选择太阳能热水器的安装位置需结合太阳辐射强度、日照时长、安装空间条件等核心测量数据,同时兼顾安全性和使用便利性。以下是基于测量结果的具体选择方法:
一、核心测量指标及判断标准
在选址前,需通过工具(如太阳辐射仪、量角器、卷尺)或专业软件(如 PVsyst、谷歌地球)测量以下关键数据:
测量指标 理想标准 最低可接受标准
年日照时数 ≥2000 小时 / 年(我国北方、西北、青藏高原等) ≥1500 小时 / 年(长江流域部分地区)
日均有效日照 ≥4 小时(正午 10:00-14:00 无遮挡) ≥3 小时(允许早晚短暂遮挡)
安装倾角 等于当地纬度 ±5°(最大化吸热效率) 纬度 ±15°(效率下降不超过 10%)
遮挡物高度 冬至日正午,遮挡物阴影不覆盖集热器 遮挡时间≤1 小时 / 天(且非正午时段)
安装面积 集热器面积 = 用水量(L / 天)÷50(参考值) 最小满足集热器 + 水箱安装空间(预留检修位)
风速 / 承重 风速≤6 级,承重≥50kg/㎡(含水箱满水重量) 风速≤8 级(需加固),承重≥30kg/㎡

二、基于测量结果的位置选择步骤
1. 优先选择 “无遮挡的向阳面”
朝向判断:
我国位于北半球,正南方向为最优(集热器接收太阳辐射量最大),允许偏差 ±15°(东南 / 西南方向),偏差超过 30°(如正东 / 正西)会导致效率下降 20% 以上。
测量方法:用指南针确定正南,结合建筑墙体朝向,标记集热器安装的基准方向。
遮挡物排查:
重点测量冬季(冬至日前后)的遮挡情况(因太阳高度角最低,遮挡最严重),用卷尺 + 量角器计算遮挡物(树木、高楼、烟囱)的阴影长度:
例:若前方有一栋 10 米高的建筑,距离安装点 20 米,其冬至日正午阴影长度≈10÷tan (当地太阳高度角),若阴影覆盖安装区域则需避开。
解决方案:若遮挡来自树木,可修剪枝叶;若为固定建筑,需抬高安装位置(如加装支架增高 1-2 米)或更换至侧面无遮挡区域。
2. 确定合理的安装倾角
计算公式:安装倾角 θ≈当地纬度 φ±5°(根据使用需求调整):
若侧重夏季用热水(如南方地区),θ=φ-5°(减少夏季正午太阳直射,避免水温过高);
若侧重冬季用热水(如北方地区),θ=φ+5°(增加冬季吸热角度)。
测量与调整:用倾角仪测量支架角度,通过调整支架高度(如增加底部垫片)使集热器与水平面夹角符合计算值。
示例:北京(纬度 39°),冬季安装倾角可设为 44°,夏季设为 34°。

3. 评估安装空间与承重能力
面积需求:
集热器面积:按人均 50-80L 热水需求计算,1㎡集热器日均产 50℃热水约 80-100L,即 3 口之家需 2-3㎡集热器面积。
预留空间:集热器周围需留≥50cm 检修通道,水箱与墙面间距≥30cm(便于维护)。
承重检测:
屋顶安装:需联系物业确认屋顶承重(混凝土屋顶通常≥200kg/㎡,满足要求;彩钢瓦 / 砖木结构屋顶需加固,加装承重钢梁)。
阳台 / 墙面安装:用膨胀螺丝固定支架,测量墙体承重(实心砖墙 / 混凝土墙可承受,空心砖 / 轻质隔墙需更换安装点)。
4. 考虑环境因素(风速、水质、防冻)
抗风要求:
沿海或多风地区,需测量常年最大风速,选择抗风等级≥8 级的支架(加装防风拉索固定),避免安装在屋顶边缘、风口位置。
防冻与排水:
北方地区(冬季气温≤0℃):安装位置需便于管道保温和排水,优先选择靠近室内的墙面(缩短管道长度,减少热损失),避免安装在阴面低温区域(易冻堵)。
水质保护:
若当地水质较硬(水垢严重),安装位置需便于定期清洗集热器(如低层屋顶或阳台,避免高层难以操作)。
5. 兼顾使用便利性
管道长度:集热器与用水点(浴室、厨房)的管道越短越好(建议≤5 米),过长会导致管道散热损失增加(每米损失约 5%-10%),可通过测量冷热水管路由确定最优路径。
安装高度:水箱位置需高于集热器(自然循环系统),落差≥30cm(确保水循环顺畅);强制循环系统可灵活安装,但水箱需便于补水和检修。

三、不同建筑场景的优选位置
建筑类型 推荐安装位置 注意事项
平屋顶住宅 屋顶正南 / 东南方向,远离烟囱、排气管 加装避雷装置(若屋顶无避雷带)
斜屋顶住宅 南向坡面(与屋顶坡度一致,减少支架成本) 确保瓦片承重,避免破坏屋顶防水层
高层公寓 南阳台栏杆 / 墙面(集热器壁挂式安装) 需物业审批,避免遮挡楼下采光
农村自建房 庭院南向地面支架(方便维护,承重无忧) 加装防盗网,防止集热器被盗
总之,选择安装位置的核心逻辑是:在满足 “高日照、低遮挡、易维护” 的前提下,平衡效率、安全与成本。若测量后发现多个位置符合条件,可通过计算 “年总太阳辐射量”(结合当地气象数据)确定最优解,辐射量越高,长期节能效果越显著。