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摘要:結合我國南方地區農村住宅的用水特點,進行多角度的分析,并簡要介紹了南方地區農村住宅太陽能熱水供應系統設計原則,例如合理利用太陽能、加強協調設計、合理確定太陽能熱水器的傾角等等,提出太陽能熱水供應系統選擇要點,希望能夠給相關工作人員提供一定的借鑒與幫助。
關鍵詞:南方地區;農村住宅;太陽能熱水系統
我國南方地區農村住宅分布范圍較廣,通過科學運用太陽能熱水系統用,不但能夠保護生態環境,合理調整能源結構,而且可以提升能源的綜合利用水平,真正實現節能減排目標。為了保證太陽能熱水系統得到大面積普及,本文重點探討南方地區住宅太陽能熱水系統設計與選擇要點。
1南方地區農村住宅用水特點
(1)我國南方農村經濟發展速度不斷加快,城鎮化住宅數量逐年增加,因為農村居民生活水平的提升,居民洗澡頻率增加,對熱水的需求量較大[1]。(2)我國南方地區的氣候比較溫和,土壤肥沃,大部分農村居民種植水稻與蔬菜,遵守日出而作、日落而歸的作息原則,在每天早上6點到8、完善18點到20點兩個時間段內,熱水用量最多。
2太陽能熱水供應系統選擇要點
2.1太陽能熱水供應系統設計原則
(1)合理利用太陽能。因為太陽能熱水供應系統內部結構較為復雜,而且集熱器需要完全暴露在太陽下,所以,在設計工作中,設計人員要盡可能的減少集熱器四周遮擋,從造型角度來分析,還要將集熱器設置在顯著位置。(2)加強協調設計。在規劃設計工作之中,設計人員要根據我國南方農村地區的地理環境,包括該地區的氣候環境,以及日照條件,科學確定住宅朝向,保證太陽能熱水供應系統的經濟效益與環境效益得到充分發揮。在規劃設計過程之中,設計人員要全面考慮農村居民的熱水使用需求情況,并結合農村居民的經濟能力,合理確定太陽能熱水供應系統的形式與規模。(3)在農村住宅設計過程當中,設計人員要綜合考慮太陽能熱水供應系統的具體位置,包括系統的主要功能,合理選擇太陽能熱水供應系統,并科學確定集熱器的安裝位置與水箱位置。(4)合理確定太陽能熱水器的傾角,如果選用整體式太陽能熱水器,為了進一步提升集熱裝置的運行效率,要求相關人員準確記錄下太陽能熱水器的采光傾斜角度,并優化集熱器的安裝流程。
2.2選擇集熱效果較好的太陽能熱水供應系統
結合上述分析數據得知,我國南方地區的春季溫度比較高,降雨量較大,太陽能的供熱能力較低,而夏季太陽能熱水供應系統的供熱能力較為富余,秋季太陽能熱水系統供熱能力適中,冬季供熱能力比較低。因為冬季太陽能的輻照強度比較低,而居民的熱水需求量特別大,經常出現太陽能供熱能力不足現象[2]。在選擇太陽能熱水器的過程當中,需要相關人員準確計算出太陽能輔助設備消耗量,輔助設備的加熱能耗過大,則表明該太陽能熱水器加熱效果差。經過認真的計算得知,當太陽能熱水器的供熱保證率達到53.5%時,太陽能熱水系統的供熱效果最佳。另外,相關人員還要根據我南方地區住宅特點,包括該地區的日照時數、太陽輻射的強度,包括該地區的溫度變化情況等因素,合理優化太陽能熱水供應系統。
2.3科學選擇太陽能熱水供應設備
(1)因為南方地區農村熱水制取設施種類比較多,常見的熱水制取設施主要包括電熱水器、太陽能熱水器、煤爐與沼氣燃氣灶等等,我國大部分的南方農村地區森林資源較為豐富,很多農民選擇砍伐樹木,用來做飯或者制取熱水,因此,用柴火爐灶制取熱水所占比例最大,通過采用爐灶生火模式,操作流程特別簡單,而且不會污染生態環境。但是,此種熱水制取方式也存在一定的缺點,原材料的獲取復雜[3]。結合南方地區農村居民的生活習慣,相關部門要科學選擇太陽能熱水供應設備,并進行大面積的推廣,讓農村居民能夠更好的了解太陽能熱水供應設備,享受太陽能熱水供應設備所帶來的便利。(2)在選擇太陽能熱水供應設備的過程之中,相關部門要綜合農村居民的經濟條件,做好相應的推廣工作,讓農村居民能夠更好的接受太陽能熱水供應設備。由于太陽能熱水供應系統內部的設備比較多,為了保證太陽能熱水供應系統的穩定運行,相關部門還要安排專業技術人員定期對各個農戶家中的太陽能熱水供應系統進行檢查。
2.4注意事項
(1)在設計農村住宅太陽能熱水設備的過程當中,設計人員要認真遵守因地制宜原則,并全面考慮該地區的日照時數與太陽能輻照強度,包括農村居民的用水特點以及生活習慣等等,并結合該地區的用水定額,合理選擇農村住宅太陽能熱水設備[4]。(2)一般來說,我國南方農村住宅太陽能熱水系統比較分散,采用局部供熱系統較多,雖然太陽能熱水供應系統的操作比較簡單,但是,缺乏統籌管理,會浪費大量能源,尤其是在設置在熱水設備出口溫度時,相關人員要結合農村居民的用水特點,包括該地區的水質條件,合理設置熱水設備的出口溫度。(3)因為集熱水箱的內部容積比較大,如果遇到了陰雨天,需采用典輔助措施進行加熱,會消耗大量能源。為了保證此問題得到良好解決,相關人員可以合理安裝電加熱元件,并按照37L/(人•d)要求,合理控制集熱水箱的容積,在降低初始投資的同時,不斷減少電輔助加熱能源的損耗。(4)我國南方農村住宅分布較為分散,不同地區的生活習慣與用水特點存在較大差異,在城鄉一體化快速推進的今天,農村居民生活質量逐年提升,農村居民的生活舒適度得到顯著提高,消耗的能源越來越多[5]。因此,通過在我國南方農村住宅中科學安裝太陽能熱水供應系統,不但能夠有效滿足農村居民的基本生活需求,而且可以取得較好的經濟效益。
3結束語
綜上所述,通過對太陽能熱水供應系統選擇要點進行全方位分析,例如明確太陽能熱水供應系統設計原則、科學選擇集熱效果較好的太陽能熱水供應系統、合理選擇太陽能熱水供應設備等等,可以保證南方農村住宅太陽能熱水供應系統更加穩定的運行,有效滿足農村居民的用水需求。
參考文獻
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作者:王偉華 單位:湘潭市規劃建筑設計院有限責任公司