王庆祥
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摘要：城镇建筑每年仅采暖一项的耗能占全国总能耗的11.5。为倡导国家提出的绿色建筑目标，在建筑行业大力开发新能源，着力降低城镇建筑的能源消耗率就成为一项紧迫的任务。太阳能是一种自然洁净的能源，在建筑物中安装使用节能高效的太阳能供热系统，可实现绿色节能的建筑目标。本文介绍了太阳能供热系统在建筑物中的应用，阐述了太阳能供热系统的工作原理。
关键词：太阳能；供热系统；建筑；应用
1工程概况
某工程已釆用太阳能供热系统，该建筑高度36.2m，建筑4层局部5层，面积为3000m2，砖混结构。当地属于太阳能辐射三类地区，辐射所发出的热量相当于标准煤燃烧170kg-200kg。使用太阳能供热系统时，夏季可提供生活所需的全部热量，冬季可提供所需热量的70%，辅助使用其他热源提供剩余30%的热量，即可满足冬季生活用的釆暖及热水供应。
2供热系统组成
太阳能供热系统由太阳能集热器、水箱、热水供应系统、自动控制系统、连接管道等组成。
2.1太阳能集热器
通过水作为太阳能集热器收集太阳能转化为热能的载体，经过一系列循环管路，最终储存在储热水箱中，提供给居民住户随时进行使用。设置有两个储热水箱，一个是用来储存热水的水箱，供应给居民生活方面使用;还有一个是主要用来进行釆暖和制冷方面使用的膨胀水箱。在安装方面，集热器安装于较高位置，水箱安装在低于集热器的较低位置，从而保证水的自然循环，停用系统时集热器内随即排空，无水存在，有利于太阳能的顺利釆集，避免出现冻结时期系统内存水冻胀引起集热系统的破裂，提高了用户使用太阳能的安全方便性，增强了太阳能的使用效率。
2.2自动控制系统
在安装的太阳能供热系统中设置相应参数，通过智能自动控制识别光线的强，、弱、有、无，当参数达到一定界限时，系统会自动持续监测水箱内的水温，若水温过低，会自动开启辅助热源进行加热;通过循环保温，使供热系统达到供水的恒温、恒压;水位的高低也可进行自动控制;控制系统的显示屏会显示即时的状态和功能;此系统还设置有漏电时的自动断电保护、过载时的短路切断保护、无水时的防干烧保护、高低压保护、频繁多次启动保护等多种保护措施，以此来保障该系统的可靠运行以及使用者的生命安全。如果供热系统在运行过程中出现故障，监控系统的显示界面会自动显示故障参数代号，通过査询相应的设备运行情况，可以有效地进行维修。
2.3热水供应系统
本系统使用恒温恒压和自动循环水的装置，在使用终端始终维持有恒定的水温和足够的压力，保证使用热水能够达到随时打开就有足够的温度，即便长时间使用也能保证水温，避免出现供水时水温不达标或水压不够断水的现象，影响到住户的正常使用。
3供热系统的实施方案
该工程的作业方法釆取流水施工，供热系统的施工方案如下。
3.1全玻璃真空管集热单元安装
（1）由工厂预制集热器单元使用的合适支架，在现场进行施工放线，确定集热器单元支架的安置位置。（2）将预制的集热器及配套使用的支架在现场首先进行质量检验，经检验确保质量满足要求后再进行施工安装。
3.2储水箱安装
（1）在集热器支架定位安装的同时，进行储水水箱安装的基础施工工作。储水的水箱和支架在工厂进行预制，运抵现场后首先进行质量检验，再进行使用。（2）水箱的施工安装、保温、作业过程:工厂按图加工、制作→汽车运输→定位→支架固定→支架防锈处理→基础处理→水箱试水检漏→全面质量检查→厂专业人员现场聚氨酯发泡保温→保温层外保护搭接缝防水处理→清洗→完成配管及附件安装。
3.3管道安装
依施工进度表顺序，分别进行天面循环管、供水管安装。由专业施工组根据相关标准、规范完成管道安装等工作，安装完成后的试压与验收按《采暖与卫生工程施工及验收规范》进行。
3.4具体施工内容安装
（1）集热器支架安装见表1。
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表5管道保温表
4创新点
（1）太阳能集热器能超低温差传导，具有防冻抗风、防漏防垢的功能，能够在承压的状态下运行。玻璃热管通过特殊的工艺处理，若在使用过程中发生损坏，并不会影响到系统的正常运行。供热系统的集热器及其支架通过合理的设计，在发挥其功能作用的前提下，与周围的景观尽可能完美融合，同时还可兼作屋顶的隔热层。
（2）本系统釆用恒温恒压和自动循环装置，确保用户使用终端维持有恒定的水温和足够的压力，保证使用热水达到即开即热，避免出现供水使水温不足或水压不够断水的现象，影响到住户的使用。
（3）在冬雨季节或无太阳光照的夜间，仅用太阳能无法满足住户居民的热能使用需要时，此供热系统还可结合辅助热源低温热泵一起使用，由辅助低温热泵提供热源不足的部分，使整套系统仍正常工作，保障居民的生活需要。
（4）绿色环保。太阳能作为一种洁净的可再生能源，无环境污染。
5系统效益分析
该楼供热工程总造价70万元，建筑面积3000釆用200m2集热器，折合单价为3500元/m2，每天收集太阳能约为300kWh，相当于50m3天然气。按天然气单价3.8元/m3算，每天节约190元，如按照电价1元/kWh，则每天节约300元。
6结语
太阳能作为一种可再生的清洁能源，具有其他能源无可比拟的优势，不需要进行开釆，不会污染环境和破坏生态平衡，无论任何地区都可开发使用，符合国家倡导的建筑行业绿色节能环保的要求。此套太阳能供热系统的供热效率高、结构简单、使用方便、高效清洁，是现代节能建筑的能源使用方向。
参考文献：
[1]梁云龙. 太阳能热水系统在建筑中的应用[J]. 建筑发展, 2019(2):P.15-16.
[2]张绍斌. 太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用分析[J]. 建材发展导向, 2019(7):396.