前言
在未來(lái)的發(fā)展中，綠色、低碳是一個(gè)永恒的趨勢(shì)。我國(guó)的“十二五”規(guī)劃提出了節(jié)能減排，建立環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)。在這種大環(huán)境下，合理利用太陽(yáng)能這種清潔能源可以充分挖掘建筑節(jié)能的潛力，構(gòu)建建筑節(jié)能的新模式。
一、我國(guó)太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀
太陽(yáng)能具有清潔、免費(fèi)、持久的特點(diǎn)。太陽(yáng)能設(shè)備正是利用這些優(yōu)點(diǎn)，將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，借助物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能使用。太陽(yáng)能熱利用常見的方式即是熱水系統(tǒng)，迄今為止，世界上已經(jīng)有數(shù)百萬(wàn)的太陽(yáng)能熱水裝置，領(lǐng)域涉及到住宅、商務(wù)樓、公共區(qū)域等。我國(guó)的地域和氣候特點(diǎn)適合開發(fā)太陽(yáng)能，目前已經(jīng)穩(wěn)坐世界太陽(yáng)能產(chǎn)量大國(guó)和使用大國(guó)的頭把交椅，
二、建筑節(jié)能的有效途徑
建筑節(jié)能主要是利用最少量的資源投入取得最大化的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，提高建筑使用過程中的能源效率。建筑節(jié)能主要通過采暖通風(fēng)，空調(diào)、照明、家用電器和熱水供應(yīng)等節(jié)能方式實(shí)現(xiàn)。建筑給排水節(jié)能是建筑節(jié)能的重要方面，其主要途徑是：利用太陽(yáng)能加熱節(jié)能技術(shù)；運(yùn)用管網(wǎng)的余壓進(jìn)行分區(qū)給水；采用節(jié)水型衛(wèi)生器具。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)因?yàn)橛衅渥陨淼膬?yōu)勢(shì)，成為建筑給排水節(jié)能的有效途徑?，F(xiàn)實(shí)中常見的是在多層住宅的樓頂分散裝置，在高層住宅采用集中供熱的系統(tǒng)方式。
三、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用
我國(guó)的建筑消耗系數(shù)很大，國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的呼聲很高，也重視這方面創(chuàng)新工作的進(jìn)展，建筑節(jié)能迫在眉睫。
（一）太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集熱器、儲(chǔ)水箱、給水箱、循環(huán)管、循環(huán)泵、配水管是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的主要構(gòu)造。我們根據(jù)加熱循環(huán)方式可將太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)分成：自然循環(huán)式太陽(yáng)能熱水器、強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。自然循環(huán)式熱水系統(tǒng)，主要是運(yùn)用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的密度差引發(fā)水流的自然流動(dòng)，因其不需要循環(huán)水，維護(hù)簡(jiǎn)單，利用廣泛；強(qiáng)制循環(huán)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的工作原理，主要是保持水在收容器和儲(chǔ)水器之間進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)收集器頂端水溫與儲(chǔ)水箱底部水溫產(chǎn)生溫度差時(shí)，此時(shí)控制裝置將啟動(dòng)水流。但這種方式常出現(xiàn)漏水、裝置泄露等問題，因此這種系統(tǒng)常使用在大型熱水或是高溫度水供應(yīng)需求中。
（二）在建筑給排水節(jié)能中的應(yīng)用模式
太陽(yáng)能供熱水系統(tǒng)是進(jìn)行建筑節(jié)能的有效方法。在建筑節(jié)能的過程中如何使用太陽(yáng)能系統(tǒng)是我們最為關(guān)注的。
1、太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用
建筑的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了特色、生態(tài)的設(shè)計(jì)階段。為了提高太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的安全系數(shù)和使用性，則需要在投產(chǎn)使用時(shí)能與建筑、施工設(shè)計(jì)綜合考慮。“量身定做”是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的發(fā)展方向，在這里介紹兩種模式，集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和非集中太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。
