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        太陽能熱水系統(tǒng)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2020-03-06 08:31:50雍小龍
        關(guān)鍵詞:管材熱水供應(yīng)

        雍小龍

        (浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,杭州310028)

        1 引言

        集中式太陽能循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于公共建筑。然而,當(dāng)使用太陽能和夏熱冬冷地區(qū),現(xiàn)有的操作模式通常有熱量收集和過度的熱量補(bǔ)充不足的情況。能源消耗的集中式操作模式與太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)密切相關(guān),因此,探索不同運(yùn)行模式下的輔助熱源的能耗,有利于提高系統(tǒng)效率,降低成本。確定一個合理的經(jīng)營戰(zhàn)略來提高太陽能系統(tǒng)的運(yùn)行效率,對現(xiàn)有建筑熱水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,設(shè)計(jì)一種新的太陽能熱水系統(tǒng)意義重大。

        2 綠色建筑給排水節(jié)水節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用的重要性

        節(jié)水新技術(shù)的應(yīng)用和給排水的節(jié)能綠色建筑具有重要意義。建筑行業(yè)在快速發(fā)展的過程中已成為當(dāng)前我國的支柱產(chǎn)業(yè),給排水設(shè)計(jì)是建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分,在現(xiàn)代建設(shè)的理念指導(dǎo)下,給排水設(shè)計(jì)應(yīng)注重節(jié)能環(huán)保效果,尤其是在當(dāng)前綠色建筑發(fā)展的黃金時(shí)代,供水和排水設(shè)計(jì)應(yīng)重視相關(guān)人員的能力要求,來促進(jìn)綠色建筑節(jié)能節(jié)水的效果【1】。為實(shí)現(xiàn)給排水新技術(shù)節(jié)能目標(biāo),主要通過節(jié)水、循環(huán)資源、提高能效等方式來實(shí)施,而相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用也有助于降低施工成本,保護(hù)和節(jié)約用水,符合當(dāng)前綠色建筑發(fā)展過程中可持續(xù)發(fā)展的理念。為了進(jìn)一步促進(jìn)提高建筑節(jié)能環(huán)保,國家高度重視給排水新型技術(shù)的應(yīng)用和推廣。相關(guān)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用程序也有利于可持續(xù)發(fā)展的建筑行業(yè),這也是相關(guān)新技術(shù)應(yīng)用的重要性。

        3 太陽能熱水系統(tǒng)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        3.1 給排水集中能源系統(tǒng)的應(yīng)用

        集中能源系統(tǒng)的太陽能供水、排水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)主要是有效控制能源的太陽能系統(tǒng), 以平衡子系統(tǒng)之間的能量分布。在設(shè)計(jì)供水和排水系統(tǒng)過程中,傳統(tǒng)的集中式能源系統(tǒng)只能分配總體能源,但不能調(diào)整和優(yōu)化各子系統(tǒng)的能量。因此,這將在很大程度上影響消費(fèi)者的正常使用。太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用程序集中能源管理系統(tǒng)可以很好地解決建筑給排水的一些問題。例如,在應(yīng)用的過程中供水和排水系統(tǒng)可以使用太陽能加熱自來水和散熱【2】。在夏季以外的季節(jié),由于溫度因素的影響,在使用太陽能系統(tǒng)加熱自來水時(shí),需要提前使用太陽能處理器對自來水進(jìn)行預(yù)處理。經(jīng)過處理后,太陽能系統(tǒng)內(nèi)的加熱管用于加熱預(yù)先加熱過的自來水。在這個過程中,給排水設(shè)計(jì)不僅可以使太陽能熱水系統(tǒng)的各子系統(tǒng)得到科學(xué)合理的合作,還能促進(jìn)能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

        3.2 在建筑給排水循環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用

        目前,在建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的太陽能熱水系統(tǒng)模式是循環(huán)模式。其運(yùn)行過程主要包括以下4 個方面:

