【工程技术】高层住宅太阳能集分系统技术细节及发展方向
高层住宅的太阳能方案主要分为阳台壁挂和集分系统两种类型，集分系统的兴起略晚于阳台壁挂系统，由于集分系统实现了太阳能的共享，与建筑的结合保证了建筑的美观性，深受房地产企业和设计院的青睐，集分系统是目前北京、上海、杭州等一线城市的首选方案。但是由于安装技术难度大、周期长、运行维保专业性高，没能真正向二、三线城市推广，甚至随着阳台壁挂产品的成熟和发展，集分系统有退出二、三线城市的危险趋势。以济南市为例，虽然有最好的太阳能强制安装政策，全年却没有一个集分系统完工，完全是阳台壁挂产品一边倒的市场。
阳台壁挂产品可以通过水箱和平板集热器厂家进行技术升级，而集分系统是安装设计过程中的系统集成技术，必须由太阳能公司来完成技术升级，这些年对于集分系统的技术，大家没有交流与共享，造成了技术僵化，用户满意度低等问题，就是在这种情况下，多数厂家仍然抱着同程供水、加伸缩节这种常识性的问题作为技术要点，这已经远远不能满足开发商和用户对我们的需求。所以，我们将集分系统上总结的经验完全奉献给大家，希望能够抛砖引玉，激发同行之间对这种系统的探讨，同时也希望建筑标准的制定者，能够看到这种系统的短板和要求，能够在未来太阳能与建筑相结合标准体系中有所突破。
1.设计施工技术要点
设计施工的技术标准在太阳能技术标准和相关的水暖安装标准中已经有了详细的要求，我们从力诺瑞特公司的技术标准中摘录了一些在实际工作中总结的经验以及特别强调的技术细节。
1.穿墙套管。在卫生间安装的循环立管必须加装穿墙套管，以保证管道伸缩、维修的要求。穿墙套管要有足够的高度以确保铺瓷砖之后仍能够露出地面，如果不能高于装修后的地面，极有可能会有水顺着管道流向下一层，且腐蚀管道。(见图一)
2.固定管卡和伸缩节。固定管卡的作用是承受来自管道的重力，并均匀分解管道的伸缩量，如果管道只向一个方向伸缩，出现绝对向下或绝对向上的伸缩量，会使水平的循环支管承受过大的位移量而变形。伸缩节必须根据立管的长度进行计算，并选择承压能力强的产品，在安装后要根据伸缩节的说明书调节螺栓保证伸缩量，切记不是安装上就完成了，要注意调节螺杆的长度，按设计要求将限位装置调到规定位置。(我们工程中90%的伸缩节都忽略了这个问题，伸缩节没有起到应有的作用。)
3.循环立管。必须到达地下室并安装排污阀，不能在户内结束，这是针对管道排污和清洗提出的要求，已经结束的供水管要加上阀门进行排污，而转弯向上的回水管，也需要将弯头改为三通，安装排污阀(详见图二)。
4.换热支管的安装要求。换热支管在装修处理完毕后，必须有上下位移的椭圆孔，避免在立管上下伸缩时支管变形，且必须保留足够的检修空间。如果将所有管道隐藏在吊顶之内，这项工作应该非常好处理；如果通过贴瓷瓦的方式将立管包裹起来，则必须把管件都留在外面，且留下足够的的伸缩孔，以防止支管受力变形。
在循环立管上，回水支管和供水支管必须有150mm的高度差，且必须下供上回，这样可以保证注水过程中的排气。这与我们加装各个位置的排气阀共同实现一个目的，就是希望能够通过规范的设计，使得在注水过程中尽量不需要入户手动排气，避免后期繁琐的入户服务。
5. 系统的交付。作为一项负责任的工作，交付期应该定为一年，即使大部分合同都可以做到验收即为交付，但之后的工作我们仍然是必须要承担的，所以应该做好承担这项工作的思想准备。在整个交付期里面，首先要掌握各个季节的运行规律，完成控制器设定值的调整，并充分做好运行记录；其次要对物业和用户进行培训，养成正确的操作习惯，并对太阳能系统有正确的认识，避免产生不必要的误会。
太阳能资讯：高层住宅太阳能集分系统技术细节及发展方向
我们对用户始终抱有最大的诚意和责任心，同时也要保护自身的权益。不管系统是否实施验收，在真正运行之前，必须得到甲方书面的《系统运行通知单》，这是一项重要的节点性工作。
集分系统虽然应用在太阳能上，但不是一项孤立的技术，在供暖和中央空调领域早已经被广泛利用，我们应该不断地与这些领域的前沿技术接轨应用，才能实现快速的发展，同时利用网络技术的最新成果，达到事半功倍的效果。
1. 网络型控制系统。太阳能集分系统在其他领域有很多种相似的技术类型，如空调的VRV系统，通俗地讲叫一拖多技术，最大的VRV系统管路可以做到垂直高度150米以上，冷媒可以在几百个风机盘管以及蒸发器、压缩机之间有序地吸热放热，而控制系统则实现了联动。基于网络技术的发展，我们也可以将所有分户水箱的温度采集到总控制器，有效地选取水温较低的水箱进行定向换热。
