太阳能供暖系统的应用

太阳能供暖系统的应用 Vo1.29,No.7 2011年7月 中国资源综合利用 ChinaResourcesComprehensiveUtilizationo综合利用 太阳能供暖系统的应用 富雪峰 (齐齐哈尔市巨龙建筑工程公司,黑龙江齐齐哈尔161000) 摘要:太阳能供暖系统的应用对于节能减排具有重要意叉.通过太阳能供暖系统组 成及供暖特点,供暖 系统运行原理等的论述,指出太阳能供暖系统应用实践需要注意的事项. 关键词:太阳能;供暖系统:节能减排 中图分类号:TU832文献标识码:A文章编号:1008—9500(2011)07—0037—02 TheApplicationofSolarEnergyHeatingSystem FuXuefeng (JvlongConstructionEngineeringCompanyofQiqihar,Qiqihar161000,China) Abstract:Theapplicationofsdlarenergyheatingsystemhasimportantsignificanceforsavingenergyand reducingpollutantemission.Thispaperanalysedthesystemcomposition,heatingcharacteristicsandoperation principleofsolarenergyheatingsystem,andpointedoutthenoticeinapplicationpractice. Keywords:solarenergy;heatingsystem;savingenergyandreducingpollutantemission 目前,能源危机,环境污染是全世界面临的难 题.最大化地提高清洁能源和可再生能源的利用比 例,特别是通过多能源的综合利用来解决环境问题 已成为全球能源界的共识.太阳能供暖系统利用太 阳能为分户家庭提供热源,这种新型的家庭供热方 式以节能,环保,高效的特点已引起人们的广泛关 注.太阳能供暖技术对我国建筑节能有着非常积极 的作用,是今后太阳能光热利用的新方向. 1太阳能供暖系统组成及供暖特点 太阳能供暖系统主要有四部分组成,其供暖系 统不同于太阳能热水系统,详见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l所示. 表1太阳能供暖系统组成及供暧特点 组成供暖特点 (】)热量提供部分:太阳 能集热器和辅助加热设备: (2)储热换热部分:储热 水箱和换热设备; (3)热量使用部分:供暖 末端: (4)控制部分:系统控制器. (1)季节性使用明显.系 统利用率低; (2)供热需求量大,供暖 季随时间变化明显: (3)系统热媒温度根据 不同的供暖开工而变化: (4)冬季需热量大,太阳 能辐射量少,夏季需热量小. 太阳能辐射量大. 2太阳能供暖系统运行原理 太阳能供暖系统在供暖季提供部分供暖热量. 非供暖季提供足量热水,全年充分利用太阳能资源. 因此,太阳能供暖系统也称为太阳能联合系统. 2.1系统运行原理 (1)太阳能集热循环:太阳能集热循环为温差 控制,强制循环的落空系统.系统通过比较太阳能 集热器和水箱的温度控制集热器循环泵启停,当集 热器温度高于水箱温度设定值时循环泵启动.太阳 能集热器不断将水箱中的热水加热;当温度低于设 定值时循环泵停止,室外太阳能集热器和管路中的 水受重力作用落回水箱(要求集热器比水箱位置 高),防止反向散热,达到冬季防冻的目的. (2)辅助加热循环:辅助加热为温度控制.系统 通过检测水箱中的温度是否达到设定温度,确定辅 助热源是否开启. 2.2系统特点 (1)采用套筒式水箱的方式,满足供暖和生活 热水的不同要求.储热水箱由外层供暖水箱和内部 热水箱组成.供暖水箱为开式非承压水箱,内部热 水箱为承压水箱.