太阳能热水系统的施工技术探讨

高霞,  ,班飞

山东桑乐集团有限公司，山东济南 250010

摘要：太阳能可再生、环境友好、无需跨区域运输，是一种新兴的绿色技术，在我国的建筑业得到了广泛的应用。将太阳能热水系统应用于工程项目，是目前国内外广泛关注的一项技术，与传统的采暖方式相比，太阳能热水系统更符合我国建筑行业的可持续发展需求，同时也能将其与当前发展趋势相结合，减少非再生能源的浪费。太阳能热水系统是一种更加适应现代生活需要的新型采暖方式，它在工程供热方面的应用将产生深刻的社会意义。

关键词：太阳能；热水系统；施工技术

1 太阳能热水系统应用优势

建筑设计以节能、环保、高效、和谐、可持续为目标，注重建筑与生态环境的协调与统一，力求在整个生命周期中最大限度地节约和减少环境污染。要做到这一点，就必须使用清洁能源和可再生能源，而太阳能就是最好的选择。太阳能热水系统是以可循环的太阳能为基础，采用太阳能热水系统取代了传统的热水系统，不仅可以达到节能、节能的目的，还可以降低由于常规供暖方法造成的空气污染和废料污染。太阳能热水器最大的优点就是造价低廉，投资少；另外，安装简单，造价低。太阳能热水系统因其优越性而被广泛地用于在建工程给水工程中。

2.太阳能热水系统施工技术

2.1太阳能热水系统设计

目前有很多种太阳能热水系统，包括水箱式、即热式。除了这些，还有很多种方式，比如自然循环、强制循环。目前，最常用的是采用直接加热的分体式太阳能热水系统。此系统最大的优点在于水箱和集热器的分离，保证了循环系统在加热过程中可以承受更大的压力，同时也降低了污染物的泄漏，从而可以增加太阳能的热能。在设计热水系统时，一般都是将热水器的水箱布置在较低的楼层，或者是在地下室中，以降低后期维护的难度，同时也可以防止太阳能热水器水箱对建筑物的三维结构造成的压力，从而影响到整个立体结构的使用。在设计中，既要考虑到太阳能热水系统与建筑给水工程的实际应用要求，又要考虑到其自身的实际应用情况。另外，还要根据建筑和热水系统的不同来确定太阳能热水器的设计方案。

2.2集热系统的定位

１） 在确定奠定系统安装位置时， 应征得招标方业主的同意后， 再按照施工图进行相应施工， 之后再使用指南针实现对方位的合理确定， 最终使得工程的服务能力， 得到合理的提升， 最终全面推动工程的作用和服务能力， 全面提升工程的施工效果。

２） 集热系统在工作时， 满载负荷加上风载和雪载后， 需要对单位负荷进行分析， 然后降低建筑结构的承载要求， 在大批量安装时， 需要由专业的工作人员 ， 进行基础的负荷工作， 进而保证集热系统的服务能力， 更好地推动太阳能热水系统功能和服务作用。

３） 集热系统定位时， 需要注意系统的反射光照射到其他住宅之上， 从而保证太阳能热水系统不会造成严重光污染问题， 进而更好地提升集热系统的服务能力。

４） 集热系统定位时， 还要对管路热损失和材料安装成本进行控制， 并使得定位时， 管线需要尽可能地短， 从而确保太阳能热水系统的功能性和服务性。

2.3集热系统基础制作

施工过程中， 需要做好太阳能热水系统的集热系统基础的制作， 确保实际工作中， 集热系统的功能和作用可以得到合理地发挥， 进而更好地提升太阳能热水系统的功能和可靠性。 首先， 集热器模块支架基础 ϕ３００ 混凝土浇筑， 再加设预埋件， 然后根据安装的位置， 实现荷载的均匀分布， 同时， 总高度 Ｈ 可以根据现场的实际情况， 进行调整， 最低不能低于 ５００ｍｍ。 基础墩的制作时， 可以选择商品混凝土， 并根据设计图纸， 进行基础墩的制作， 确认制作完成后， 才能将其运送到现场进行太阳能热水系统的安装。

