光电互补热水供应系统安全设计存在的问题及解决方案

　　太阳能热水器具有节能、环保的优点，具有广阔的推广应用前景。然而，因为阴雨天时太阳能热水器无法供应热水，会影响使用。为了保证全天候热水供应，光电互补型太阳能热水供应系统便运而生。

　　存在问题及原因

　　目前光电互补热水供应系统的形式有整体式和分体式两种。整体式就是目前市场上销售的光电互补型太阳能热水器。分体式是由太阳能热水器和室内电热水器串联组合而成。光电互补热水供应系统在使用中存在这诸多安全隐患。

　　地线带电 由于使用电热水器而造成的使用者触电事故屡屡发生，究其原因是：安装电热水器的建筑物接地系统不是良好的，甚至是缺乏的，如装修接错线、线路老化、私拉电线、使用劣质的开关插座、用水管当接地线等，这些都有可能导致地线带电，从而引发触电事故。

　　安装不牢固 因为电热水器安装固定不牢固而掉落，将使用者砸成重伤的事故时有发生。安装不牢固的原因是固定膨胀螺栓与墙体连接不牢固，或者是墙体本身强度低，无法固定膨胀螺栓。

　　线路露天明敷危险因素多 由于太阳能热水器多为住户入住后安装的，太阳能热水器的水管和电线都是明设于墙体外，确切的说是悬浮于墙体外面。这样的安装方式存在以下问题：管道保温效果差，冬天易冻结堵塞管道，甚至造成管道冻裂，融化后向邻居室内渗水等；电线遭受风吹雨淋，易老化漏电；因为无可靠固定措施，容易被风吹断引起带电端落地引起他人触电。

　　系统安全设计着眼点

　　住宅是为人提供居住、生活空间和功能的建筑。在住宅商品化发展的今天，精装修住宅作为最终成品销售给住户的方式，将是住宅商品的发展趋势。住宅的系统功能在设计阶段就应该协调同一布局设计和预留，尤其是设计人身安全和使用安全方面的燃气接口、家电接口及设备安装接口。住宅的热水供应系统在设计阶段就应该进行系统方式选择。选择使用光电互补热水供应系统后，应该就安装、布线等系统问题进行安全设计。

　　光电互补模式选择

　　从住宅建筑设计角度和设备使用寿命、节能、经济角度等多方面综合分析，认为分体式光电互补模式比整体式具有以下几个方面的优点：

　　减少电缆长度 由于采用将电热水器直接安装在浴室或厨房内，电缆直接与电热水器相连接，与太阳能热水器不进行连接，所以与整体式光电互补太阳能热水器相比，具有电缆短的突出优点。

　　管路热损失小 一般太阳能热水器都是安装在屋顶。当阴雨天需要启动电热水器补热时，整体式光电互补型太阳能热水器将水在屋顶加热后再流回室内使用的方式，会加大管道沿程热损失，不利于建筑节能。对于顶水式太阳能热水器，水压小时，电加热后的热水因为水压不够而无法使用。造成能源浪费和热量损失。对于分体式光电互补热水系统，则不存在以上问题。

　　设备使用寿命长 整体式光电互补太阳能热水器是将电加热热水器和太阳能集热器合二为一的组装模式，是将电热水器作为太阳能储水箱的一种太阳能热水器。众所周知，一个设备的组成元件越多，设备出现故障的概率越大。电热水器中有部分器件属易损件，使用寿命只有一年，因此，光电互补太阳能热水器的使用寿命远比普通太阳能热水器短。使用电热水器+太阳能热水器的串联互补模式，使用寿命长，而且维护方便。

　　使用可靠度高 整体式光电互补太阳能热水器的管道是整个系统的“瓶颈”，当管道出现冻堵、冻裂式，将导致热水系统的失效。分体式光电互补热水系统是由电热水器和太阳能串联组成的热水供应系统，两个设备之间既是独立的，又是互补的。当一个设备出现故障时，另一个设备可以独立工作，因此既是互补的，又是备用的。这样的系统可靠程度比整体式要高。

　　设备的安装

　　一、太阳能热水器的安装

　　安装应考虑固定牢固和结构安全、防风、防雷及屋面排水等因素。

　　固定在屋面防水层的上面，防止破坏防水层导致屋面渗漏。

　　具体做法：在屋面上直接浇注混凝土墩台，在墩台上预埋膨胀螺栓。墩台的位置：墩台的应做在结构墙体的上面。严禁在楼板上直接浇注（容易超载，引起楼板变形，渗漏）。墩台的大小依据当地风荷载的大小经抗风验算后确定。为了增加稳定性，宜多户联合浇注为联体式墩台。在墩台上预留泄水孔，保证屋面排水畅通。

　　防雷安全措施

　　安装在屋顶的太阳能热水器，一般都超过了屋面女儿墙的高度，因此原先设计的屋顶防雷系统对太阳能热水器无效。在后安装太阳能热水器的建筑上，应考虑防雷措施。

　　对于设计阶段统一考虑安装太阳能的建筑，设计时应统一考虑固定、防雷等措施。

　　二、电热水器的安装

　　电热水器的安装涉及到安装位置选择、固定措施、电缆及插座、防漏电设计等方面。

　　安装位置：电热水器的安装位置一般为浴室内。为了浴室内的美观，通常将电热水器安装在吊顶内，但这种做法必须将吊顶作成镂空、通风可视。严禁安装在密闭的吊顶内。

　　固定措施：电热水器应固定在墙体上或楼板上。当固定于承重结构墙体时，可以直接预埋螺栓或直接打膨胀螺栓；当固定于120厚砖隔墙上时，应采用混凝土预埋块墙的方式预埋螺栓；当卫生间墙体为其它隔断墙体时，则应选择采用楼板固定的方式，在楼板内预埋螺栓，或预埋铁件，然后将螺栓焊在铁件上。

　　电缆、插座及防漏电设计：新建住宅配电设计时，一般都考虑了使用电热水器或空调的用电负荷。电缆布线设计时考虑地线，所有三孔插座均有可靠地线与大地连通。插座使用防漏电插座，在浴室内安装电热水器的位置，预留三孔插座。

　　为防止住户将地线与水管连同，造成整楼金属管道漏电发生，在卫生间、浴室、厨房等安装有电热水器的房间内，做等电位联结系统，防止漏电。

　　三、管道的安装

　　太阳能热水器和电热水器的管道安装是光电互补热水系统的一个重要组成环节。包括管道材质选择、管道敷设、管道保温三个方面。

　　管道材质选择：太阳能热水器使用管道建议选择使用铝塑复合管。不宜使用软管、PP-R管，因为这些管材变形大，不易固定。

　　管道敷设：应做专用墙体管窟或管道井供太阳能热水器上下水管道敷设用。管窟或管道井内要预留管道固定卡固定管道。

　　管道保温：热水从屋顶流入室内，要经过一定的距离，管道越长沿程热损失越大。因此管道必须采取保温措施。对于使用管窟暗敷的管道，应在管道上面包裹一层保温材料。对于采用专用管道井的敷设方式，可在管道井内填塞保温材料，如膨胀珍珠岩等。

　　太阳能热水器配套用管道最好能由厂家统一配套供应。管道直接制造成保温管道，增加安装灵活性和适应性，减少现场安装保温工作量。

　　（责编 朱禹韬）