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建筑一体化太阳能热水系统关键技术研究
2011年06月24日
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一、 太阳能应用现状和存在的问题:

我国现有的太阳能热水器绝大多数为家用小型太阳能热水器,其推广使用受到很大的制约。主要是因家用小型太阳能热水器大多由每个家庭分散独立安装,其使用完全取决于用户主观选择,如在屋顶上零乱的摆布,大小不同的规格,横七竖八的管线,其分散的和不规范的安装影响建筑物美观和建筑立面效果甚至城市的瞻观;金属构件造成的光反射等,从而造成强烈的视觉污染;有时安装不当甚至可能造成安全隐患,如热水器跌落伤人、屋顶破碎、房屋漏水等。太阳能热水器没能与建筑完美地结合,给景观和安全带来了不利效果,甚至出现了先安后拆的现象,给太阳能热水器产业的进一步发展造成很大障碍。这种现象主要原因是,在住宅的设计和建造中,因没有与太阳能热水器一体化建造设计,所以导致安装和使用的不便。房地产开发商在这方面也考虑不周,虽然有的开发商意识到这一点,只在外墙装几根供住宅敷设热水管之用的UPVC管,并没有合理周全的设计从根本上解决问题。太阳能热水器的产品制造商缺乏对建筑结构和构造的了解,太阳能热水器的设计和安装不够合理,造成产品安装与住宅外观不协调等问题。因此,太阳能与建筑一体化是未来太阳能利用的发展的客观要求。

二、 本项目研究内容与特色

1. 系统构成及参数确定

对建筑一体化太阳能热水系统研究,重点对工程设计原则、计算、参数选取进行了研究。提出了建筑设计和构造原则,分析了热水系统与不同类型建筑的结合方式,具体提出了7种集热系统和14种供热系统并根据不同建筑功能构造及用途提出了系统组合、构成原则和方法。通过技术与经济分析研究确定了系统设计的重要参数。

2. 自动化精准辅助设计软件

由于太阳能热水系统涉及气象、给排水、建筑、结构、自动控制等技术专业,设计计算较复杂,目前的设计计算较粗略,造成系统效率没充分发挥、投资偏高等问题。针对以上问题,我们开发了计算机辅助设计软件,可针对不同地域、不同气象气候条件、不同建筑用途和用水特点做出个性化设计,提高设备效率利用率5-25%、降低投资和运行费用。

3. 可靠的安全措施

1) 安全水质保护措施,避免军团菌等细菌污染,保证水质符合标准;

2) 意外事故破损的保护;

3) 杜绝超热带来的管道、配件损坏和烫伤事故;

4) 根本解决防冻、溢流等安全隐患。

4. 设备开发与专利

对建筑一体化太阳能热水系统关键设备建筑融合型集热器做了深入研究,申请两项专利,为建筑一体化提供了新的实用型设备。

1) 百页窗式平板太阳集热器,授权号:ZL2008 2 0184681.1

2) 自动调节集热面倾角式太阳能热水器支架,授权号:2010 2 0170296.9

三、 科技成果奖励

《建筑一体化大型太阳能集中热水供应系统研究》 甘肃省建设科技进步一等奖、甘肃省科技进步三等奖2009。

四、 已服务的实际工程项目

1、 祁连山水泥集团平凉小区太阳能热水应用工程;

2、 兰州鸿运润园建筑一体化太阳能热水应用工程;

3、 临洮体育局游泳池太阳能热水及加热系统设计;

4、 天水新天地四星级宾馆太阳能辅助加热热水系统设计。