摘要：整體機太陽能熱水系統是在目前科技水平及我國多數普通住宅居民的經濟收入條件下，較適合全國多數普通多層住宅用戶的有效、理合利用太陽能的方式。
　　關鍵詞：多層，太陽能熱水，非承壓
　　2005年國家出臺，中華人民共和國可再生能源法，并于2006年1月1日正式執行，文獻〔1〕中明確指出，國家鼓勵單位和個人安裝和使用太陽能熱水系統。這一來大大推動太陽能熱水系統在住宅建筑中的利用。此后，上海、山東、江蘇等省市發布了關干利用太陽能的地方性文件，浙江省也在2007年8月發布了浙江省建筑節能管理辦法。文獻[2]中明確指出，新建12層以下的建筑，應當將太陽能利用與建筑進行一體化設計。筆者就六層以下（含六層）多層建筑中太陽能熱水系統的利用展開討論。
　　1、 太陽能熱水系統的分類。文獻〔3〕中有多種分類形式，如根據太陽能熱水供熱范圍分了：a、集中供熱系統；b、集中－分散供熱系統；c、供熱水系統。根據系統運行分：a、自然循環系統；b、強制循環系統；c、直流式系統；等五種分類方式。筆者認為可根據系統貯熱水箱承壓情況分為承壓系統和非承壓系統。目前針對承壓系統，市場上也沒有明確定義。筆者根據文獻〔4〕第3.3.4條和第3.3.5條對住宅用水壓力的相關規定，認為多層住宅的太陽能承壓系統一般至少能承受0.6Mpa的壓力。
　　2、 承壓系統和非承壓系統的差別。顧名思義，承壓系統，就是系統中帶有一定的壓力運行，且系統中至少有一臺承壓容器，同時太陽能承壓系統中還應考慮脹膨水罐，這樣一來勢必增加工程投資。如果脹膨水罐選型不合適，可能倒致系統不能正常運行，更有甚的在夏季可能出現開鍋將貯熱水箱體炸裂的現象。因此筆者不提倡在多層普通住宅建筑中利用太陽能熱水承壓系統。反之，非承壓系統，因工程造價低，不擔心開鍋現象的出現。因為一旦開鍋蒸汽就能在第一時間排至大氣，對貯熱水箱不造成任何危害。因此非承壓系統是相對經濟安全的，是值得推廣的。
　　3、 非承壓系統又可細分為整體機（一體機）系統和集中供熱系統。其中集中供熱太陽能熱水系統存在諸多問題，如室外太陽能熱水循環泵設計安裝問題，室內部分熱水循環泵設計安裝問題，熱水計量問題，設備運行、維護費用攤分等問題，并且從長遠看的話，他的費用不會比承壓系統低。故筆者也不做推薦。目前很多知名品牌太陽能生產企業因為自生產品更新，發展需要不再推薦整體機太陽能熱水系統，但筆者結合近些年來對太陽能熱水工程的設計、施工經驗，卻認為整體機太陽能熱水系統是目前科技水平及我國多數普通住宅居民的經濟收入條件下，較適合全國多數普通多層住宅用的一種方式。現介紹如下一個工程實例：
　　一、 太陽能整體機與建筑想結合的設計實例。整體機如末經專業設計布置，可說是相當零亂，大大影響城市景觀，破壞了建筑整體效果。如圖就是一個例證。（圖一）
　　
　　之所以達不到一個良好的視覺效果，是因為從太陽能整體機的選型，設備布置，管道安裝都沒有進行合理設計。筆者有如下幾個工程實例，從建筑方案開始考慮到了太陽能熱水器的設計布置，與建筑外立面效果想統一。圖二
　　側立面示意圖
　　
　　平面設備、管道布置圖
　　
　　效果圖
　　
　　筆者設計的這個工程一開始就要求建筑同志結合立面效果（如圖二），做平屋面與坡屋面相接合的立體屋面，這樣一來能解決立面效果問題，二來能做好屋面排水工作，三來能給太能陽熱水器安裝提供一個相對合適、安全的操作空間。作為這種太陽能整體機統一設計的難點主要有二：一就是屋面設備的布置，二就是室內管道的布置。難點一，只要建筑同志做方案時能為太陽能熱水器考慮位置就能解決了，圖二的相關內容就是一種解決方案，這一方案已被實踐證明是切實可行的。難點二，筆者做了二個凈尺寸為430*360mm管道井（圖三），一個井中放六條管，一條DN40的冷水進水總管，五條DN20的熱水管至每戶，一家一管熱水管。這樣不影響建筑的任何使用功能（圖三）
　　
　　但這個系統也有一個不利點，就是對底層用戶，會造成一個冷水的浪費，這個系統需要將管道中的冷水放完，熱水才會出來，如系統圖（圖四），按熱水給水
　　立管以文獻〔5〕中表14.1-11中的薄壁不銹鋼管（壁厚0.6mm的304,計算管道內徑D=18.8mm）DN20計，屋面太陽能熱水出水至底層用戶第一用水點的長度按L=20米(其中垂直高度15.2m)計，長時間間隔用水時首次可能要放出的冷水量（V）按以下公式計：
　　V=L*Q=L*π*D2/4=20*3.14*18.82/4*10-3=5.3L。當然二層以上的用水戶放出的冷水量會相應減少。但我們可以從工程造中可以看出這個不利點，相比其它太陽能熱水系統形式，還是節能了很多能源和費用。如同樣以五層樓10戶住宅，每戶用水量180L/天計算，用承壓系統的初次投資費用每戶大概是8000元，用非承壓集中供熱系統大概初次投資費6000元左右，而用非承壓整體機太陽能熱水系統每戶的費用在3000元左右，并且整體機太陽能不像承壓系統、非承壓集中供熱系統還有大量的后期運行、維護費用一說，從設備的正常運行15年來說，一般非承壓整體機太陽能系統的運行維護費用不會多干500元一戶。同時我們也能清楚的看到，一旦室外集熱管出現問題，非承壓集中系統帶來的是整個系統的崩潰，以10戶住宅為單位，10戶家庭將都失去熱水供應，直至系統修復。同樣對承壓系統來說一旦脹膨水罐或貯熱箱開裂，整個系統也就崩潰了。
　　結束：2009年中國城鎮人口已達6.22億城鎮化率46.6%；“十二五”期間，我國城鎮化水平預計超過50％，進入城市社會。在此新農村、新城鎮建設過程中，將有大量的多層普通住宅出現。在全球氣候變暖的嚴峻現實挑戰下，發展低碳經濟，倡導低碳生活，成為每一個國家，每一個人的責任。一種有效的利用太陽能產生熱水的方式，并且能很好的適應我國這種國情，筆者認為整體機太陽能熱水系統是較為適應的。
　　
　　參考文獻
　　[1]中華人民共和國可再生能源法，2005

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