求太陽(yáng)能采暖方案？？

【專家解說】：

一、太陽(yáng)能地板采暖系統(tǒng)
1.1太陽(yáng)能地板采暖系統(tǒng)工作原理
太陽(yáng)能地板采暖供熱系統(tǒng)工作原理，主要由能源收集和熱量輸出兩個(gè)流程組成:
1.能量收集過程中當(dāng)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的水溫升至設(shè)定穩(wěn)定時(shí)，溫控器輸出信號(hào)，控制集熱循環(huán)泵工作，把集熱器中的高溫水和蓄能水箱中的低溫水相互循環(huán)。從而逐漸帶動(dòng)水箱的溫度升高。太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度不足時(shí)，控制系統(tǒng)開啟輔助電加熱器系統(tǒng)補(bǔ)充能量，以實(shí)現(xiàn)全天侯熱源供給。
2.蓄能水箱在逐漸積得熱量之后，若達(dá)到設(shè)定溫度，則通過供熱循環(huán)泵，使蓄能水箱中的熱水在整個(gè)建筑埋管中循環(huán)流動(dòng)，向供熱單元輸送能量。當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值，通過溫度傳感器控制采暖循環(huán)泵的關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)操作的智能化與經(jīng)濟(jì)化。
1.2 太陽(yáng)能低溫?zé)崴匕宀膳到y(tǒng)組成
系統(tǒng)主要的部件包括：
（1）太陽(yáng)能集熱器——太陽(yáng)能集熱器是整個(gè)裝置中的關(guān)鍵部件，主要起到采集太陽(yáng)能量，對(duì)儲(chǔ)熱水箱的水進(jìn)行加熱的目的。
（2）太陽(yáng)能儲(chǔ)熱水箱——太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)裝置中的儲(chǔ)水箱一般保溫材料采用聚氨酯發(fā)泡。該水箱可滿足冬季的供暖。
（3）輔助能源——輔助能源系統(tǒng)是太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的補(bǔ)充與備用。當(dāng)太陽(yáng)能系統(tǒng)無法滿足供熱需求時(shí)，啟動(dòng)輔助能源加熱儲(chǔ)熱水箱中的水，達(dá)到設(shè)定溫度即停止。
（4）太陽(yáng)能水泵——太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)中的循環(huán)動(dòng)力設(shè)備，通過太陽(yáng)能水泵的循環(huán)，利用太陽(yáng)能集熱器吸收的能量加熱儲(chǔ)水箱中的水。
（5）供暖循環(huán)泵——將太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱中的熱量通過循環(huán)送至各供暖區(qū)域，提升房間的溫度。太陽(yáng)能地板采暖系統(tǒng)主要有太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)、地板采暖系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三大部分組成。如圖所示 :

圖1 太陽(yáng)能低溫地板輻射采暖系統(tǒng)原理圖

由圖可知：其采用太陽(yáng)能+輔助熱源的聯(lián)合供熱方式，太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)優(yōu)先選用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能供熱不足的能量由輔助熱源補(bǔ)充。太陽(yáng)能系統(tǒng)與輔助加熱系統(tǒng)聯(lián)合供熱，可保證全天候供熱，在熱源充足的前提下，滿足地板輻射散熱和熱水供應(yīng)。
1.3 控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要由溫控系統(tǒng)、水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、定時(shí)控制系統(tǒng)和中央處理運(yùn)行系統(tǒng)等部分組成，可由PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，這方面技術(shù)比較成熟。
二、太陽(yáng)能地板輻射系統(tǒng)的計(jì)算
1、太陽(yáng)能集熱器
太陽(yáng)能集熱器選用全玻璃真空管Ｕ型集熱器，此種形式的太陽(yáng)能集熱器熱效率高，防凍性能好，承壓能力高，熱容量小，啟動(dòng)快；在采暖初期和末期可以不用輔助熱源而直接供暖，同其他形式的太陽(yáng)能集熱器相比，全玻璃真空管Ｕ集熱器更適合應(yīng)用于太陽(yáng)能地板輻射采暖系統(tǒng)。
集熱器面積的計(jì)算:

— 直接系統(tǒng)集熱器采光面積，m2— 全天供熱量，W— 太陽(yáng)能保證率，根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽(yáng)輻照、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性及用戶要求等因素綜合考慮后確定，本工程選取30%— 當(dāng)?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系亩酒骄仗?yáng)輻照量， 186000KJ/m2— 集熱器采暖平均集熱效率，國(guó)標(biāo)：0.4～0.50，選取0.45.— 儲(chǔ)水箱和管道的熱損失率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值宜為15%2、儲(chǔ)水箱容積[6]式中：V—儲(chǔ)熱水箱體積m3 Qs—儲(chǔ)熱水箱的設(shè)計(jì)熱量 kJ (ρc)w—水的體積比熱kJ/(m3c) Δt—水箱內(nèi)熱水的利用溫差℃ 對(duì)于太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)，由于受自然條件(太陽(yáng)輻射一天之內(nèi)隨時(shí)間變化)的限制，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)不可能全天24小時(shí)工作，考慮到太陽(yáng)能集熱器的功率及日照時(shí)間與用戶供暖需求存在的差異性，根據(jù)大唐陽(yáng)光太陽(yáng)能工公司多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱容量只需滿足系統(tǒng)運(yùn)行所必須的水量即可。3、太陽(yáng)能集熱器傾角在安裝太陽(yáng)集熱器時(shí)，為了得到最大的太陽(yáng)輻照量，在正午時(shí)必須盡可能使集熱器采光面垂直于陽(yáng)光，這時(shí)：式中 —太陽(yáng)赤緯角 —當(dāng)?shù)鼐暥燃療崞魅晔褂脮r(shí)，可以認(rèn)為全年平均赤緯角均為0°則：集熱器為夏季使用時(shí)，可以認(rèn)為該期間內(nèi)平均赤緯角約為10°則：集熱器為冬季使用時(shí)，可以認(rèn)為該期間平均赤緯角為-10°，則：4、根據(jù)詳細(xì)熱工計(jì)算，可將熱負(fù)荷換算成水量，供暖所需水量的計(jì)算 式中：q— 采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷指標(biāo) w/m2 Cp—水的平均定壓比熱容 4.18kJ/(kg·k) △T—采暖供回水溫度差（℃），低溫地板采暖供回水溫度差為8℃~15℃，這里暫取10℃