分析太陽(yáng)能與生物質(zhì)爐結(jié)合采暖系統(tǒng)技術(shù)

1建筑概況 　　項(xiàng)目位于密云縣石城鎮(zhèn)政府以北1km 路邊，已于2014年采暖季投入使用，效果良好。 　　根據(jù)建筑形式，屋頂南向屋面最多能安裝18m2太陽(yáng)能集熱器，按照常規(guī)1:5的面積配比，可以為90m2室內(nèi)面積提供采暖。 　　本方案根據(jù)此條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 　　2采暖技術(shù)方案 　　（一） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 　　1.冬季提供采暖部分所需熱量，達(dá)到部分節(jié)能目的。太陽(yáng)能系統(tǒng)冬季提供的熱量一般為采暖季總耗熱量的20%~50%，其所占比例根據(jù)用戶建筑形式、建筑熱負(fù)荷、初投資及用戶的使用情況等條件進(jìn)行考慮。 　　2.春夏秋提供充足的生活熱水，除了連續(xù)陰天等不利氣象條件，太陽(yáng)能系統(tǒng)基本能滿足用戶對(duì)生活熱水需要。 　?。ǘ?系統(tǒng)原理與構(gòu)成 　　1.系統(tǒng)供熱設(shè)備供熱部分主要由兩部分構(gòu)成：太陽(yáng)能集熱部分、常規(guī)供熱設(shè)備。住宅采暖和熱水需求熱量由太陽(yáng)能集熱器和常規(guī)供熱設(shè)備提供。冬季，太陽(yáng)能提供部分采暖熱量需求，太陽(yáng)能和常規(guī)供熱設(shè)備均同時(shí)工作；春、夏、秋季的晴天，太陽(yáng)能系統(tǒng)提供全部熱水需求熱量，連續(xù)陰雨天，由常規(guī)能源提供熱水熱量。系統(tǒng)供熱設(shè)備如圖1所示。 　　2.采暖：采用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)，供水溫度35℃~45℃之間，供回水溫差在10℃以內(nèi)。 　　3.熱水：利用自來(lái)水壓力頂水使用，水溫＞40℃。 　　4.儲(chǔ)熱水箱：采暖水箱為非承壓水箱。 　　5.控制：系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，具備手動(dòng)控制功能；具備采暖水、洗浴水、室內(nèi)溫度顯示。 　　（三） 技術(shù)措施 　　1.輔助能源 　　常用的輔助能源有電加熱和生物質(zhì)爐兩種形式。相比之下，電加熱具有快捷、干凈的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有運(yùn)行費(fèi)用高的缺點(diǎn)，不適合新型農(nóng)村住宅采暖使用；生物質(zhì)爐實(shí)用性高、費(fèi)用低廉更貼近用戶的實(shí)際生活需求。 　　利用太陽(yáng)能采暖技術(shù)結(jié)合生物質(zhì)爐作為輔助能源，實(shí)現(xiàn)可再生能源解決農(nóng)村的采暖及熱水用能需求。 　　2.防凍、防過(guò)熱設(shè)計(jì) 　　采用落空式防凍防過(guò)熱設(shè)計(jì)方案。 　　3.儲(chǔ)熱水箱 　　采暖系統(tǒng)采用復(fù)合水箱，該水箱的首要功能是為住戶的地暖盤(pán)管設(shè)備供應(yīng)太陽(yáng)能熱水，以保證室內(nèi)采暖。同時(shí)，水箱內(nèi)置盤(pán)管，利用從太陽(yáng)能獲得水箱中熱水對(duì)經(jīng)過(guò)盤(pán)管的自來(lái)水進(jìn)行加熱，從而得到生活熱水。儲(chǔ)熱水箱設(shè)計(jì)成開(kāi)式水箱適宜于落空式太陽(yáng)能系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。太陽(yáng)能系統(tǒng)與采暖系統(tǒng)為直接系統(tǒng)，不設(shè)置換熱裝置，可降低太陽(yáng)能系統(tǒng)工作溫度，提高太陽(yáng)能的集熱效率。 　　4.低溫地板輻射采暖系統(tǒng) 　　采暖末段采用低溫地板輻射采暖系統(tǒng)，該供暖方式有如下優(yōu)點(diǎn)： 　　4.1 系統(tǒng)通過(guò)地下?lián)Q熱盤(pán)管加熱地面，地面向房間散熱，形成腳暖頭涼的溫度場(chǎng)，符合人體生理學(xué)需求，提高采暖的舒適度； 　　4.2 地板輻射采暖供水溫度低，適合與太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)結(jié)合，太陽(yáng)能集熱器工作在高效率區(qū)域，提高太陽(yáng)能利用效率； 　　4.3 地板輻射采暖有較大儲(chǔ)熱能力，可以減少儲(chǔ)熱水箱的容積，此外節(jié)能建筑可以在夜晚關(guān)閉采暖系統(tǒng)，利用地面熱容保證室內(nèi)的溫度。地板輻射采暖設(shè)計(jì)中，盤(pán)管采用密管距，低供水溫設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)高效率運(yùn)行。 　　（四）技術(shù)特點(diǎn) 　　1.集熱器 　　采暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合設(shè)計(jì)的問(wèn)題，集熱器采用屋面嵌入式結(jié)構(gòu)，與建筑協(xié)調(diào)美觀；集熱器有可靠的防、排水系統(tǒng)，采用低噪音、低功耗、長(zhǎng)壽命水泵；同時(shí)具有長(zhǎng)壽命、符合水質(zhì)要求的塑料管材。工程安裝如圖2所示。 　　2.控制系統(tǒng) 　　控制系統(tǒng)是以德國(guó)產(chǎn)溫差循環(huán)控制儀為核心的全自動(dòng)控制器，為適應(yīng)不同運(yùn)行控制需求，所有水泵均設(shè)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的靈活性；溫度在控制柜上直接顯示，不需用戶按健選擇，避免人員失誤操作帶來(lái)安全隱患。設(shè)備間安裝如圖3所示。 　　3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 　　采暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮系統(tǒng)壽命、系統(tǒng)維護(hù)和運(yùn)行安全的要求，體現(xiàn)以下特點(diǎn)： 　　3.1采用選擇性涂層高效太陽(yáng)能集熱器； 　　3.2集熱器面積大，實(shí)現(xiàn)較高太陽(yáng)能保證率； 　　3.3采用溫度分層復(fù)合水箱，保證儲(chǔ)能、生活熱水和采暖需求； 　　3.4采用鋼化玻璃和整體板芯，集熱器內(nèi)無(wú)接口，保證系統(tǒng)壽命和在惡劣環(huán)境中無(wú)故障運(yùn)行； 　　3.5采用換熱盤(pán)管保證生活用水水質(zhì)； 　　3.6用生物質(zhì)低排放爐作輔助熱源（北京市太陽(yáng)能研究所集團(tuán)有限公司律翠萍張永泉）