        1)通過建筑給排水系統(tǒng)收集太陽能資源。

        2)太陽能被收集后,能量被傳輸?shù)较到y(tǒng)中的收集管。

        3)輸送到集水管后,把水放在集中供暖的水箱中,使水溫適宜,符合居民的使用標(biāo)準(zhǔn)。

        4)水和水箱的溫度是相互影響的,水溫度提升將導(dǎo)致水箱溫度上升。太陽能熱水系統(tǒng)的循環(huán)方式有效降低了建筑給排水系統(tǒng)中外部環(huán)境對供水溫度的影響,提高了給排水效率,在太陽能熱水系統(tǒng)的施工安裝過程中,也減少了許多環(huán)節(jié)和步驟,降低了施工人員的工作強(qiáng)度和工作時(shí)間,提高了工作效率。

        3.3 應(yīng)用新型節(jié)能設(shè)備

        過去在建筑施工過程中出現(xiàn)資源浪費(fèi)問題的一個重要原因就是沒有合適的節(jié)能設(shè)備,而應(yīng)用新型節(jié)能設(shè)備能夠有效解決相關(guān)問題。管材和閥門是給排水施工中非常重要的設(shè)備,同時(shí)也是應(yīng)用范圍最廣的一種設(shè)備【3】。當(dāng)前,國內(nèi)在建筑給排水施工過程中應(yīng)用的管材和閥門通常都是一些比較普通的材質(zhì),防水、防腐的性能并不好,完全無法與當(dāng)前的一些新型管材和閥門相比。應(yīng)用普通材質(zhì)的管材和閥門進(jìn)行給排水施工,在施工完成投入使用后,很快就會出現(xiàn)一些腐蝕、老化及其他方面的問題,而對其進(jìn)行維修需要投入一定的人力、物力,從而造成資源浪費(fèi)。而應(yīng)用一些優(yōu)質(zhì)的新型管材和閥門進(jìn)行給排水施工,不僅能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果,而且還能減少水資源的污染和浪費(fèi)情況。為了進(jìn)一步推動其應(yīng)用,國家應(yīng)對此提出一些硬性要求,并對其落實(shí)情況給予監(jiān)督。另外,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加快一些新型節(jié)水衛(wèi)生設(shè)備的推廣,這樣也能起到節(jié)水節(jié)能的效果。

        4 太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)注意事項(xiàng)

        4.1 合理利用太陽能

        太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,集熱器需要完全暴露在太陽下,所以,在設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員要盡可能地減少集熱器四周的遮擋。

        4.2 加強(qiáng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)

        在規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)我國南方發(fā)熱農(nóng)村地區(qū)的地理環(huán)境,包括該地區(qū)的氣候環(huán)境以及日照條件,科學(xué)確定發(fā)熱住宅朝向,保證太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益得到充分發(fā)揮。設(shè)計(jì)中要全面考慮農(nóng)村居民的熱水使用需求情況,并結(jié)合農(nóng)村居民的經(jīng)濟(jì)能力,合理確定太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)熱形式與規(guī)?!?】。

        在住宅設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員要綜合考慮太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的具體位置,包括系統(tǒng)的主要功能,合理選擇太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng),并科學(xué)確定集熱器的安裝位置與水箱位置。

        合理確定太陽能熱水器的傾角,如果選用整體式太陽能熱水器,為了進(jìn)一步提升集熱裝置的運(yùn)行效率,要求相關(guān)人員準(zhǔn)確記錄下太陽能熱水器的采光傾斜角度,并優(yōu)化集熱器的安裝流程。

        5 結(jié)語

        綜上所述,隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)迅猛發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,人民生活質(zhì)量得到了很大提高,社會各界越來越重視新型清潔能源的利用,其中就包括建筑給排水設(shè)計(jì)中對太陽能資源的有效利用。對太陽能資源的有效利用,滿足了人們的日常生活需要,有效減少了氣體的排放,符合當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的要求,緩解了不可再生能源日趨緊張的問題。為了促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,保障人類的生態(tài)居住環(huán)境,國家對環(huán)保工作的重視程度不斷提升,節(jié)能減排已經(jīng)成為各行各業(yè)的重要目標(biāo),建筑行業(yè)同樣如此。應(yīng)用各種先進(jìn)的綠色建筑給排水技術(shù)、新型的節(jié)能設(shè)備,合理設(shè)定供水壓力,積極開發(fā)和利用第二水源,利用熱水系統(tǒng)節(jié)能新技術(shù)等,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能的目的。

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