利用不銹鋼水箱實現環保節能供暖
2015/3/25 9:08:12??????點擊：
經過近幾年的工程實踐，太陽能 + 低溫熱水地面輻射供暖（簡稱 “ 水地暖 ” 系統的集成技術己逐漸趨向幼稚，被公認為是一種節能環保的新型供暖系統。現有的工程實踐中，有兩種這樣的系統可供選擇。一種是太陽能＋壁掛爐的雙熱源系統，該系統既可以進行供暖又能提供生活熱水；另一種是太陽能＋空氣源熱泵（或熱泵）系統，該系統可附加輔助電加熱設備，可實現采暖、中央空調（制冷）和生活熱水的一體化運行。
太陽能＋壁掛爐系統
該系統能滿足地板采暖和生活熱水的兩大需求。系統采用太陽能、燃氣壁掛鍋爐兩種熱源，通過一個 “ 流量平衡罐 ” 將兩種熱源有效并機，使整個系統自動化控制，達到操作簡單、舒適且節能的運行效果。這是一種非常成熟的應用方案，已有較多類似的工程實例。
太陽能集熱換熱循環系統承壓式太陽能集熱板、太陽能循環泵、雙盤管換熱水箱的一組盤管 H1 形成一個閉式循環系統。太陽能循環泵P5 受溫度控制進行介質內循環運轉，循環介質為專用的防凍液。由于防凍液受溫度影響可能導致防凍介質體積和壓力發生變化，需在管路中裝置膨脹閥、平安閥和膨脹罐。
太陽能、壁掛鍋爐的雙熱源并機原理太陽能循環系統對雙盤管換熱不銹鋼水箱加溫，換熱盤管H2 水泵 P3 形成一個循環系統，將太陽能的熱源水送至流量平衡罐，與壁掛鍋爐內的熱水在流量平衡罐內混合。流量平衡罐是兩個熱源系統并機的關鍵部件，能起到熱源混合與水力、流量平衡分配的作用。
地暖自控系統原理圖一中的地暖水泵 P1 P2 能起到循環、增壓的作用。若停止水泵運轉，可對地暖系統進行舒適性溫度控制。非采暖期間，關閉電動閥（圖一 AV1 可以切斷地暖系統。
生活熱水循環系統該系統中的雙盤管換熱水箱同時可作為生活熱水的容積式保溫水箱。熱水經三通混水閥混合后，出水溫度可保持在 50 攝氏度。雙盤管換熱水箱、三通混水閥、龍頭管道和熱水循環泵（圖一 P4 共同構成一個中央熱水系統。該系統最巧妙的設計是停止采暖（關閉 AV1 電動閥）時，壁掛鍋爐的熱水經盤管 ( 圖二 H2 對換熱水箱加溫。因此 H2 換熱盤管具有 “ 雙向換熱 ” 作用。這樣，太陽能（日照）缺乏時也能保障充足的生活熱水。圖中的熱水循環泵 ( P4 能實現熱水管道循環，自動恒定管道水溫，使龍頭出水 “ 即開即熱，無需放冷水 ”
太陽能＋空氣源熱泵系統
該系統能實現地板采暖、生活熱水和中央空調（制冷）一體化運行，以太陽能和空氣源熱泵（或熱泵）為主要熱源，并可附加輔助電加熱設備的多熱源系統。該系統設計合理、性價比極高、結構簡單，節能效果能達到 40 ％以上，一種值得普遍推廣的典型方案。
太陽能地暖系統
太陽能地暖系統是由采暖和空調（共用）水箱、地暖水泵 P2 地暖管路、太陽能集熱板組成的供暖系統。當有采暖需求時，自動控制電動閥 AV3 AV4 打開（如圖二）構成一個太陽能地暖系統。水泵（ P2 為地暖循環水泵，將地暖水直接打入太陽能集熱板進行熱交換。空氣源熱泵作為二級采暖熱源，當太陽能（日照）缺乏時，空氣源熱泵系統的換熱盤管（圖二 H1 將對水箱加溫，這樣能充沛滿足水地暖對熱源的需求。
空氣源熱泵的中央空調（制冷）系統在夏季需要制冷時，自動關閉電動閥中的 AV3 AV4 切斷太陽能采暖系統；當空氣源熱泵處于制冷工況，熱交換器（圖二 H1 對水箱水溫降溫制冷。啟動空調水泵（圖二 P1 水箱、風機盤管組成一個冷凍水循環系統，通過風機盤管與房間空氣對流進行熱交換（吸收熱量）
