太陽能熱水工程在醫(yī)院、學(xué)校、賓館、工廠都有廣泛的應(yīng)用，下面是幾種常見的設(shè)計(jì)方案，具體的集熱器數(shù)量及管道設(shè)計(jì)歡迎咨詢。設(shè)計(jì)方案類型

太陽能熱水工程根據(jù)集熱系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)及供水方式的不同，可以分為三大類型：

        分戶集熱——分戶儲熱輔熱式
        集中集熱——分戶儲熱輔熱式
        集中集熱——集中儲熱輔熱式

一、分戶集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水工程是指終端用水點(diǎn)以戶為單位，每戶獨(dú)立設(shè)置太陽能集熱器、儲水箱、輔熱設(shè)備及相關(guān)管路，每戶獨(dú)立使用的小型太陽能熱水系統(tǒng)。

1、集熱器安裝位置選擇
分戶集熱——分戶儲熱輔熱系統(tǒng)中的集熱器的安裝位置可為屋頂（平屋面、坡屋面）、立面墻、披檐及陽臺攔板等位置。

2、 適用安裝類型
分戶集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)較適用于獨(dú)立式小型別墅住宅、聯(lián)排別墅、新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅中，也可以在多層及高層住宅中使用。針對以上的不同建筑類型分戶集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)的安裝、運(yùn)行方式也有所不同。獨(dú)立式小型別墅住宅、聯(lián)排別墅、新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅采用分體式別墅型太陽能熱水系統(tǒng)，多層及高層住宅多采用陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)。

3、分體式別墅型太陽能熱水工程介紹
      1.分體式別墅型太陽能熱水工程一般采用分離式強(qiáng)制循環(huán)二次熱（工質(zhì)循環(huán)、水介排空方式）系統(tǒng)形式。
      2.在安裝時(shí)，集熱器與屋面相結(jié)合進(jìn)行安裝，滿足建筑結(jié)構(gòu)功能的同時(shí)不影響建筑的外觀；儲熱水箱及其它輔助設(shè)備安裝在室內(nèi)，便于操作及維修。
      3.在輔助能源上，一般宜選用電加熱形式。在使用時(shí)，可采用半自動(dòng)控制的方式（溫度不足手動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱系統(tǒng)，達(dá)到溫度時(shí)自動(dòng)停止）。


分體式別墅型太陽能熱水系統(tǒng)示意圖
4、陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)介紹
      1.陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)一般采用自然循環(huán)方式，為保證系統(tǒng)全年使用，循環(huán)介質(zhì)采用防凍液。
      2.安裝時(shí)將集熱器放置于陽臺欄板處，水箱可安放在陽臺內(nèi)側(cè)或衛(wèi)生間、設(shè)備間內(nèi)，要求水箱位置高于集熱器。建議太陽能與水箱位置不宜過遠(yuǎn)。
      3.輔助能源一般采用電加熱方式，半自動(dòng)控制的方式（溫度不足手動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱系統(tǒng)，達(dá)到溫度時(shí)自動(dòng)停止）。
     

陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)原理圖

5、分戶集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水工程方案優(yōu)缺點(diǎn)
      1.系統(tǒng)為小型分體式承壓供水式，系統(tǒng)簡單，使用方便，在建筑應(yīng)用中安全性、可靠性高；
      2.儲水箱距離用水點(diǎn)較近，戶內(nèi)熱水管路距離短，使用熱水時(shí)不會(huì)放出大量的冷水，節(jié)水效果好；
      3.產(chǎn)品使用獨(dú)立，產(chǎn)權(quán)明確，由住戶負(fù)責(zé)日常維護(hù)，無管理難度；
      4.輔助加熱設(shè)備建議采用定時(shí)定溫的方式控制，節(jié)能效果好。
      5.熱水資源利用無法共享，有效利用率較低，系統(tǒng)綜合造價(jià)相對較高。

二、集中集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水工程是指太陽能集熱器集中、統(tǒng)一規(guī)劃安裝于建筑物屋面部分，儲水箱、輔助加熱系統(tǒng)按終端用戶為單位獨(dú)立設(shè)置的太陽能熱水工程。

1、集熱器安裝位置選擇
集中集熱——分戶儲熱輔熱系統(tǒng)中的集熱器的安裝位置可為屋頂（平屋面、坡屋面）。

2、 適用安裝類型
集中集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)較適用于新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅、多層及高層住宅、賓館、學(xué)校、工廠員工宿舍中使用。

3、 集中集熱——分戶儲熱輔式太陽能熱水工程介紹
      1.太陽能集熱器集中安裝在建筑物的屋面；
      2.儲水箱及輔助加熱設(shè)備按每戶的用量需求分別設(shè)置在各戶內(nèi)；水箱通過太陽能循環(huán)泵與屋面集中集熱器進(jìn)行循環(huán)；
      3.輔助加熱器一般采用電加熱，分戶設(shè)置于戶內(nèi)水箱中；
     

