太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造的制作方法

本技术属于住宅建筑，涉及一种太阳能热水系统分散供热时，系统自然循环模式下住宅阳台空间节点的溢能构造。

背景技术：

1、建筑业作为国民经济的支柱性产业，其用能量巨大，我国建筑用能已达到全国能源消费总量的1/4左右，且占比随着人们生活水平的提高仍将上升。但是长期以来，各行各业发展所依赖的化石类能源并非可再生能源。如果未来依然依赖化石能源，必将造成能源供应难以满足能源需求的不良趋势，从而制约经济社会的快速发展。由此可见，建筑业的良性发展，首先应解决能源的永续开发和利用问题。

2、我国有丰富的太阳能资源，2/3以上地区的年太阳能辐照量超过5000mj/m2，年日照时数在2200h以上，具有优越的开发条件。故在建筑技术领域推广利用太阳能的前景广阔。

3、我国的太阳能资源虽然丰富，但不同地区尚存差异，加之要满足住宅建筑每户的热水需求时，需有一定比例的集热量用以确保供热水的温度和水量，这就要求太阳能热水系统使用时，集热设备每天应有一定的日照时数，当不能满足日照时数的低线要求，或受天气影响，在完全没有太阳能供热的情况下，单一利用太阳能供住户热水的条件就难以实现，可见增加辅助能源用以满足太阳能不足情况下的建筑物供应热水的需求十分必要，因此，必须考虑在太阳能热水系统中增设辅助能源，无疑，辅助能源宜首选可再生能源。

4、太阳能热水系统由太阳能集热设备和热水供应设备构成，当集热设备采用自然循环方式时，其构成主要包括：集热器、贮水箱、管路、控制系统和辅助能源等。现有技术中，太阳能热水系统应用于住宅建筑中时，依照集热系统定位的不同，分为集中集热和分散集热；依照供热系统定位的不同，分为集中供热和分散供热。

5、当采用集中集热方式时，集热器通常安装在平屋面或平台上，因设施占用平屋面严重，不利于人员在上人屋面的安全疏散、避难及屋面活动，因此集中集热方式适用于多层住宅，而在中高层和高层建筑中使用受限。尤其是在土地资源紧缺，建筑领域倡导集约化使用土地的建筑环境下，集中集热的使用范围受限严重。

6、采用集中供热时，自然循环方式限定供热系统中贮水箱的底部应高于集热器顶部300mm～500mm，此时贮水箱设于屋面最为常见，当供热系统供给各层住户热水时，供热管路加长，据《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》gb 50364-2018提供的数据，管路热损失占整个系统热损失的比例超过20%，这与建筑设置太阳能系统节能的目的有所背离，故高效使用太阳能热水系统时，使用分散供热系统更为适宜。

7、当采用分散集热与分散供热方式时，如果集热系统与供热系统间距较大，同样存在管路加长导致热损失严重的不利因素，故采用分散集热与分散供热，且集热系统与供热系统近距离布置的方式最为合理。

8、现有技术中，利用太阳能热水系统的住宅建筑的户内设施使用方面，普遍存在如下不足：

9、1、空调室外机的定位。一种模式是仅考虑外立面的完整性和造景需要，对于室外机安装维修的便捷性考虑不足或未做考虑，威胁着安装维修者的人身安全；甚至存在另一种模式，就是外立面没有预留室外机安装条件，导致住户需要时，在建筑外围护构件处任意支架，严重破环建筑形体的完整性，也破坏了外墙外保温系统的保温性能；此外，室外机板面没有考虑有组织排水，导致建筑下部行人受空调冷凝水影响的现象比比皆是。

10、2、洗衣机作为家庭必备电器，通常会定位在卫生间或住宅阳台处。当设于卫生间时，对于小户型而言，空间占用严重，不利于创建卫生间干湿分离业态；当布置在阳台时，如果不考虑空间有效处理而明置于阳台一侧，则空间观感较差且空间利用系数较低。

11、3、外购蔬菜农药的过量使用，使人们对于农药残留的处理心有余悸；当疫情肆虐时，静默在家的住户对蔬菜的需求较为迫切；如果在不影响刚需空间使用的前提下，在住宅户内创建蔬菜坊，种植放心蔬菜，无疑会提升住宅空间的使用效益。

12、一直以来，住宅建筑的价格不菲为大众所公认，普通购房者在有限的资金下购得的住宅套房，总希望能够“物超所值”，因此，在有限的空间下，创造出多元化的空间价值为土木工作者的责任。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种太阳能热水系统采用分散供热时，

2、在自然循环模式下住宅阳台空间节点的溢能构造，在有限的空间内，创造出多元化的空间价值。

3、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，包括位于阳台和三维绿化景观平台之间的南侧墙，每套住宅的南侧墙上均建造有伸出南侧墙外的延伸板，上下相邻的两延伸板之间建有外立墙，延伸板上安装有集热器，外立墙位于集热器和南侧墙之间，上下相邻的两延伸板之间水平设有支撑板，支撑板将两延伸板之间的空间分成上层空间和下层空间；下层空间分为蔬菜坊（6）和洗衣间；

