浙江名牌、高新技術(shù)企業(yè)
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發(fā)布時間：2020-04-05 10:38:39
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高層住宅的太陽能方案主要分為陽臺壁掛和集分系統(tǒng)兩種類型，集分系統(tǒng)的興起略晚于陽臺壁掛系統(tǒng)，由于集分系統(tǒng)實現(xiàn)了太陽能的共享，與建筑的結(jié)合保證了建筑的美觀性，深受房地產(chǎn)企業(yè)和設(shè)計院的青睞，集分系統(tǒng)是目前北京、上海、杭州等一線城市的首選方案。但是由于安裝技術(shù)難度大、周期長、運行維保專業(yè)性高，沒能真正向二、三線城市推廣，甚至隨著陽臺壁掛產(chǎn)品的成熟和發(fā)展，集分系統(tǒng)有退出二、三線城市的危險趨勢。以濟南市為例，雖然有最好的太陽能強制安裝政策，全年卻沒有一個集分系統(tǒng)完工，完全是陽臺壁掛產(chǎn)品一邊倒的市場。
陽臺壁掛產(chǎn)品可以通過水箱和平板集熱器廠家進行技術(shù)升級，而集分系統(tǒng)是安裝設(shè)計過程中的系統(tǒng)集成技術(shù)，必須由太陽能公司來完成技術(shù)升級，這些年對于集分系統(tǒng)的技術(shù)，大家沒有交流與共享，造成了技術(shù)僵化，用戶滿意度低等問題，就是在這種情況下，多數(shù)廠家仍然抱著同程供水、加伸縮節(jié)這種常識性的問題作為技術(shù)要點，這已經(jīng)遠遠不能滿足開發(fā)商和用戶對我們的需求。所以，我們將集分系統(tǒng)上總結(jié)的經(jīng)驗完全奉獻給大家，希望能夠拋磚引玉，激發(fā)同行之間對這種系統(tǒng)的探討，同時也希望建筑標準的制定者，能夠看到這種系統(tǒng)的短板和要求，能夠在未來太陽能與建筑相結(jié)合標準體系中有所突破。
1.設(shè)計施工技術(shù)要點
設(shè)計施工的技術(shù)標準在太陽能技術(shù)標準和相關(guān)的水暖安裝標準中已經(jīng)有了詳細的要求。
1.穿墻套管。在衛(wèi)生間安裝的循環(huán)立管必須加裝穿墻套管，以保證管道伸縮、維修的要求。穿墻套管要有足夠的高度以確保鋪瓷磚之后仍能夠露出地面，如果不能高于裝修后的地面，極有可能會有水順著管道流向下一層，且腐蝕管道。（見圖一）
2.固定管卡和伸縮節(jié)。固定管卡的作用是承受來自管道的重力，并均勻分解管道的伸縮量，如果管道只向一個方向伸縮，出現(xiàn)絕對向下或絕對向上的伸縮量，會使水平的循環(huán)支管承受過大的位移量而變形。伸縮節(jié)必須根據(jù)立管的長度進行計算，并選擇承壓能力強的產(chǎn)品，在安裝后要根據(jù)伸縮節(jié)的說明書調(diào)節(jié)螺栓保證伸縮量，切記不是安裝上就完成了，要注意調(diào)節(jié)螺桿的長度，按設(shè)計要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定位置。（我們工程中90%的伸縮節(jié)都忽略了這個問題，伸縮節(jié)沒有起到應有的作用。）
3.循環(huán)立管。必須到達地下室并安裝排污閥，不能在戶內(nèi)結(jié)束，這是針對管道排污和清洗提出的要求，已經(jīng)結(jié)束的供水管要加上閥門進行排污，而轉(zhuǎn)彎向上的回水管，也需要將彎頭改為三通，安裝排污閥（詳見圖二）。
4.換熱支管的安裝要求。換熱支管在裝修處理完畢后，必須有上下位移的橢圓孔，避免在立管上下伸縮時支管變形，且必須保留足夠的檢修空間。如果將所有管道隱藏在吊頂之內(nèi)，這項工作應該非常好處理；如果通過貼瓷瓦的方式將立管包裹起來，則必須把管件都留在外面，且留下足夠的的伸縮孔，以防止支管受力變形。