集中集熱——分戶儲熱輔式太陽能熱水系統(tǒng)原理圖

4、集中集熱——分戶儲熱輔熱式太陽能熱水工程方案優(yōu)缺點(diǎn)
      1．集熱器集中統(tǒng)一設(shè)置，集熱循環(huán)管路較少，減少了對公共空間的占用；
      2．熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用分戶式，熱水管路減少承壓供水；集熱器具備有分體式熱水系統(tǒng)節(jié)水效果好等物點(diǎn)；
      3．熱水系統(tǒng)分戶供應(yīng)，水費(fèi)、輔助加熱電費(fèi)計(jì)費(fèi)容易；
      4．系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對較為復(fù)雜，需著重考慮熱量分配不均及高層的壓力平衡問題；
      5．由于系統(tǒng)的輔分戶設(shè)置，因此在各用水終端進(jìn)熱時(shí)補(bǔ)充時(shí)須關(guān)閉太陽能循環(huán)泵，否則會(huì)造成單戶輔助加熱熱量進(jìn)入太陽能集熱器系統(tǒng)而無法計(jì)量；
      6．整個(gè)太陽能熱水系統(tǒng)不同部分產(chǎn)權(quán)歸屬不盡相同。在多層及高層小區(qū)里集熱器統(tǒng)一使用，為公有設(shè)備（歸物業(yè)管理），而各終端設(shè)備為各戶私有，在設(shè)備的使用過程中，易造成責(zé)任混亂，設(shè)備的客理及問題處理易發(fā)生糾紛。

三、集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水工程是指終太陽能集熱器、儲水箱、輔熱設(shè)備全部集成化，統(tǒng)一安裝儲熱器，統(tǒng)一設(shè)置集中儲水箱及輔助加熱設(shè)備，然后將熱量再分配至各用水終端的太陽能工程。

1、集熱器安裝位置選擇
集中集熱——集中儲熱輔熱系統(tǒng)中的集熱器與儲熱水箱的安裝位置可為屋頂（平屋面、坡屋面）。

2、 適用安裝類型
集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)較適用于新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅、多層及高層住宅、賓館、學(xué)校、工廠工業(yè)生產(chǎn)及員工宿舍中使用。

3、集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)介紹
      1.太陽能集熱器集中安裝在建筑物的屋面；
      2.儲水箱及輔助加熱設(shè)備按平均每戶的用量需求集中安裝在屋面；水箱通過太陽能循環(huán)泵與屋面集中集熱器進(jìn)行循環(huán)；
      3.輔助加熱器一般采用電加熱，設(shè)置于戶內(nèi)水箱中；
      4．集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)根據(jù)儲熱水箱承壓性可分為承壓式系統(tǒng)和非承壓式系統(tǒng)兩種；

4、承壓式集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水工程介紹
適用于儲水容積較小的系統(tǒng)。比如在多層住宅的供水系統(tǒng)中以單元為供水單位的太陽能熱水工程。

承壓式集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水工程原理圖

5、非承壓式集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)介紹
適用儲水這容積較大的工程。比如工業(yè)生產(chǎn)供水。

非承壓式集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)原理圖

6、集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)方案優(yōu)缺點(diǎn)
      1.太陽能集熱系統(tǒng)、輔熱系統(tǒng)、供水系統(tǒng)高度集成化，集熱系統(tǒng)熱損失??；
      2.輔助能源系統(tǒng)集中設(shè)置與分散設(shè)置相比，其初期投入設(shè)備功率和運(yùn)行費(fèi)用都較小，節(jié)能優(yōu)勢更加明顯；
      3.熱水供水系統(tǒng)相比于分戶式系統(tǒng)便于進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證供水品質(zhì)，在節(jié)能、節(jié)水的前提下，達(dá)到隨時(shí)供應(yīng)符合需求的熱水目的；
      4.集中集熱——集中儲熱輔熱太陽能熱水系統(tǒng)可以克服分戶式集群系統(tǒng)中占用公共管道井面積較大的缺點(diǎn)，節(jié)省了系統(tǒng)管材；但需要設(shè)置獨(dú)立的公共設(shè)備間，占用建筑的公共面積；
      5．集中集熱——集中儲熱輔熱太陽能熱水系統(tǒng)在集熱面積、輔助功率、熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、使用上均在存在平衡互補(bǔ)性。
           5．1集熱面積相對較小，各種輔助設(shè)備較小，初期投資費(fèi)用低；
           5．2使用過程中，由于系統(tǒng)對設(shè)備的集成整合程度高，因此可以對不同用水點(diǎn)需求的能量進(jìn)行方便、合理的調(diào)節(jié)，使太陽能量及系統(tǒng)設(shè)備的有效利用率更高，且保證了充足的用水量。
      6．集中集熱——集中儲熱輔熱太陽能熱水系統(tǒng)需根據(jù)太陽能系統(tǒng)的平均運(yùn)行成本確定熱水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，通過分戶安裝熱水表進(jìn)行計(jì)量收費(fèi)，相對比較麻煩。
      7．集中集熱——集中儲熱輔熱太陽能熱水系統(tǒng)后期需物業(yè)管理部門進(jìn)行設(shè)備的整體維護(hù)及管量。