4、上层空间内安装有贮水箱、太阳能热水控制系统、高位空调机、空调室外机和空气源热泵机组，贮水箱分别与集热器和空气源热泵机组相连；太阳能热水系统分散供热、自然循环方式下，太阳能热水控制系统用于控制空气源热泵机组。

5、本实用新型住宅阳台空间节点溢能构造具有如下优点：

6、1、采用自然循环系统时，设于溢能空间上层的贮水箱底部，高出集热器顶部300mm（集热器高度取现行市场通用推荐值高度1500mm），使得供热系统中无需设置循环泵，经济性良好；

7、2、在有限的面积范围内，通过空间的排列组合，使多项设施就位，空间效益达到最大化；

8、3、分散集热、分散供热的太阳能热水系统，每户阳台处的供热组合，与外墙分散集热系统之间的连接管路最短，热损耗最低，经济效益良好；

9、4、将洗衣机由卫生间移至阳台，利于卫生间干湿分离；

10、5、空气源热泵机组、空调室外机在阳台区间定位时，选择远离卧室和起居室，规避了工作噪音对室内空间的影响；

11、6、空气源热泵机组和空调室外机在建筑的固定位置、以统一的形式落位，并考虑空调冷凝水的有效排出和利用，维护了建筑立面的完整性，规避了冷凝水自由下落时对于行人的侵扰，提高了使用的舒适性；

12、7、以适应住户多元化生活需求为设计导向，通过空间的集约化处理，在溢能空间中创造蔬菜坊，提高了空间的使用效能。将太阳能利用时分散于住宅户内的供热设备与家庭使用设备所需空间，在满足各自使用功能的前提下，进行整合处理，使有限的占用空间发挥高效化使用效益。

技术特征：

1.一种太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，包括位于阳台（16）和三维绿化景观平台（7）之间的南侧墙，其特征在于，每套住宅的南侧墙上均建造有伸出南侧墙外的延伸板，上下相邻的两延伸板之间建有外立墙（31），延伸板上安装有集热器（12），外立墙（31）位于集热器（12）和南侧墙之间，上下相邻的两延伸板之间水平设有支撑板，支撑板将两延伸板之间的空间分成上层空间和下层空间；下层空间分为蔬菜坊（6）和洗衣间；

2.如权利要求1所述的太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，其特征在于，贮水箱（34）通过热介质升温后回热管（13）和热介质供给管（14）与集热器（12）连通。

3.如权利要求1所述的太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，其特征在于，上层空间内预埋有第二预埋套管（23），第二预埋套管（23）内设有空调冷凝水管（24），空调冷凝水管（24）一端与高位空调机（22）相连，空调冷凝水管（24）另一端与生态水收集立管（9）连通。

4.如权利要求1所述的太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，其特征在于，空气源热泵机组（26）通过送热水管与贮水箱（34）相连；上层空间内设有第三预留套管（27），第三预留套管（27）内设有支撑板板面排水管（28），支撑板板面排水管（28）的一端与生态水收集立管（9）连通，支撑板板面排水管（28）的另一端伸入上层空间内；支撑板伸出外立墙（31）外的板面为挑檐（30），挑檐（30）上设有挑檐排水口（29），生态水收集立管（9）贯通挑檐（30），挑檐排水口（29）与生态水收集立管（9）相连。

5.如权利要求1所述的太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，其特征在于，蔬菜坊（6）与洗衣间之间的分隔墙自基础板起至400～500mm高度的墙体为防水混凝土浇筑而成的自防水钢筋混凝土墙体，400～500mm高度以上部分墙体为普通混凝土墙体或砌块墙体；蔬菜坊（6）与起居室（5）之间的南侧墙自基础板起至400～500mm高度的墙体为防水混凝土浇筑而成的自防水钢筋混凝土墙体，400～500mm高度以上部分墙体采用普通混凝土墙体或砌块墙体；位于蔬菜坊（6）的外立墙（31）的高度为400～500mm，且为自防水钢筋混凝土墙体；蔬菜坊（6）毗邻三维绿化景观平台（7）的一侧建造有高度400～500mm的隔水墙，该隔水墙为自防水钢筋混凝土墙。

技术总结
本技术公开了一种太阳能热水系统分散供热、自然循环下住宅节点溢能构造，包括位于阳台和三维绿化景观平台之间的南侧墙及伸出南侧墙外的延伸板，上下相邻两延伸板之间建有外立墙，延伸板上安有集热器，外立墙位于集热器和南侧墙之间，上下相邻两延伸板之间水平设有支撑板，支撑板将两延伸板之间的空间分成上层空间和下层空间；上层空间内安装有贮水箱、太阳能热水控制系统、高位空调机、空调室外机和空气源热泵机组，贮水箱分别与集热器和空气源热泵机组相连；太阳能热水系统分散供热、自然循环方式下，太阳能热水控制系统用于控制空气源热泵机组。该溢能构造在有限的面积范围内，通过空间排列组合，使多项设施就位，空间效益达到最大化。

技术研发人员：米宏图,冯志涛,上官存霞,苗国祥,付胜,苗健,金新力,王欣,甄杰,秦岭,张小方,席海涛,王育泽
受保护的技术使用者：甘肃省建筑设计研究院有限公司
技术研发日：20230403
技术公布日：2024/1/15