太阳能热水装置本身有别于建筑,但其作用必须通过建筑的整体才能充分显示。住宅太阳能热水器一体化的设计将与现有住宅在形式和风格上存在比较明显的差别,在样式各异的住宅中独树一帜,无论对住户还是开发商,其独特的可识别性都是有吸引力的。
太阳能热水器一体化住宅外观设计的美学原则和手法以及构造方案与系统选择,是建筑师对太阳能热水系统所做的二次产品设计和加工,是实现“ 一体化”的关键步骤。其内容包括安装部位选择和构造方案设计,既要考虑到保证太阳能热水器的工作效率,又要与住宅的结构、使用功能以及美观相协调。为了保证足够的日照时数,集热器可能的安装位置包括屋顶和南向的外墙和阳台。下面就不同的安装部位进行讨论。
当太阳能热水器安装在屋顶时,由于其位置较高,可以形成自然压头,管路选择比较灵活,既可以选择顶水式,也可以选择落水式。相应集热器类型也有较大的自由度,自然循环式、强制循环式和直流式均可。但住宅屋顶形式有平屋顶和坡屋顶之分,所以需要重点解决太阳能设备与不同屋顶形式的有机结合和连接。
就热水器的安装而言,平屋顶的优点是施工比较方便,集热器或支架与屋顶结构的连接技术难度较小。而且平屋顶在一般视点是无法看到的,因此不需过多考虑集热器的外形与建筑立面的协调。考虑到由高层或其他位置能够看到平屋顶的情况,集热器只需排列整齐即可。而坡屋顶安装太阳能热水器,根据其坡度不同,可以直接将集热器安装在屋顶,也可以用支架安装,但都要做到不影响房屋的使用和外观。实际上,我国许多住宅的坡屋顶都是相对稍缓。稍缓的倾角更有利于集热器接受太阳漫射辐射,可以不必另行安装支架。由于坡屋顶正常视高一般可见,集热器可以起到丰富其外观的作用。缺点是施工会牵扯到防水的问题,技术上相对复杂。