7、集中集熱——集中儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)分類對比
根據(jù)系統(tǒng)使用規(guī)模的不同，可分為多棟樓系統(tǒng)、獨(dú)棟樓系統(tǒng)及單元樓系統(tǒng)三種。多棟樓系統(tǒng)由于存在集熱損失及室外供熱管線損失較大的缺點(diǎn)，不推薦使用。下面就單元樓及獨(dú)棟樓系統(tǒng)的不同點(diǎn)進(jìn)行對比分析，見下表1。

 

表1  單元樓系統(tǒng)及獨(dú)棟樓系統(tǒng)分析比較表

住宅太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)：

住宅類型
目前，建筑的普遍類型一般有以下幾種形式：別墅型住宅、多層住宅、板式小高層、板式高層、點(diǎn)式塔樓住宅等。在遵循經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能節(jié)水、安全簡便的原則下，應(yīng)結(jié)合各類型住宅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、用水點(diǎn)分布情況、用戶的實(shí)際用水習(xí)慣、系統(tǒng)的運(yùn)行管理模式、輔助能源的種類及經(jīng)濟(jì)承受能力等因素，針對不同的住宅類型設(shè)計(jì)不同類型、不同規(guī)模的太陽能熱水系統(tǒng)。
太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)化選擇

別墅類型
別墅屬高檔次住宅，其在建筑功能及建筑外觀要求比普通住宅要高。對生活熱水的使用，存在用水量相對較大、供水舒適要求高、要求保證率較高等點(diǎn)。因此，在太陽能熱水系統(tǒng)上的選擇上，推薦采用分體別墅型太陽能系統(tǒng)。

多層住宅（按戶型平均80平方米考慮，人均日設(shè)計(jì)用水量50L）
按6層6個(gè)單元計(jì)算，每單元一梯二戶，屋面面約960平方米（按平屋面考慮，若為坡屋面，南向可利用面積510平方米）。
多層住宅按6層6個(gè)單元一梯二戶計(jì)算，共計(jì)72戶，接每戶平均3人計(jì)算，則用水量人數(shù)為216人，因此系最大設(shè)置集熱面積為140平方米，集熱器的布完全可滿足。
多層住宅的屋面面積較為充裕，可以根據(jù)用水需求設(shè)置足夠的集熱器面積，因此在太陽能熱水系統(tǒng)的選擇上，建議選擇集中集熱—集中儲熱輔熱太陽能熱水系統(tǒng)；在系統(tǒng)的規(guī)模上，可選擇獨(dú)棟樓設(shè)置獨(dú)立太陽能熱水系統(tǒng)一套的方式。

小高層及高層
按根據(jù)多層住宅的計(jì)算（按戶型平均80平方米）可以知集中集熱—集中儲熱輔熱太陽能熱水系統(tǒng)最可以滿足12層以內(nèi)的住宅。因此高于12層小高層及高層住宅，可以選擇陽臺壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)。

點(diǎn)式塔樓住宅
點(diǎn)式塔樓住宅由于其建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，存在屋面可利用機(jī)積無法滿足太陽能集熱器布置條件的缺點(diǎn)，因此太陽能集熱面積無法完全滿足全樓的熱水供應(yīng)。
點(diǎn)式塔樓住宅其建筑一般設(shè)計(jì)存在北向戶型，因此，不具備采用陽臺壁掛式的安裝條件。建議在屋面安裝集熱器來滿足北向戶型的熱水供應(yīng)，向陽的南向戶型采用陽臺壁掛；或屋面的集熱器來滿足高層的熱水供應(yīng)，在地下室采用其它能源熱水系統(tǒng)來供應(yīng)給低層。

結(jié)論
太陽能熱水工程在住宅建筑上的應(yīng)用規(guī)模及類型應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體而定。具體的應(yīng)根據(jù)太陽能熱水工程在建筑中的經(jīng)濟(jì)性能、使用功能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等多方面性能綜合評價(jià)選擇。

太陽能熱水工程