热水箱为承压顶水使用,提高了 收稿日期:201l一04一l5 作者简介:富雪峰(1975一),女,黑龙江齐齐哈尔人,工程师,主要从事 建筑施工 建筑施工总承包合同建筑施工企业管理制度建筑施工合同书建筑施工合同协议书房屋建筑施工合同 技术 管理工作. —— 37- 6综合利用中国资源综合利用第7期 热水使用的舒适性,同时,春夏秋三季可利用供暖 水箱中的热量.增加了热水量. (2)太阳能循环采用一次循环,排空系统,在提 高系统效率,减少系统投资的同时满足了冬季防冻 要求.系统不同于国外的二次循环系统,供暖水箱 小的热水通过循环管路直接和太阳能集热器进行 循环,取消了中间换热过程,提高了系统效率;采用 系统落空技术替代国外采用防冻液防冻方式,减少 了系统投资.系统简单,可靠. (3)太阳能循环系统采用非承压系统,解决了 夏季闭式二次循环系统高温,高压容易给系统管路 和设备造成损坏的问题.提高了系统供暖的可维护 性和使用寿命. 3太阳能集热器与供暖方式的搭配分析 目前国内太阳能集热器主要有平板型,全玻璃 真空管,热管真空管3种类型.供暖方式主要有散 热器供暖,低温地板辐射供暖和风机盘管供暖3 种.由于每种集热器和供暖方式均有各自的运行温 度,因此如何搭配太阳能集热器和供暖方式,决定 了系统是否能够有效运行. 3.1从保热性能上分析 集热器的选择主要从保热性能来分析,各种供 暖方式采用不同的太阳能集热器,详见表2所示. 太阳能集热器在低温段工作时具有良好的集热性 能,随着工作温度的提高,集热性能呈下降趋,因此, 从最大限度利用太阳能资源角度考虑,选择工作温 度较低的低温热水地板辐射供暖方式最为理想. 表2供暧方式和太阳能集热器的搭配 供暖方式(工作温度) 平板型集热器,全玻璃 真空管集热器,热管真空管 集热器 筹住龛鍪璃妻塞热管真霎鍪管 空管真空管集热器.工 3.2从系统运行安全可行性考虑 太阳能供暖系统的冬夏平衡问题.在非供暖 季,由于系统所需负荷减少,太阳能偏执器会长时 间处于空晒,闷晒的不利条件下,太阳能系统会产 生过热问题.在这种环境下要保证集热器长时间安 - 38- 全,可靠地运行,必须选择合适的太阳能集热器,并 采取相应的保护措施. 根据太阳能集热器的偏执特性.平板型集热器 ?左右.集热效率接 冬季在75cI=左右,夏季在90 近于0,达到吸热与散热自平衡状态.本身就解决 了系统的过热问题.而其他两种真空管集热器,则 必须加装相应的散热装置才能解决系统的过热问 题,增加了系统的复杂程度和造价.因此,从系统运 行安全可靠性的考虑.平板型集热器是太阳能供暖 系统的最佳选择. 在寒冷地区.如果系统在夏季除热水以外没有 热量消耗,太阳能平板型集热器和低温热水地板辐 射供暖是最佳的搭配方式.这种搭配既符合太阳能 集热器的偏执特性,又解决了系统在非供暖季的过 热问题,保证了系统长时间安全运行. 4太阳能供暖系统应用效果注意事项 太阳能供暖系统应用效果主要考虑两个问题: 太阳能集热器面积与供暖面积的配比:太阳能供暖 系统与建筑的结合. 4.1太阳能集热器面积与供暖面积的配比 (1)太阳能集热器面积与供暖面积的配比要考 虑以下3个问题:太阳能的节能率;建筑的供暖负 荷;系统的经济效益.太阳能集热面积太小,起不到 应有的作用;面积太大,经济效益降低.因此,综合 考虑各种因素.太阳能系统的供暖贡献率宜取6o% 以下.太阳能集热器面积与供暖面积的配比应控制 在l:5至1:1O之间. 4.2太阳能供暖系统与建筑的结合 (1)在实际的太阳能供暖项目中,太阳能集热 器可采用嵌入屋面瓦中,安装在屋面瓦上,安装在 南立面上,安装在大倾角坡屋面上等多种方式. (2)在实际工程项目中,如果在建筑 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时没 有考虑太阳能系统的安装,在施工中会遇到诸如屋 顶集热器安装预埋,管道布置,设备间选取,供水供 电等各种问题.因此,在建筑设计时必须同步考虑 太阳能系统的设计,安装.才能保证施工的顺利进 行及系统的质量. (责任编辑/王博琼)