2.4太阳能集热器的组装

为了实现太阳能热水系统的顺利施工， 需要对太阳能集热器进行组装， 具体组装时， 首先需要按照相应规范进行施工， 确保位置合理， 另外， 还要注意集热器之间连接的控制， 应满足便于维护的需求， 除此之外， 还需要使得检漏试验的顺利进行，应符合相应规范的需求， 避免集热器组装不合理的情况， 连接过程中， 需要对密封方式进行选择， 最终保证太阳能集热器的合理施工。

2.5贮水器的安装

太阳能热水系统施工技术当中， 包括贮水器的安装， 具体工作中， 需要先对贮水器的设计图进行研究， 确保设计图的合理性， 减少设计图当中的不合理问题， 进而进一步保证贮水器的功能和作用，全面推动太阳能热水系统的服务能力， 更好地满足居民热水供应的需求， 实际安装中， 需要注意溢水管和排水系统的管道不能直接相连， 需要采用间接排水的方式， 溢水管的出口处， 需要设置网罩， 用于防止小动物的爬进， 同时， 溢水管不要设置阀门。排水管上应该设置安全阀， 并使得阀后和溢水管相互连接， 并使得排水系统之间不要直接连接。 水箱人孔盖需要加锁密封型， 且还要高出水箱顶面不小于 １００ｍｍ。 最后， 需要进行贮水器的满水试验， 促使其可以更好地为太阳能热水系统提供服务。

2.6管路系统的安装

（1） 真空管密排

真空管密排是提高有效集热面积的一种方式，相同轮廓采光面积下，热水器得热量提高，节约了占地面积。测试结果表明，省去反光板后，真空管密排热水器的有用得热量等于或大于反射板热水器。对密排式真空太阳能热水器力学性能进行模拟分析，结果表明，当风速为 30 m/s 时，密排集热器的水平总压力与自重相当，除在一些风速较大的地区外，其支架结构与建筑结合安装时可不考虑密排对集热器力学性能的影响。试验室对比分析发现，密排热水器比其他热水器的得热量都高，说明真空管密排可有效提高得热量，约提高 6% ～8%，但因调整真空管孔心距对模具、工艺、工装等改动量较大，需要厂家根据自身情况确定是否使用密排结构。

（2） 管中管、热管、挤水式、虹吸式

这些方式理论分析表明可提高能效系数，其中管中管因管内水少，在水质较硬的地区使用时易结垢，运用可靠性差。虹吸式热水器在温升和轮廓采光面积不变的情况下，可将真空管中的水取出，容量可增加20% ～30%，日有用得热量的计算结果明显提高，但由于真空管内的水被取出，第二天加入凉水后，基础水温较低，致使第二天的末温较低。这种方式只是从水箱中取出了更多的水，并没有提高将太阳能转化为热能的效率。金属热管成本高，玻璃热管可取代金属热管，加强推广使用。

2.7经济生态效益

在对太阳能热泵系统进行综合评价时，需要对系统实际应用过程中的经济性进行分析，因此需要选取合适的经济性评价指标，分析方法有净现值法、费用年值法与静态投资回收期法等，其中费用年值法是较为普遍的分析方法。利用费用年值法对系统进行经济性评价时，其系统投资费用主要由设备及自控投资折算年值、安装建设投资折算年值、运行电费以及维护管理费用组成。

结束语

为提高太阳能供热系统能效等级，需提高得热量并降低热损。通过理论分析和和实验测定找出了提高太阳能热水系统能效等级的方法和技术，对产品进行改进和试验验证发现，真空管密排结构及内聚光真空管内加导流管装置效果比较明显，能效等级可达到一级，称得上高能效太阳能热水系统，具有推广和使用价值。

参考文献

[1]杜涛,孙晓峰,李博,王越,邹芳睿.中新天津生态城绿色低碳社区管理体系探索——以太阳能光热利用为例[J].建设科技,2021(20):49-52+57.

[2]丁海兵.关于太阳能热利用高质量发展策略的思考[J].建设科技,2021(01):69-73.

[3].芜湖市住房和城乡建设局关于进一步加强我市太阳能热水系统应用和管理的通知[J].芜湖市人民政府公报,2020(04):54-55.