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我遇到过很多支持太阳能的人,但被集热器的样子所吸引,有些人甚至认为集热器很丑。当针对新的和改造太阳能加热建筑项目时,这可能成为业主选择太阳能加热的关键挑战。万博手机版登录本官网如果业主认为不美观,没有太阳能采暖设计是可以接受的。因此,一个“有效”的设计将找到一个折衷方案,既能负担得起,又能减轻或掩盖大多数“丑陋”的问题。每个建筑项目在形状、大小、几何形状和场地布局方面都是不同的。收集器放置的艺术是利用场地的现有特征来优雅地隐藏面板和/或将面板整合到建筑结构中。此外,利用周围环境,使面板与建筑和景观特征兼容。
让我们来看看近年来一些成功的太阳能热建筑项目的例子。万博手机版登录本官网在所有这些安装中,我设计的管道系统使用类似的“新标准”水循环主回路配置。但是,收藏者以各种不同的方式安装。使用下面所述的技术,对隐藏和整合给予不同程度的关注,这些技术可以在每种情况下得到最佳应用。在这些例子中,隐藏或集成面板的额外成本只占供暖系统成本的很小一部分,从而产生了更有吸引力的最终外观。
纵向还是横向
传统上,平板集热器被广泛地制造成与集热器短边平行的内部集管(歧管)。头管的末端通过靠近角落的框架长边的橡胶密封孔突出。这是经典的“肖像”式收集器,最容易安装在“高”的方向,允许相邻的收集器使用联轴器或接头并排连接在一起。这种经典的结构在歧管上使用了最少数量的油管焊接,并使用了最短的歧管,从而降低了制造成本。当并排安装时,所需的管道和货架硬件数量最少,并且安装成本通常也较低。例1中所示的集热器就是这样构造和安装的,它们离地面大约10英尺高。它们是Heliodyne 4 x 10面板,与工厂提供的带o形环密封的螺纹接头连接在一起
对摩天大楼收藏家来说,最常见的选择是“景观”安装,或“低”安装。许多平板集热器可以在其侧面转动,并以适当的管道和机架修改的方式安装。(请查看制造商的安装说明,以确保这不是被禁止的。)使用闭环乙二醇系统,可以不受惩罚地做到这一点。在反排系统中,通过集热器和所有管道的重力流路径必须总是向山下倾斜,这限制了某些集热器和某些方向的使用。这些例子中所示的所有系统都是闭环乙二醇。
外部或内部标头
有些集热器板没有直通接头,只给安装人员提供一个进口和一个出口管接头。为了将它们与反向返回管道连接在一起,安装人员可能需要添加外部头。示例2中显示的收集器是这样的。外部集管覆盖着浅棕色的管道绝缘材料,可以看到沿每组集热器的顶部和底部运行。铜三通允许收集器正确连接在一起,保持流量平衡。这些收集器是Yazaki不锈钢湿板,带有3/8英寸螺纹管接头连接。
当一个经典的肖像风格的收集器被翻转并以低的方式安装时,还必须添加外部头。这是因为工厂提供的直通报头出口向上和向下指向。带有三通管的集管可用于校正管道的方向,也可用于在每个面板上提供平衡的流量。可能需要管吊架将集热器总管固定到安装架上,以使集热器板不能滑下山坡。例3中所示的集热器是这样安装的,使用卡莱菲提供的面板,在集热器连接上使用带平垫圈的螺纹接头。这是一个改造的水力加热系统转换为“新标准”主回路管道和标准控制系统在弗吉尼亚州。
一些收集器制造商提供的收集器是这样构造的,它们可以安装在“景观”方向的低方式,并且仍然并排插在一起。这些收集器由内部集管制成,集管平行于框架的长边,集管突出于短框架的顶部和底部。这种类型的集热器有公制尺寸,安装时大约3英尺高,美国标准尺寸安装大约4英尺高。例4显示了使用菲斯曼面板的公制版本,该版本采用了由金属手风琴管和o型环管塞制成的独特耦合,将头并排连接在一起。