（1）集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)行模式
集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，對(duì)于太陽(yáng)能資源的利用率更高，管理起來(lái)較為方便，適用于供水保障性要求不高的場(chǎng)所單獨(dú)使用，或在供水保障性要求較高的情況下與其他輔助熱源聯(lián)合使用。主要用于學(xué)校的集體宿舍、學(xué)校的公共預(yù)算、小型賓館酒店等場(chǎng)所。其熱能的儲(chǔ)熱方式主要運(yùn)用熱水蓄能、地下埋管儲(chǔ)能以及含水層儲(chǔ)能這幾種儲(chǔ)熱方式。這幾種方式起到互相補(bǔ)充作用，保證太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
（2）非集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)
這種系統(tǒng)模式的優(yōu)點(diǎn)是：為減少冷水流失，設(shè)置自動(dòng)回水功能；此種系統(tǒng)模式可以實(shí)現(xiàn)“因地制宜”；技術(shù)更有系統(tǒng)化，服務(wù)更為完備；在配備其他輔助能源的情況下，可以實(shí)現(xiàn)全天候的工作；可以根據(jù)建筑的實(shí)際特征，運(yùn)行不同的具體方案。例如，承壓型分戶集熱一分戶水箱的方式，在結(jié)合建筑物自身結(jié)構(gòu)的前提下，多采用陽(yáng)臺(tái)式或壁掛式安裝，節(jié)省空間也不影響美觀。這樣的非集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，節(jié)省了供熱系統(tǒng)所需的循環(huán)管路，降低了成本費(fèi)用，也解決了高層建筑想安裝太陽(yáng)能裝置空間不足的問題，可謂是一舉兩得。另外一種整體式非承壓自然循環(huán)式太陽(yáng)能，較之于前者來(lái)說更富有人性化設(shè)計(jì)、也更美觀大方。集熱系統(tǒng)采用的是水位和定溫相結(jié)合的循環(huán)方式，
有效地利用了太陽(yáng)能，性能穩(wěn)定，使用起來(lái)安全可靠?？傊@兩種模式各有優(yōu)勢(shì)，適合建筑節(jié)能才是根本。
2、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)備
太陽(yáng)能熱水器主要分為平板型和真空管型兩種。平板型的小型熱水器價(jià)位低，但是抗凍能力較差，容易破裂，不是最佳的首選。另外真空管型的熱水器，分為全玻璃真空管和金屬熱管組合的承壓以及采用u型管組合的分離式結(jié)構(gòu)兩種形式，這種設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)位適中，抗凍、耐冷熱。根據(jù)現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器技術(shù)，建議使用全玻璃真空管是比較經(jīng)濟(jì)、理智的選擇。
3、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效果展示
通過以下的示例，可以直觀認(rèn)識(shí)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在建筑給排水方面的節(jié)能效果。假設(shè)：一戶三人，在每月淋浴10次，用水量按每人次淋浴熱水量100l/人次，冷水平均水溫10℃，淋浴熱水溫度40℃，則平均每人每次淋浴耗能量為：
q人=100l×（40℃-10℃）×（4.187×103j/kg.℃）=12561000 j
假設(shè)每度電能熱功當(dāng)量3617000j/kwh計(jì)算，熱水器加熱效率為0.9，則每人次淋浴用電量為：
w人次=12561000/（3617000×0.90）=3.86kwh
w戶=3人×10次×12月×3.86kwh/人次=1389.6kwh
同樣的條件下，如果這些熱量中70%由太陽(yáng)能熱水器中熱水計(jì)算，每戶住宅每年可節(jié)電量為：
w戶=3人×10次×12月×3.86kwh/人次×70%=972.72kwh
通過上述的示例，可以直觀看出太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在建筑給排水節(jié)能方面的貢獻(xiàn)，這也堅(jiān)定了我們要繼續(xù)研究太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的信心。
四、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的未來(lái)前景
太陽(yáng)能這種自然賦予我們最好的禮物是綠色、天然、豐富的。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)隨著科技的進(jìn)步一定會(huì)有更為深度的利用，世界光伏板并網(wǎng)，貯能難的問題將會(huì)改善，并走向新的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
結(jié)語(yǔ)
生態(tài)建筑最主要的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是節(jié)能，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的開發(fā)是節(jié)能建筑的福音，身為相關(guān)工作者任重而道遠(yuǎn)。