高校太阳能热水系统的设计与使用管理思考

摘要：根据作者所在高校太阳能热水系统多年的运行实践，对高校太阳能热水系统的设计与使用管理提出了诸多思考。 　　0 前言 　　近年来，太阳能热水系统在高校得到了大规模的推广应用，解决了教职工洗浴的热水供应问题。相比之前高校采用的燃油、燃气、电锅炉或者蒸汽等常规能源设备提供洗浴热水的做法，采用太阳能热水系统，显著减少了高校洗浴对常规能源的需求。太阳能热水系统已成为今后解决高校洗浴热水供应的主要节能措施之一。 　　与宾馆、机关、厂矿等其他类别的单位相比，高校太阳能热水系统有其自身的使用特点，其设计施工和使用管理也有其特殊性。这些特殊性，一则要求太阳能热水系统的设计施工单位，在设计时能够充分考虑高校太阳能热水系统的使用特点；另外也要求高校后勤单位对交付使用后的太阳能热水系统要加强管理。通过科学合理的管理，最大限度地发挥太阳能热水系统的作用。 　　笔者所在高校已有多处安装使用了太阳能热水系统，并已经运行多年。本文根据这些已经投入使用的太阳能热水系统的运行管理情况，思考了高校太阳能热水系统设计及使用管理应注意的几个问题。 　　1 高校太阳能热水系统设计应注意的问题 　　1.1 恒温供热水问题 　　高校学生洗浴，目前多采用单管恒温淋浴，并设置IC卡自动计费收费装置。单管恒温供水洗浴系统具有使用管理方便，洗浴时，洗浴人员不存在调洗浴水温问题，因此同一时间内，洗浴人员增减时，相互之间不存在相互影响等问题。 　　太阳能热水系统储热水箱的供热水温度一般都高于单管淋浴所需要的温度。因此一般都需要增设恒温供水设置。目前的恒温供水做法主要有恒温阀恒温供水、电子恒温供水、机械混水恒温供水、人工调节恒温供水等。选择合适的恒温供水措施。实际使用中，常出现淋浴供水忽冷忽热的问题，从而造成洗浴的不舒服甚至导致感冒等。因此，确保淋浴供水水温稳定，避免淋浴供水出现忽冷忽热问题，是设计与管理的关键。 　　1.2 供热水时间问题 　　高校的学生洗浴，多设置集体公共洗浴间，也有学生宿舍内有独立卫生间和淋浴设施的。对于带有集体公共洗浴间的，每天的洗浴时间大多集中在下午和晚上的时间段；对于在学生宿舍内单独设有淋浴设施的，洗浴时间可以全天24小时，也可以定时供热水。采用每天定时供热水的，可减少20%的热水热能损失，节能效果显著。因此从减少供热水管路热损角度考虑，无论是集体公共洗浴间还是宿舍单独淋浴间，建议采用定时供热水，但学生宿舍设有洗浴设施的，可以在早晨增加一个供热水时间段，以满足学生早晨的用热水需求。 　　1.3 不同性别学生洗浴用热水量不同的问题 　　目前高校学生宿舍多采用男女分区，或分男女宿舍楼，或一栋楼分男女楼层。根据高校洗浴实际用热水量分析，男女学生每次洗浴的用热水量存在较大差别，女生每次淋浴的用热水量显著高于男学生。因此设计者再设计计算时，应考虑男女生用热水量的不同。确保太阳能系统的产热水量满足不同性别学生的洗浴用热水需要量。 　　1.4 寒暑假太阳能热水过剩及系统安全防护问题 　　高校在每年的7-8月份放暑假，春节放寒假。一般高校学生较多。在假期期间，用热水量显著减少，但每天太阳能的产热水量却只与天气的阴晴有关而与暑假无关。因此太阳能热水系统常常出现大量热水过剩，并带来太阳能热水系统的过热问题。一些高校虽然增设了过热散热装置，但这种防过热方式，是以消耗常规能源来实现的，这种防过热方式违背了高校安装太阳能系统实现节能的目的。因此建议设计者设计其他的防过热措施。