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光热铝合金节能窗技术浅析

来源:2012年会论文集  作者:刘立斌  日期:2012-7-10
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摘要:本文首先分析了我国建筑门窗行业、太阳能热水器行业的现状,从解决太阳能热水器行业现有问题,结合节能减排巧妙与建筑相结合,实现建筑节能一体化,引出了光热铝合金节能窗概念,并做了可行性分析,重点介绍了光热铝合金节能窗构造设计,相关的技术集成配套设计,以及未来的展望和推广应用。
关键词:光热铝合金节能窗  太阳能热水器  铝合金节能窗  建筑节能一体化
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  2 光热合金节能窗概念提出
  鉴于以上建筑外窗行业和太阳能热水器行业现状,解决上述存在问题,把建筑外窗与太阳能热水器巧妙结合,是我们比较理想的出路。

  我们的想法就是把平板式太阳能集热器,安装在面积较大的铝合金节能窗上,用平板集热器代替一部分玻璃,从外观上集热器的玻璃盖板与门窗采光玻璃是平齐的,都在铝合金节能门窗系统中。不但外观整洁漂亮,而且集热器的主体都相当于在室内。可以充分解决目前太阳能热水器现存的诸多问题:

  A. 光热窗是将平板式集热器安装在窗户上,属于窗系统的一部分,集热器的玻璃与窗玻璃是平齐的,集热器主体在室内,任何管路直接在室内连接,不需要在外墙上开任何孔洞。

  B. 光热窗的集热系统在室内,避免了现有外观凌乱、避免造成不安全心理负担、避免了从建筑结构设计上预留安全机位,使建筑结构简洁明快。

  C. 光热窗的集热系统在室内,安装拆卸检修等完全在室内进行,避免了室外作业的安全隐患。

  D. 光热窗本身的窗系统在安装过程中已按规范满足了防雷要求。解决了现有太阳能热水器行业防雷难题。

  E. 光热窗系统均在屋内,只要适合人居住的房屋,冬天室内温度,完全可以保证不采取任何措施对集热器进行防冻,而且夜间完全可以关闭循环泵更加节省能源。

  3 光热铝合金节能窗的系统设计
  3.1 功能设计
  光热铝合金节能窗,同时满足铝合金节能窗使用功能和太阳能热水器使用功能,主要由断桥铝合金节能窗系统、平板式集热器、导热管路、工质、控制系统、储热水箱等组成,而每一部分都必须经过相关的计算才能确定。通常适用于建筑物南立面面积较大的落地窗。

  3.1.1 断桥铝合金节能窗系统
  3.1.1.1 根据建筑物预留门窗洞口的尺寸、先简要设计大体的窗分格方式,一般为类似井字型。

  3.1.1.2  根据不同地区的气象条件、隔热保温节能等要求,进行热工计算,确定中空玻璃(是否采用LOW-E玻璃、是否三玻两空)以及断桥铝框(隔热条、断面腔体等)的具体配置。

  3.1.1.3  根据抗风压等级要求,通过计算确定铝合金窗主要受力杆件(一般为中竖框),选择满足强度要求的相关断面配置。

  3.1.1.4 中横框的具体标高尺寸,根据平板集热器板块的尺寸,再另行确定。

  3.1.2  太阳能热水器系统
  3.1.2.1  水箱
  根据居住人数、户型,选择合理容积的储热水箱。(安装在卫生间)
  3.1.2 .2  集热板块
  根据不同地区(维度等)、额定使用热水的情况,计算所需集热板的有效采热面积、并推算出集热板块外形尺寸,进而推算出铝合金窗中横框的具体标高尺寸。

  3.1.2.3  导热管路
  根据具体户型布局、水箱安装具体位置,确定管线布置方案,计算出管线的总长度。

  3.1.2.4  工质
  根据管线长度,计算工质的总体积,并根据工质的工作压力计算所需膨胀管规格等。

  3.1.2.5  控制器、各种相关阀门等。

  3.2  外观效果设计
  从外观效果上,可分为横式、竖式、转角
  由于集热板一般为蓝色或黑色,可以根据需要外观装饰效果为横条带、竖条带形式。室内封修,我们推荐的是大理石窗台板,结合穿孔铝板封修方式,美观大方,简洁明快,而且易于拆卸更换,利于检修等。

  4 光热铝合金节能窗未来展望
  现代建筑的设计,外窗的面积不断增加,吸收太阳辐射面积也相应增加。目前,国内外太阳能光热产品和建筑外窗产品两个领域在技术上虽然都取得了较大的革新,但在相互借鉴和行业共融方面几乎是空白。如能将建筑外窗与太阳能光热产品有机结合,则既能满足人们对现代建筑通透性的追求,又能合理有效利用太阳能辐射,减少建筑能耗,可谓一举多得。

  政府鼓励节能减排,提倡利用再生资源,政策倾斜力度比较大,建设部将出台一些利用再生资源的强制规范。国家近期将正式出台《家用太阳能热水器》强制规范,治理市场混乱,抓大放小,也给拥有技术优势的企业进一步发展提供了良好机遇。

  光热窗是把平板式太阳能热水系统巧妙与断桥铝合金节能窗相结合,我们也就步入了平板式太阳能热水器行业。目前,在太阳能热水器行业中,真空管式市场占有率为85%,平板式占有15%,真空管式难以与建筑体完美结合,平板式上升空间比较大,很多较大的真空管集热器生产厂家已经正在逐步转产平板式。平板集热器生产厂家数量的不断增多并相互竞争,对我们根据性价比甄选合作伙伴也提供了有利条件。

  我们为投资建设方(一般为开发商)也算了一笔账,可以大大降低综合成本。

  开发商在楼盘建设项目中,要承担的综合费用通常应含前期立项费用、设计费用、方案报批费用、具体施工费用、竣工报验费用、后续物业费用等。前期立项费用,紧跟形势响应政府号召,健康环保节能低碳,方案新颖,理念超前,配套完善,才更容易事半功倍,所花的费用才更加节省。

  设计方案上,建筑整体性强,简约大方,建筑设计院设计师很容易做,也很愿意做,设计费用自然可节约不少。

  方案报批,建筑物外观整洁美观,不杂乱无章,没有安全隐患,审批的时间成本、运作成本等大大降低。

  具体施工过程中,建筑结构越简单、交叉作业分项施工队伍越少,则施工工期、施工质量越容易保证,施工成本就越低。

  竣工报验费用与施工内容是相辅相成的,防雷等强制性要求如果达不到或者比较牵强,费用发生差异很大。

  后续物业费用,主要取决于楼盘相关设备的安全可靠度,潜在的隐患会造成很大的物业费的支出。

  光热铝合金节能窗的应用,从以上几个方面,能为开发商节省的综合费用是很巨大的,市场前景非常广阔。【完】

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