太陽(yáng)能結(jié)合燃?xì)庠谧≌嶂械膽?yīng)用

摘要:隨著太陽(yáng)能在生活熱水領(lǐng)域中應(yīng)用不斷增加，用戶對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的要求已經(jīng)到了一個(gè)新階段，即太陽(yáng)能與其他能源優(yōu)化組合進(jìn)行無(wú)縫連接，避免各個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)使用，各施其能造成能源浪費(fèi)與不足。 　　1應(yīng)用實(shí)例 　　1.1工程概況 　　北京懷柔某鎮(zhèn)生態(tài)發(fā)展示范區(qū)環(huán)境整治定向安置房項(xiàng)目，熱水供應(yīng)方式采用燃?xì)獗趻鞝t輔助太陽(yáng)能供熱集成系統(tǒng)。 　　1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)亮點(diǎn) 　　1.2.1燃?xì)獗趻鞝t與太陽(yáng)能完美結(jié)合 　　由于太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，為此，我們研發(fā)出一種可以安全、穩(wěn)定綜合供熱系統(tǒng)。如圖1。 　　該系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器、容積式換熱器和燃?xì)鉄崴?/strong>，容積式換熱器上的熱媒循環(huán)液通過(guò)熱媒循環(huán)管路與太陽(yáng)能集熱器上熱媒循環(huán)液連接，其進(jìn)、出水口通過(guò)熱水循環(huán)管路連接，保證供水壓力，減少對(duì)燃?xì)獗趻鞝t的沖擊，延長(zhǎng)使用壽命。 　　熱水供水管路上設(shè)有混水閥，將從容積式換熱器出來(lái)的熱水混合到恒定溫度，再進(jìn)入燃?xì)獗趻鞝t，避免水溫不恒定使得燃?xì)鉅t頻繁啟動(dòng)，減少燃?xì)夂哪堋? 　　1.2.2平板集熱器防凍 　　我們采用防凍液一水二次換熱、防凍液雙回路循環(huán)技術(shù)。既解決了水凍結(jié)及凍壞問(wèn)題，還解決了水結(jié)垢問(wèn)題。 　　1.2.3系統(tǒng)全智能運(yùn)行 　　本系統(tǒng)為全智能控制系統(tǒng)，PLC 控制器，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制；控制程序?qū)囟?、水位、時(shí)間和流量等參數(shù)巧妙融合，可優(yōu)先利用太陽(yáng)能，減少輔助加熱燃?xì)庀?；?dāng)用戶用水條件發(fā)生變化時(shí)，控制程序可任意更改升級(jí)，簡(jiǎn)單方便。 　　1.2.4太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合 　　本設(shè)計(jì)把建筑、太陽(yáng)能技術(shù)和景觀設(shè)計(jì)融為一體。將太陽(yáng)能集熱器通過(guò)支架統(tǒng)一安裝在土建預(yù)留好的坡屋面混凝土支墩上，確保太陽(yáng)能集熱器安全可靠；將容積式換熱器及水泵安裝在坡屋面閣樓間內(nèi)，既有效利用閑置空間，還不影響建筑物整體外觀；將熱水管道統(tǒng)一布置在廚房側(cè)邊墻上，再連接到每戶燃?xì)獗趻鞝t，既方便管道連接安裝和運(yùn)行管理，又美觀、節(jié)省空間。如圖2。 　　1.3系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 　　1.3.1 容積式換熱器設(shè)計(jì)選型 　　以1號(hào)樓為例，系統(tǒng)采用分區(qū)供水形式，高區(qū)選取5t臥式容積式換熱器；低區(qū)選取2個(gè)1t臥式容積式換熱器。換熱器采用不銹鋼換熱管，碳鋼殼體，殼程耐壓1.0MPa，管程耐壓1.0MPa，保溫為50mm厚橡塑保溫棉。 　　1.3.2太陽(yáng)能集熱器設(shè)計(jì)選型 　　以1號(hào)樓為例，日用熱水量7t；系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷、熱水溫度分別為15℃、60℃。北京地區(qū)太陽(yáng)集熱器采光面的太陽(yáng)輻照量為1.7萬(wàn)kJ/（m2·d）。根據(jù)GB 50364-2005《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》,太陽(yáng)能保證率按50%計(jì)算，太陽(yáng)能集熱器采光面積計(jì)算公式為： 　　用集熱面積為2m2的平板型太陽(yáng)能集熱器，本項(xiàng)目為間接換熱系統(tǒng)，并結(jié)合建筑屋面實(shí)際情況，太陽(yáng)能集熱器布置面積約176m2，通過(guò)上述計(jì)算及屋面布置情況，太陽(yáng)能保證率可達(dá)50%，節(jié)能效果明顯。 　　1.3.3燃?xì)獗趻鞝t設(shè)計(jì)選型 　　以1號(hào)樓一戶為例，日用熱水量90L；系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷、熱水溫度分別為15℃、60℃，所需燃?xì)獗趻鞝t功率為： 　　1.4系統(tǒng)的運(yùn)行與控制 　　太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)：當(dāng)集熱器溫度＞承壓水箱溫度8℃（可調(diào)）時(shí)，如圖1，太陽(yáng)能循環(huán)泵P1運(yùn)行，將集熱器中的熱媒通過(guò)盤管和承壓水箱中的水進(jìn)行換熱；反之，P1停止運(yùn)行。反復(fù)循環(huán)，將承壓水箱中的水加到設(shè)定溫度60℃（可調(diào)）。 　　補(bǔ)液系統(tǒng)：當(dāng)太陽(yáng)能循環(huán)系統(tǒng)由于缺液導(dǎo)致系統(tǒng)壓力＜設(shè)定壓力時(shí)，補(bǔ)液電動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)，延時(shí)60s后，補(bǔ)液泵P3啟動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)液；反之，P3停止運(yùn)行,延時(shí)60s后補(bǔ)液電動(dòng)閥關(guān)閉。 　　供水系統(tǒng)：太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)采用承壓水箱承壓供水，保證系統(tǒng)供水壓力平衡,且供水主管道安裝混水閥，將水溫控制在40℃（可調(diào)），克服了太陽(yáng)能水壓不穩(wěn)定，對(duì)燃?xì)獗趻鞝t的沖擊，提高系統(tǒng)安全性。 　　燃?xì)廨o助加熱系統(tǒng)：太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)采用分散式燃?xì)廨o助加熱，當(dāng)陰雨天、霧霾天氣，光照不足時(shí)，承壓水箱水溫＜設(shè)定溫度40℃（可調(diào)），用戶用水時(shí)，可通過(guò)燃?xì)獗趻鞝t進(jìn)行二次加熱，供至用戶用水終端，保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)供水。 　　2結(jié)語(yǔ) 　　北京懷柔某鎮(zhèn)生態(tài)發(fā)展示范區(qū)環(huán)境整治定向安置房項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和示范了太陽(yáng)能與燃?xì)獗趻鞝t結(jié)合在住宅項(xiàng)目中的應(yīng)用，解決了太陽(yáng)能與燃?xì)饨Y(jié)合供熱系統(tǒng)難題，擴(kuò)大了太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，做到了太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑的和諧統(tǒng)一，為提倡低碳經(jīng)濟(jì)的今天做出了巨大貢獻(xiàn)。（天普新能源科技有限公司/丁海兵、肖麗梅、孫海嬌）