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0.引言

為促進高層住宅建筑節能，按照國家住建部政策要求，各級政府對太陽能資源豐富地區城市規劃區內有熱水需求的高層住宅建筑紛紛出臺了統一規劃、統一設計太陽能熱水系統的相關政策，并取得了一些成效。

1.背景

目前，城市高層住宅統一規劃、設計的太陽能熱水系統，有的采用集中集熱分戶計量熱水系統方式，而大部分采用的是陽臺壁掛承壓水箱太陽能熱水系統方式。在陽臺壁掛承壓運行方式下，平板太陽能集熱器安裝在住戶南向陽臺外壁，承壓水箱多數安裝在陽臺內或其他合適位置，室內熱水使用終端、控制儀表等設備安裝在室內用水間，所有設備都在同一水平層。熱水系統采用了承壓運行方式，儲熱水箱與室內熱水使用終端之間無高度落差或落差很小，為保障用戶通暢、舒適使用熱水，系統承壓運行降低了節能效益，在承壓方式下，普遍配備了管道增壓泵，通過增壓泵向承壓水箱底部加壓，增加冷水頂出水箱上部的熱水輸送至室內各熱水使用終端。承壓水箱制造成本通常較常壓水箱高，管道增壓泵也增加了配套購置成本及運行電費成本，提高了目前高層住宅統一規劃、設計配套普遍采用的陽臺壁掛承壓水箱太陽能熱水系統的成本。

2.設計理念

如果能增加陽臺壁掛太陽能熱水系統儲熱水箱與室內熱水使用終端之間合適的高度落差，用戶就能自然通暢舒適地享用水箱熱水，就可以更改目前陽臺壁掛太陽能熱水系統的承壓水箱為較低成本的常壓水箱，也能省去管道增壓泵購置及運行電費等相關成本，從而大幅度提高高層住宅壁掛太陽能熱水系統的節能、節約效益。

3.設計方案

本設計方案提供一種高層住宅錯層式陽臺壁掛常壓水箱太陽能一鍵熱水系統（專利申請號2014208711257），規劃設計時在高層住宅建筑的南向陽臺統一配建了縱貫底頂的陽臺管井，管井在每層陽臺開設一個活動管井口，便于管線進出安裝。

3.1系統組成

熱水系統由常壓水箱、真空管聯箱集熱器、一鍵熱水智能儀表、上水/ 排空雙路電磁閥（ZL2013203200477）、二通自然排空閥（ZL2007201259273）及保溫套、傳感器、電加熱管、連接用管件管線等組成。常壓水箱容量與臥式真空管聯箱集熱器性能匹配。

3.2錯層安裝

熱水系統的常壓水箱、臥式真空管聯箱集熱器安裝于本戶正向上三層住戶的陽臺內或外壁；配套管線通過上三層陽臺管井口引入本戶陽臺，連接于進入本戶室內的相應配套管線和用水終端，形成本戶熱水系統的常壓水箱與室內用水終端垂直錯開三層位置安裝。

常壓水箱水平安裝于陽臺合適位置，臥式真空管聯箱集熱器垂直固定于陽臺外壁（因真空管臥式排列，陽光直射真空管時總有管曲面與陽光照射點垂直而不必考慮安裝夾角。一體化配套設計時，可考慮將集熱器整體嵌入陽臺窗下層，使走水的臥式真空管聯箱集熱器的重量完全落入陽臺面，從而杜絕向外墜落的風險）。管件正確連接常壓水箱與集熱器如圖1所示。臥式真空管聯箱集熱器如圖2所示。

3.3自然常壓運行

系統錯層安裝后，位于上三層陽臺的常壓水箱與本戶室內用水終端之間因垂直三層錯位安裝而產生約十米高的自然落差，為室內用水終端自然暢通使用水箱熱水提供自然壓力保障。

 3.4一鍵熱水系統組件安裝

系統二通自然排空閥上端口連接常壓水箱進出水口和下端口連接輸水管，傳感器、電加熱棒正確安裝于水箱。輸水管和各配套組件電源線集束后，從上三層陽臺管井口插入，從本戶陽臺管井口引出連接至本戶室內，輸水管接上水/ 排空雙路電磁閥后接冷水源頭，輸水管并聯各熱水使用終端，各配套組件電源線正確連接一鍵熱水智能儀表，上水/ 排空雙路電磁閥電源線連接儀表。全自動排空管道一鍵熱水控制器系統安裝示意如圖3所示。

3.5 新增功能

除具備太陽能熱水系統常見的智能控制功能外，本系統上冷水、用熱水停止后輸水管路自然排空。熱水系統處于未使用狀態時，常壓水箱到室內熱水用點之間的管路自然空載無水，用戶使用、停用水箱熱水只需一鍵控制。

3.6 系統優勢

（1）錯層安裝增加水箱和用水點的高度差，為正常使用常壓舒暢熱水提供了自然落差條件；（2）常壓水箱更經濟，省去了承壓熱水系統運行必須的增壓泵成本和電費成本，實現了太陽能熱水系統的“再節約”；（3）錯層安裝常壓熱水系統，對沒有統一配建陽臺管井的高層住宅增設PVC 管井也能自如安裝；（4）本系統通用于屋頂太陽能熱水器，即裝即用升級“一鍵熱水”功能；（5）使配套太陽能熱水系統的高層住宅，如同多層戶的太陽能熱水器裝在樓頂一樣，而且能像電、燃氣熱水器一樣方便，比較承壓運行的太陽能熱水器價格低近一倍。

3.7.系統缺點

由于錯層安裝，熱水系統維護至少涉及2家住戶間的往來，增添了維護麻煩，但也利于促進住鄰里往來。由于熱水系統是統一規劃設計安裝，出現維護需要時，建議用戶與小區物業部門統一協調。

4.熱水壓力不夠解決辦法

如何解決使用熱水自然壓力不夠，即在陽臺水箱進出水管連接陽臺進室內的水管之間，并聯加裝一個質量可靠的增壓泵。當用戶摁下儀表上的熱水鍵時，增壓泵同步工作對熱水增壓，提高用戶熱水使用舒暢度。

對增壓泵進行反向安裝，即增壓泵進水口連接水箱出熱水的方向，增壓泵出水口連接向水箱進冷水的方向。增壓泵電源連接控制器的對應接線柱。

5.結語

高層陽臺壁掛太陽能熱水系統是大中城市高層住宅用戶的首選熱水產品。光熱企業主動引導用戶消費，選用陽臺壁掛常壓熱水系統，能夠最大限度降低現有承壓運行成本、降低資源耗費、實現太陽能光熱產品的“再節約”，同時利國、利企、利民。

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