大部分高校的热水供应，既有太阳能供热水，也有常规能源锅炉供热水，如能实现整个校园的热水资源共享，把假期期间太阳能产生的热水，输送到校园内其他需要热水的地方，这种思路可以很容易解决学校假期期间太阳能过热的问题。 　　1.5 优先利用太阳能的问题 　　太阳能的产热水量直接受天气阴晴影响，太阳辐照量大，产热水量就多；反之，则少；阴雨天甚至不产热水。为了解决洗浴热水供应可靠性的问题，高校太阳能热水系统多配置了辅助加热装置。但在实际使用中，一些太阳能热水系统，主要靠辅助加热系统供热水，太阳能系统没有能够发挥出其应有的作用。因此，对于带有辅助加热装置的太阳能热水系统，如何实现优先和充分利用太阳能产热水，尽量减少辅助热源的使用量，是太阳能系统的设计者应该重视的问题。 　　1.6 太阳能系统远程监控问题 　　高校的太阳能集热系统多放置在楼顶，不在后勤管理人员日常工作活动范围内，系统运行情况需要定期上楼顶巡视，才能发现问题。实际工作中，由于工作人员巡视不到，出现了问题，日常管理者不知道，导致不能及时发现，及时处理。另外高校安装太阳能的目的是实现节能减排，但由于缺乏实际运行的记录数据，因此，太阳能系统的实际节能效果不能量化。 　　工程系统的远程监控技术目前已经十分成熟与完善，造价也在可承受范围内。建议设计者在太阳能系统设计之初，就考虑工程系统的自动控制和远程监控问题。把系统动态运行参数、系统每天的产热水水温水量，辅助能源消耗量等都自动检测和传输到高校后勤监控中心或者办公电脑上。在上班时间，学校的管理者打开电脑就能考到系统运行情况。系统的巡视和数据监控两大问题都可以轻松解决。 　　2 高校太阳能热水系统运行管理应注意的问题 　　2.1 专职运行管理人员问题 　　高校的太阳能系统，一般都配有专门的运行管理人员。但是从实际运行看，太阳能系统运行的好坏既与管理人员的素质及责任心有直接的关系，也与太阳能系统厂商及安装者的服务质量有直接关系。根据笔者实际感受，以下资料必须存档备查。 　　1. 太阳能系统使用维护说明； 　　2. 太阳能系统竣工图纸和设备清单； 　　3. 使用过程的技术变更资料； 　　4. 厂家设备移交记录及厂家技术交底； 　　5. 对高校具体管理者的培训及培训记录等。 　　2.2 建立专门的管理制度 　　三分建、七分管是工程使用好坏的通用规律。太阳能系统具有独特的专业性，建立专门的、使用、管理、维护制度十分重要。太阳能系统的保修期一般在1-3年。保修期内如何管理，过了保修期后如何管理，应在设计建造或者移交高校使用时，通盘予以考虑。 　　2.3 假期期间系统断电问题 　　在高校假期期间，一般多将设备总电源断电，以确保设备安全。但对于太阳能系统，系统的防冻、防过热、防缺水、系统安全报警等安全防护措施，都需要在通电的条件下才能实现。一旦将总电源关掉，太阳能系统所有的安全防护措施将失效。尤其是在北方高校的寒假，自动防冻功能由于断电失效，室外管路很可能结冰冻死，维修起来十分困难，且带来很高的维修费用。对于一些具有假期模式的太阳能系统，假期期间，应将转化开关转换到假期模式上； 　　对于没有假期模式，最好咨询厂家，假期期间如何处置才好。 　　2.4 服务外包问题 　　服务外包是今后的趋势。高校太阳能系统也可以采用服务外包的模式，交由专业的厂家和服务机构来负责系统的运行维护。以保证服务质量，提高太阳能系统运行质量，降低管理和维护成本，延长设备使用寿命等。 　　3 结论 　　高校太阳能热水系统是当前及今后解决高校洗浴热水的主要途径之一，总结高校太阳能热水系统的设计、施工、运行管理经验，可以更好地发挥高校太阳能热水系统的作用，对提高高校太阳能系统的设计、施工、运行管理十分必要。（中国人民大学肖淑梅）