远程安置和筛选
有些建筑物的屋顶没有足够的空间容纳收集者。有些不适合安装太阳能电池板,因为它们的建筑完整性或形状、方向或结构材料的其他因素。在这种情况下,最容易放置集热器的地方可能是远离它们所加热的建筑物的地方。附近现有的外屋通常可以作为集热器的平台,或者可以在混凝土基座上建造地面安装件。我通常会找一个距离机械室不超过100英尺的地方,尽管有些地方会更远。例3显示了这种类型的远程地面安装,位于机械室约50英尺处,并使用标准的Caleffi太阳能泵模块来收集太阳能热量。例1需要一个超过200英尺的管道到地下室,水泵和光伏板被放大以克服额外的管道阻力。集热器加热房子里的一切,包括辐射地板、家庭热水和房子前面的游泳池。
只要可能,远程收集器就应该从视图中屏蔽。这可以通过多种方式实现。树木可以在收集器的前面、后面或周围使用,只要它们在白天不遮挡面板的表面。例1使用现有的树木和战略性地放置新种植的树木来围绕收集器。在例3中,面板很低,后面和侧面有树。这提供了一个美学背景来软化外观,因为树的顶部抵消了面板的线性外观。把收藏者放在任何背景前都是非常好的伪装。把藏家放在朝南的山前比放在山顶要少得多。所以,把它们放在挡土墙、其他大型物体的隐私围栏前是一种有效的技术。
建筑一体化
在圣达菲,市中心有一段是历史街区,有严格的规定禁止可见的非历史设施。绕过这个建筑规则的唯一办法就是让收集者隐形。由于平屋顶在历史街区是常见和传统的,我们需要一个低收集器,大约是传统低收集器高度的一半,这样我们就可以把它们隐藏在历史护墙后面。我们在许多项目中使用了这些面板,甚至在历史区域之外。万博手机版登录本官网示例5展示了使用半高收集器的安装。它们是由Solar Skies定制的2 x 10面板,正如你从照片中看到的,从街道上看时,收集者是看不见的。
将太阳能电池板整合到建筑设计中最好是在设计过程的早期与建筑师或设计师进行磋商。公制尺寸和低高度的面板可以更容易地通过建筑细节,如胸墙,阶梯屋顶和其他水平元素进行筛选。有时,车库或遮阳结构可以专门设计来容纳面板。如果建筑的这些表面朝南,集热器可以与建筑的线条齐平并平行安装。例6展示了一个在新结构中使用所有这些技术的项目。房屋上的集热器分为三组:垂直墙面安装、倾斜屋顶安装和带护墙屏风的平屋顶。从道路上看,收藏者倾向于融入建筑的特征。
少即是多
总会有一些太阳能发烧友把太阳能收集器视为有吸引力的对象,并自豪地把它们当作荣誉的广告牌来展示。例2就是这样一个房主。当你开车上路的时候,那些收集者就像打馅饼一样打你的脸。但对于其他选择不太关注技术而更关注美学的人来说,当谈到面板时,少即是多。最佳的太阳能布局使房屋的建筑占主导地位,而太阳能的特点被低估了。考虑到情人眼里出西山,在这些示例照片中,所有的低底座和平底座收集器似乎比其他替代品更有吸引力。如果这适合你的下一个项目,你可能会发现,当你可以使电池板几乎消失时,太阳能加热更容易被接受。
最后指出
这些文章针对的是小于一万平方英尺的住宅和小型商业建筑。重点是加压乙二醇/水力系统,因为这些系统可以应用于各种建筑几何形状和方向,几乎没有限制。这些文章中提到的品牌名称、组织、供应商和制造商仅为说明和讨论提供示例,不构成任何推荐或认可。
布里斯托尔Stickney从事太阳能水力加热系统的设计、制造、维修和安装已有30多年的经验。他拥有机械工程学士学位,是新墨西哥州的许可机械承包商。他是位于新墨西哥州圣达菲的SolarLogic LLC的首席技术官,在那里他参与了太阳能水力控制系统的开发和太阳能加热专业人员的设计工具。