在循環(huán)立管上，回水支管和供水支管必須有150mm的高度差，且必須下供上回，這樣可以保證注水過程中的排氣。這與我們加裝各個位置的排氣閥共同實現(xiàn)一個目的，就是希望能夠通過規(guī)范的設(shè)計，使得在注水過程中盡量不需要入戶手動排氣，避免后期繁瑣的入戶服務。
5. 系統(tǒng)的交付。作為一項負責任的工作，交付期應該定為一年，即使大部分合同都可以做到驗收即為交付，但之后的工作我們?nèi)匀皇潜仨氁袚?，所以應該做好承擔這項工作的思想準備。在整個交付期里面，首先要掌握各個季節(jié)的運行規(guī)律，完成控制器設(shè)定值的調(diào)整，并充分做好運行記錄；其次要對物業(yè)和用戶進行培訓，養(yǎng)成正確的操作習慣，并對太陽能系統(tǒng)有正確的認識，避免產(chǎn)生不必要的誤會。
2.集分系統(tǒng)未來的研發(fā)方向
集分系統(tǒng)雖然應用在太陽能上，但不是一項孤立的技術(shù)，在供暖和中央空調(diào)領(lǐng)域早已經(jīng)被廣泛利用，我們應該不斷地與這些領(lǐng)域的前沿技術(shù)接軌應用，才能實現(xiàn)快速的發(fā)展，同時利用網(wǎng)絡技術(shù)的最新成果，達到事半功倍的效果。
1. 網(wǎng)絡型控制系統(tǒng)。太陽能集分系統(tǒng)在其他領(lǐng)域有很多種相似的技術(shù)類型，如空調(diào)的VRV系統(tǒng)，通俗地講叫一拖多技術(shù)，最大的VRV系統(tǒng)管路可以做到垂直高度150米以上，冷媒可以在幾百個風機盤管以及蒸發(fā)器、壓縮機之間有序地吸熱放熱，而控制系統(tǒng)則實現(xiàn)了聯(lián)動?；诰W(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，我們也可以將所有分戶水箱的溫度采集到總控制器，有效地選取水溫較低的水箱進行定向換熱。
網(wǎng)絡控制系統(tǒng)最大的難度在于通訊線路的布置，要沿著管線將通訊線路完全布置下去，而且中間不能出現(xiàn)斷點，實現(xiàn)每個水箱控制器手拉手式的鏈接，一旦出現(xiàn)斷點維修難度相當大，這樣做其實是走入了一個理想化的技術(shù)陷阱，我們在這方面有過失敗的嘗試。但是現(xiàn)在一項老的通訊技術(shù)正走向成熟，那就是電力載波，通過電力導線即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，不需要布置專門的網(wǎng)絡通訊線路，現(xiàn)在這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應用在電力抄表技術(shù)上，雖然其傳輸速度不快，但仍然可以滿足我們的需要。
2. 變同程供水為定向供水。集分系統(tǒng)中同程供水的問題在于，當系統(tǒng)啟動換熱循環(huán)時所有水箱的電動閥可能都是打開的，或者是無序打開的，必須要有較大的流量來滿足換熱要求，這樣我們的管徑就會做的非常大，而系統(tǒng)的功耗和散熱量也會很大；如果我們每個運行周期只選取60%的水箱進行換熱，則管徑就會大大降低，而且由于優(yōu)先選擇溫度較低的水箱，換熱效率也會大大提高，節(jié)省循環(huán)量的同時也降低了功耗和散熱損失，這就是定向換熱的優(yōu)勢。
3. 混聯(lián)式管路設(shè)計。樓頂?shù)陌惭b面積沒有完全平整空間，往往要在多個小塊的區(qū)域里面放置集熱器，完成整個的集熱器布置，這幾塊區(qū)域之間可能高度上不是完全統(tǒng)一，這增加了集熱管路的復雜性。而向樓下的換熱循環(huán)管道在樓面上的分布也非常多，我們的經(jīng)驗是先將兩套管路布置好，然后考慮有沒有可以合二為一的管道，其中集熱和換熱的供水管道必須是獨立的，其他的回水管道是可以互相借用的，借用的方法有兩種：一種是換熱循環(huán)的的回水可以作為集熱器供水使用，另一種是，在回水流量和集熱流量不匹配的情況下，集熱回水可以和換熱回水合二為一。兩種借用方式要掌握一個原則總結(jié)為八個字：正壓分流、無壓匯流。即如果換熱回水還有水頭壓力，并且流量足夠，可以不用考慮與集熱器的溫差大小，直接接入；如果換熱回水設(shè)計的水頭較小，或流量不大，可以在安裝排氣管之后匯入集熱回水管路。
