(yù)留好集熱器、水箱、管道等的安裝空間，這樣不但可以使集熱器與建筑達(dá)到的結(jié)合，又可以解決好防水、管道布置等難題。
在施工過(guò)程中，雙方要進(jìn)行充分的溝通和協(xié)商，以便就施工的順序、進(jìn)度、注意事項(xiàng)等達(dá)成一致，出現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)進(jìn)行解決和處理。
2.分體式太陽(yáng)熱水器的一般應(yīng)用
2.1適用建筑
分體式太陽(yáng)熱水器適用范圍很廣，可以安裝于別墅、多層高層建筑的屋面或墻壁、陽(yáng)臺(tái)上，也可以安裝于廠(chǎng)房、辦公樓等的屋頂上，而且在平屋面、坡屋面、墻壁、陽(yáng)臺(tái)上都能夠很方便的安裝，并且都能夠取得相同的效果。
2.2用途
目前，絕大多數(shù)太陽(yáng)熱水器的用途是為用戶(hù)提供生活熱水。
分體式太陽(yáng)熱水器可以為家庭提供生活熱水，也可以為賓館、醫(yī)院、學(xué)校、浴池、游泳池等提供大量熱水；太陽(yáng)熱水器可以獨(dú)立提供熱水，也可以作為其他能源的輔助能源，提供預(yù)熱水。
因?yàn)榉煮w式太陽(yáng)熱水器是一種承壓熱水系統(tǒng)，因此它可以實(shí)現(xiàn)多路供水，如同時(shí)洗浴、洗手、洗菜等，并且水壓較大，能夠進(jìn)行淋浴、沖浪浴等。
3.其他方面的應(yīng)用——采暖
3.1運(yùn)行原理
在我國(guó)，包括新建的建筑在內(nèi)，95%以上的建筑都屬于高能耗建筑，單位面積采暖能耗高達(dá)氣候條件相同的發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍。目前，我國(guó)采暖所需能量約占建筑能耗的近二分之一。因此，采用分體式太陽(yáng)熱水器作為采暖的輔助能源，是很有效的節(jié)能手段。
太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)有兩種功能，一是進(jìn)行采暖，二是為用戶(hù)提供熱水。一般情況下，太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的散熱器都采用銅管或pp-r管盤(pán)于地面下或墻體內(nèi)，屬于低溫輻射采暖系統(tǒng)。一般采暖熱水在40℃～50℃，室內(nèi)溫度可以達(dá)到15℃～20℃。也有的散熱器采用常規(guī)的暖氣片，暖氣片置于地面或掛于墻上，這樣和城市供暖的形式基本上一樣。
3.2系統(tǒng)的選擇
選擇分體式太陽(yáng)熱水器采暖系統(tǒng)較復(fù)雜。若按采暖熱量需求配置集熱器，則所需的集熱器面積大，投資多，冬季采暖可節(jié)約大量常規(guī)能源，但在春、夏、秋季時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱水，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出用戶(hù)的熱水需求，造成大量的能源浪費(fèi)和投資浪費(fèi)；若按熱水需求配置集熱器，則所需的集熱器面積小，投資少，但冬季采暖時(shí)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)只能提供很少的能量，要用常規(guī)能源來(lái)提供大量的采暖所需的能量。
為提高太陽(yáng)能供熱時(shí)的節(jié)能率，應(yīng)對(duì)太陽(yáng)熱水器采暖系統(tǒng)進(jìn)行全年綜合考慮，既要保證夏季不要產(chǎn)生過(guò)多的熱水，又要保證冬季能夠得到盡量多的太陽(yáng)能量，另外也要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。一般情況下，南方溫度較高的地區(qū)可以少配置一些集熱器，北方溫度低、采暖需求大的地區(qū)可以多配置一些集熱器，另外用戶(hù)的特殊要求也左右著系統(tǒng)的選擇。
在采用分體式太陽(yáng)熱水器進(jìn)行采暖的同時(shí)，也要考慮降低采暖能耗、設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，以減少熱損失、保證空氣清新，這樣可以減小集熱器面積，降低造價(jià)，發(fā)揮太陽(yáng)能采暖的*效益。
4.節(jié)能效益分析
一般情況下，每平方米集熱器每年可提供能量約450kwh，如果安裝2m2集熱器的話(huà)，則一年可提供能量約900kwh，若電價(jià)按0.6元/kwh計(jì)算，則一年可節(jié)約電費(fèi)540元。如果一臺(tái)2m2的普通直插式真空管太陽(yáng)熱水器的價(jià)格為2500元，則4～5年時(shí)間即可收回?zé)崴魍顿Y，以后即可以無(wú)費(fèi)用的使用太陽(yáng)熱水器。
截止至2004年底，全國(guó)的太陽(yáng)熱水器的總保有量約6000萬(wàn)m2。按這個(gè)數(shù)量計(jì)算，則全國(guó)每年就可節(jié)省約400萬(wàn)tce，其顯著的節(jié)能效果已得到了各界人士的廣泛認(rèn)可。
5.結(jié)論
經(jīng)過(guò)各界人士的不斷努力，太陽(yáng)能與建筑的結(jié)合越來(lái)越緊密，太陽(yáng)熱水器的普及率也越來(lái)越高，目前我國(guó)太陽(yáng)熱水器的戶(hù)用比約為5%，而且其他方面的應(yīng)用如采暖、制冷、太陽(yáng)能房等，也得到了較快的發(fā)展。但是，我國(guó)太陽(yáng)熱水器的普及率與應(yīng)用水平較發(fā)達(dá)國(guó)家的差距仍很大，這就需要我們不斷努力，逐步實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)熱水器部件的建筑一體化，將太陽(yáng)熱水器在建筑中的應(yīng)用發(fā)揮到zui大限度，使太陽(yáng)熱水器在建筑節(jié)能方面做出更大的貢獻(xiàn)，并推動(dòng)節(jié)能建筑的發(fā)展，同時(shí)也壯大太陽(yáng)能行業(yè)的發(fā)展。