简要概念说明

GAP Solutions致力于为住宅建筑开发和实施创新，可持续和增值的无源太阳能系统解决方案，例如图1所示的GAP：水幕墙，其设计用于太阳能家用热水的产生。 
热水制备在现代住宅建筑中占能源需求的重要部分，因为使用改进的围护系统和通风概念可以极大地减少空间供暖的能源需求：在高能效房屋中，生活热水的产生至少占总能源消耗的60％总热量需求。

GAP：water是一种新的专利低技术解决方案，该解决方案将用于水加热的分散式太阳能系统集成到预制解决方案中。核心元素是带有储水式热交换器的混凝土储能太阳能吸收器，该热交换器安装在建筑物的外壳中，紧邻热水的消耗点。混凝土吸收器被非常好的绝缘玻璃覆盖，能够将撞击的太阳辐射转换成热量，并存储在混凝土结构中。嵌入式热交换器能够访问存储的热量，以预热家用所需的淡水。在集热器的出口处，使用热发生器（例如锅炉）将水流加热到所需温度。

由于在许多情况下太阳能预热的温度已经足以制备热水，因此节省了大量能源。与传统的太阳能系统不同，不需要使用大型水分配网络或水箱，包括泵和电子设备（主动控制）。

图24. GAP：水立面的示意图（左）和视图（右）。

建筑和技术融入信封

GAP：water系统已作为GAP：skin立面集成到预制结构中（请参阅报告中的专用章节）。如图所示，GAP：water面板的主要组件是混凝土存储/太阳能吸收器，该吸收器被封装在绝缘的覆盖玻璃中并集成了热交换器。这样的面板安装在固定于找平层的木框架中，该木框架包括木子结构和绝缘材料。同样在没有热水需求的时候，GAP：水是很好的隔热层。

该系统不需要泵，主动控制或防冻保护。混凝土集热器的存储质量和中空玻璃的性能（U值<0.6 W /m².K，g值> 55％）相结合，可确保较高的抗冻性。全年也不会使混凝土集热器（热水）过热。收集器的使用不限于南方暴露。

为了展示该解决方案的潜力，图25展示了位于法兰克福的两人住宅的北和南立面上的GAP：水装置的每月能量平衡。图26显示了在集热器混凝土芯中部模拟的一组每月温度，即水热交换器的温度。可以看出，该立面显示了南立面的最佳性能，但也可以用于北立面。还可以观察到，即使在室外温度较低的情况下，混凝土集热器芯的最低温度如何也永远不会达到接近冰点的值。

图25. GAP：德国法兰克福的水装置和2人住宅的模拟每月能量平衡。Qrequired（紫色）是热水制备的能量负荷，Qharvested（红色）是GAP收集的能量：水，Qwall（蓝色）是通过后壁传递到房间的能量。

图26.德国法兰克福GAP：自来水装置的温度趋势。最小选项卡（灰色虚线），最大选项卡（浅灰色）和平均选项卡分别是混凝土芯（水管）中间的最低，最高和平均温度。室外平均温度（黄色）是室外的平均气温。
 

融入建筑物：系统与舒适度

与混凝土收集器的管道连接通过现有墙壁上的岩心钻孔到达建筑物的内部。由于该系统是分散的并且接近消耗点，因此可以防止较长的供应线，从而避免了较高的配电损耗。如上所述，GAP：水会预热淡水，但需要使用发生器将水加热到所需温度。如果需要，该系统也可以集成到现有的建筑物服务中。该系统已在2010年用于奥地利Leoben /奥地利的256个住宅单元的住宅综合体的翻新，效果非常好（图27）。该系统可在一年内生产生活热水，每个住宅使用3至4平方米的混凝土存储吸收器，可节省35％（北侧）至75％（南侧）的能源。

图27.奥地利莱奥本的GAP：水面板（左）和GAP：水装置（右）。

得到教训

• 简单来说，GAP：water所采用的“低技术”方法意味着放弃昂贵，复杂的技术以及采用简单的原理可以产生最佳的LCC。
• 北立面也可以利用太阳能！
• 太阳为任何精心建造的建筑物提供的能量超过其实际需求。
• 分散式生活热水加热可显着减少配电管线的损耗。 

进一步阅读

建筑材料是二氧化碳排放的主要原因。欧洲已经建成，这就是为什么欧洲必须从那里开始向无二氧化碳建筑管理的转变。在经过翻新的建筑物中，热水的比例相对于热能的需求急剧增加。在最佳实践示例中，已经“掌握”了多年的技术实施。

有关光伏解决方案的更多信息，请点击此处：被动式房屋翻新格拉茨，立面集成的基于DC的热水预热，最终报告：能源与环境研究报告00/2010 
https://nachhaltigwirtschaften.at/de/hdz/projekte/photovoltaik -water-solution.php

公司网站：www.gap-solutions.at