4. 集熱控制方式。傳統(tǒng)集熱循環(huán)的控制都是靠溫差循環(huán)來控制的，這在集分系統(tǒng)上是行不通的，單一使用溫差循環(huán)進行集熱控制很可能會使系統(tǒng)進入邏輯停機的狀態(tài)。我們設(shè)想一下，當每次溫差循環(huán)開始之后，緩沖水箱很快就會獲得集熱器最高溫度的水，而緩沖水箱的容量是很小的，在循環(huán)開始2分鐘內(nèi)就有可能與集熱器溫度一致了，溫差消失則集熱循環(huán)就會停止，如果再依靠換熱循環(huán)將水溫降下來之后，再進行溫差循環(huán)，整個過程就變得非常不連貫了。正確的策略是以集熱器與緩沖水箱的溫差為集熱循環(huán)啟動條件，啟動之后緩沖水箱的溫度就可以視為整個集熱陣列的平均溫度了，只要緩沖水箱的溫度不低于50℃（根據(jù)實際情況設(shè)定），則循環(huán)可以持續(xù)進行。換熱循環(huán)的控制可以即時或延時兩分鐘與集熱循環(huán)進行相同的控制動作。
3 對于將來集分系統(tǒng)安裝設(shè)計標準的建設(shè)性意見（水箱井的設(shè)想）
國家制定安裝規(guī)范和設(shè)計標準對設(shè)計院、建設(shè)方、施工單位的指導意義是毋容置疑的，如果我們針對制約集分系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸問題寫進設(shè)計標準，則可以極大程度地推動這種系統(tǒng)的推廣，也可以為中國的房地產(chǎn)實現(xiàn)真正的太陽能與建筑相結(jié)合。
我們在上述技術(shù)細節(jié)中提到的很多問題，都是圍繞著太陽能循環(huán)管道在戶內(nèi)安裝，所要求的技術(shù)細節(jié)，而太陽能循環(huán)管道移到戶外，則諸多問題都會迎刃而解，這樣做的好處在于：
1. 如果移入室外公共區(qū)域，可以多戶共用一套循環(huán)管路，減少了不必要的熱損和施工成本。
2. 室外安裝的同時水箱也要移到公共區(qū)域，設(shè)立專門的水箱井，可以避免入戶安裝和維修，減少了售后服務的難度。
3. 多戶共用一個水箱井，水箱可以疊加安裝，節(jié)省了水箱的占地面積，也是的衛(wèi)生間的裝修不受水箱的限制，更符合用戶的實際需要。
4. 減少了設(shè)計和施工中的交叉問題。如果將工作量全部移到戶外公共區(qū)域，房間內(nèi)的防水、裝修和水箱安裝完全沒有交叉，則太陽能系統(tǒng)的施工周期會大大縮短。而設(shè)立水箱井之后，設(shè)計院可以根據(jù)規(guī)范，和設(shè)計集中供暖管道一樣，規(guī)范化的設(shè)計水箱井的位置和空間，其他部分交給專業(yè)廠家進行細化，在設(shè)計分工中不會有太多的顧慮。
綜合以上四點，針對集分系統(tǒng)設(shè)立專門的水箱井是完全可行和必要的，關(guān)鍵在于我們能夠根據(jù)實際的案例，充分考慮水箱的尺寸和安裝方式，制定合理的水箱井安裝規(guī)范。近幾年我們在山東和云南等地先后完成了多個循環(huán)管道外置的項目，用戶的滿意度非常高，施工過程中也沒有遇到過多的問題，確實是非常值得推廣的經(jīng)驗。
每一項技術(shù)進步都會走過由發(fā)展到成熟，由成熟到規(guī)范的過程，集分系統(tǒng)經(jīng)過了10年的發(fā)展，已經(jīng)逐漸走入成熟階段，但隨著各種新技術(shù)的引入、房地產(chǎn)新的設(shè)計理念的出現(xiàn)以及用戶舒適度要求的提高，必然會打破固有的設(shè)計模式，大家必須從各個角度深入挖掘技術(shù)可行性，并且將成熟的技術(shù)及時地寫入規(guī)范，引導整個行業(yè)的發(fā)展，謹以此文與各位同行共勉！
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