网络控制系统最大的难度在于通讯线路的布置，要沿着管线将通讯线路完全布置下去，而且中间不能出现断点，实现每个水箱控制器手拉手式的链接，一旦出现断点维修难度相当大，这样做其实是走入了一个理想化的技术陷阱，我们在这方面有过失败的尝试。但是现在一项老的通讯技术正走向成熟，那就是电力载波，通过电力导线即可实现数据通讯，不需要布置专门的网络通讯线路，现在这种技术已经广泛应用在电力抄表技术上，虽然其传输速度不快，但仍然可以满足我们的需要。
2. 变同程供水为定向供水。集分系统中同程供水的问题在于，当系统启动换热循环时所有水箱的电动阀可能都是打开的，或者是无序打开的，必须要有较大的流量来满足换热要求，这样我们的管径就会做的非常大，而系统的功耗和散热量也会很大；如果我们每个运行周期只选取60%的水箱进行换热，则管径就会大大降低，而且由于优先选择温度较低的水箱，换热效率也会大大提高，节省循环量的同时也降低了功耗和散热损失，这就是定向换热的优势。
3. 混联式管路设计。楼顶的安装面积没有完全平整空间，往往要在多个小块的区域里面放置集热器，完成整个的集热器布置，这几块区域之间可能高度上不是完全统一，这增加了集热管路的复杂性。而向楼下的换热循环管道在楼面上的分布也非常多，我们的经验是先将两套管路布置好，然后考虑有没有可以合二为一的管道，其中集热和换热的供水管道必须是独立的，其他的回水管道是可以互相借用的，借用的方法有两种：一种是换热循环的的回水可以作为集热器供水使用，另一种是，在回水流量和集热流量不匹配的情况下，集热回水可以和换热回水合二为一。两种借用方式要掌握一个原则总结为八个字：正压分流、无压汇流。即如果换热回水还有水头压力，并且流量足够，可以不用考虑与集热器的温差大小，直接接入；如果换热回水设计的水头较小，或流量不大，可以在安装排气管之后汇入集热回水管路。
4. 集热控制方式。传统集热循环的控制都是靠温差循环来控制的，这在集分系统上是行不通的，单一使用温差循环进行集热控制很可能会使系统进入逻辑停机的状态。我们设想一下，当每次温差循环开始之后，缓冲水箱很快就会获得集热器最高温度的水，而缓冲水箱的容量是很小的，在循环开始2分钟内就有可能与集热器温度一致了，温差消失则集热循环就会停止，如果再依靠换热循环将水温降下来之后，再进行温差循环，整个过程就变得非常不连贯了。正确的策略是以集热器与缓冲水箱的温差为集热循环启动条件，启动之后缓冲水箱的温度就可以视为整个集热阵列的平均温度了，只要缓冲水箱的温度不低于50℃(根据实际情况设定)，则循环可以持续进行。换热循环的控制可以即时或延时两分钟与集热循环进行相同的控制动作。
3 对于将来集分系统安装设计标准的建设性意见(水箱井的设想)
国家制定安装规范和设计标准对设计院、建设方、施工单位的指导意义是毋容置疑的，如果我们针对制约集分系统发展的瓶颈问题写进设计标准，则可以极大程度地推动这种系统的推广，也可以为中国的房地产实现真正的太阳能与建筑相结合。
我们在上述技术细节中提到的很多问题，都是围绕着太阳能循环管道在户内安装，所要求的技术细节，而太阳能循环管道移到户外，则诸多问题都会迎刃而解，这样做的好处在于：
1. 如果移入室外公共区域，可以多户共用一套循环管路，减少了不必要的热损和施工成本。
2. 室外安装的同时水箱也要移到公共区域，设立专门的水箱井，可以避免入户安装和维修，减少了售后服务的难度。
3. 多户共用一个水箱井，水箱可以叠加安装，节省了水箱的占地面积，也是的卫生间的装修不受水箱的限制，更符合用户的实际需要。
4. 减少了设计和施工中的交叉问题。如果将工作量全部移到户外公共区域，房间内的防水、装修和水箱安装完全没有交叉，则太阳能系统的施工周期会大大缩短。而设立水箱井之后，设计院可以根据规范，和设计集中供暖管道一样，规范化的设计水箱井的位置和空间，其他部分交给专业厂家进行细化，在设计分工中不会有太多的顾虑。
综合以上四点，针对集分系统设立专门的水箱井是完全可行和必要的，关键在于我们能够根据实际的案例，充分考虑水箱的尺寸和安装方式，制定合理的水箱井安装规范。近几年我们在山东和云南等地先后完成了多个循环管道外置的项目，用户的满意度非常高，施工过程中也没有遇到过多的问题，确实是非常值得推广的经验。
每一项技术进步都会走过由发展到成熟，由成熟到规范的过程，集分系统经过了10年的发展，已经逐渐走入成熟阶段，但随着各种新技术的引入、房地产新的设计理念的出现以及用户舒适度要求的提高，必然会打破固有的设计模式，大家必须从各个角度深入挖掘技术可行性，并且将成熟的技术及时地写入规范，引导整个行业的发展，谨以此文与各位同行共勉！
