• 浅谈太阳能在地暖系统中的应用
  •   来源:中国制冷网
  • 2015-10-20
摘要:本文介绍了以太阳能热源为主的地板采暖系统,并有效结合壁挂锅炉或空气源热泵热源,实现集采暖、中央空调(制冷)、生活热水为一体的家居舒适系统。阐述了系统示意图、系统构造、水循环系统、技术特点及原理。本文仅为水系统示意及其技术说明,电气自动控制系统,有待日后续篇。
 
关键词:太阳能、地板采暖、生活热水、中央空调(制冷)、壁挂炉、空气源热泵、流量平衡罐
 
当今社会都在忙于应对能源危机(石油、天然气、煤、电等不可再生资源日近枯竭),能源价格不断上升,日趋严重影响国际经济形势和人们的正常生活,尤其是对高能耗下的新技术新产品的应用形成了巨大阻力;开发利用可再生能源和太阳能(永不枯竭)成为全球关注的焦点,我国政府也在大力支持和鼓励开发和使用新能源和可再生能源。
 
从今年入冬进入采暖期来看,全国不少地方出现“限气令”(如郑州、扬州),这正是许多以“天然气作为热源”采暖的用户心中的担忧。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程释放出的能量,辐射到地球,人们通过光电,光热,光化学的方式使之转化利用以服务人类。其特点是取之不尽,用之不竭,一次投入终身使用,没有任何污染。也就是说太阳能是绿色环保的、廉价的能源,如何实现太阳能在地板采暖中的有效利用就显得尤于重要。本文列举了两种应用太阳能的地板采暖系统:一种是太阳能+壁挂炉的双热源系统,实现采暖与生活热水功能;另一种是太阳能+空气源热泵(或热泵),可附加辅助电加热设备的多热源系统,实现集采暖、中央空调(制冷)、生活热水为一体的家居舒适系统。
 
(1)太阳能+壁挂炉系统
 
该系统能实现地板采暖、生活热水的两大功能。系统采用太阳能、燃气壁挂锅炉两种热源,通过一个“流量平衡罐”将两种热源有效并机,使整个系统自动化控制,达到操作简单、舒适性节能的运行效果。已是一种非常成熟的应用方案,已有较多类似的工程实例。
 
 
系统示意图(图一)
 
(2)太阳能集热换热循环系统
 
承压式太阳能集热板、太阳能循环泵、双盘管换热水箱的一组盘管(图一H1)形成一个闭式循环系统。太阳能循环泵(图一P5)受温度控制进行介质内循环运转,循环介质为专用的防冻液。由于防冻液受温度影响而产生防冻介质的体积、压力变化,需在管路中安装膨胀阀、安全阀、膨胀罐。
 
(3)太阳能、壁挂锅炉的双热源并机原理
 
太阳能循环系统对双盘管换热水箱加温,换热盘管(图一H2)、水泵P3形成一个循环系统,将太阳能的热源水送至流量平衡罐。与壁挂锅炉的热水,在流量平衡罐内混合。流量平衡罐是两个热源系统并机的关键部件,起到热源混合与水力、流量平衡分配的作用。
 
(4)地暖自控系统原理
 
图一中的地暖水泵P1、P2为地暖循环泵,能起到循环、增压的作用。如停止水泵运转,也将对地暖系统实现舒适性温度控制。在非采暖期间,关闭电动阀(图一AV1)可以切断地暖系统。
 
(5)生活热水循环系统
 
双盘管换热水箱,也为生活热水的容积式水箱。热水经三通混水阀,可恒定为50℃的出水温度,与龙头管道、热水循环泵(图一P4)构成一个中央热水系统。该系统最巧妙的设计是,在停止采暖(关闭AV1电动阀)时,壁挂锅炉的热水经盘管(图中H2)对换热水箱加温。因此H2换热盘管具有“双向换热”的作用。这样在太阳能(日照)不足时也能保障充足的生活热水。图中的热水循环泵(P4)能实现热水管道循环,自动恒定管道水温,使龙头出水“即开既热,无需放冷水”。
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