生活熱水循環系統當需要對生活熱水水箱加溫時，需打開兩個電動閥 AV1 AV2 這樣，生活熱水不銹鋼保溫水箱、三通混水閥、水龍管道、熱水循環泵（圖二 P3 構成一個中央熱水循環系統。熱水經三通混水閥，出水溫度可保持在 50 攝氏度。該系統具有兩個獨立的水箱（生活熱水水箱、采暖與空調水箱）夏天空調制冷時，不影響生活熱水的使用。圖中的熱水循環泵 ( P3 能實現熱水管道循環，自動恒定管道水溫，使龍頭出水 “ 即開即熱，無需放冷水 ”
太陽能集熱板的防凍、過熱方法太陽能集熱板的防凍、過熱采用水介質排空的處置方法。太陽能集熱板（管）換熱介質為普通自來水，集熱板頂部位置裝置一個排氣閥，所配的水箱必需是開敞式保溫水箱。水箱必需放在比太陽能集熱板低的位置，利用介質水的自重實現排空，需要防凍或過熱排空時，將太陽能集熱板中的水排入水箱。
太陽能集熱板（管）防氧化要求太陽能集熱板（管）需采用特殊技術工藝，確保高效的熱交換性能。由于整個系統屬于開式系統，要求集熱管必需采用抗氧化、抗腐蝕的不銹鋼管。由于該地暖系統處于開式運行，建議選擇抗氧化性能較好的地暖管道。
輔助電加熱設備本系統的兩個水箱，都可配備一組輔助電加熱設備 ( 圖二 R1 R2 太陽能（日照）缺乏、空氣源熱泵都不能滿足采暖與熱水需求時，啟動電加熱設備對水箱加溫。系統設計時，要充沛考慮根據地域氣候特性、用戶的實際使用狀況、系統初期投資計劃等，盡量使輔助電加熱設備的啟動控制在最短時間內。據筆者了解，一般情況下，輔助電加熱在整個系統中的熱能比應該少于 20 ％，這是評判系統勝利設計的要點。
隨著科學技術的不時進步，隨著太陽能等新能源的開發和應用技術的革新，太陽能將更加集約、高效。也許用不了多久，不再需要其他補充或輔助熱。
太陽能＋壁掛爐系統
該系統能滿足地板采暖和生活熱水的兩大需求。系統采用太陽能、燃氣壁掛鍋爐兩種熱源，通過一個 “ 流量平衡罐 ” 將兩種熱源有效并機，使整個系統自動化控制，達到操作簡單、舒適且節能的運行效果。這是一種非常成熟的應用方案，已有較多類似的工程實例。
太陽能集熱換熱循環系統承壓式太陽能集熱板、太陽能循環泵、雙盤管換熱水箱的一組盤管 H1 形成一個閉式循環系統。太陽能循環泵P5 受溫度控制進行介質內循環運轉，循環介質為專用的防凍液。由于防凍液受溫度影響可能導致防凍介質體積和壓力發生變化，需在管路中裝置膨脹閥、平安閥和膨脹罐。
太陽能、壁掛鍋爐的雙熱源并機原理太陽能循環系統對雙盤管換熱不銹鋼水箱加溫，換熱盤管H2 水泵 P3 形成一個循環系統，將太陽能的熱源水送至流量平衡罐，與壁掛鍋爐內的熱水在流量平衡罐內混合。流量平衡罐是兩個熱源系統并機的關鍵部件，能起到熱源混合與水力、流量平衡分配的作用。
地暖自控系統原理圖一中的地暖水泵 P1 P2 能起到循環、增壓的作用。若停止水泵運轉，可對地暖系統進行舒適性溫度控制。非采暖期間，關閉電動閥（圖一 AV1 可以切斷地暖系統。
生活熱水循環系統該系統中的雙盤管換熱水箱同時可作為生活熱水的容積式保溫水箱。熱水經三通混水閥混合后，出水溫度可保持在 50 攝氏度。雙盤管換熱水箱、三通混水閥、龍頭管道和熱水循環泵（圖一 P4 共同構成一個中央熱水系統。該系統最巧妙的設計是停止采暖（關閉 AV1 電動閥）時，壁掛鍋爐的熱水經盤管 ( 圖二 H2 對換熱水箱加溫。因此 H2 換熱盤管具有 “ 雙向換熱 ” 作用。這樣，太陽能（日照）缺乏時也能保障充足的生活熱水。圖中的熱水循環泵 ( P4 能實現熱水管道循環，自動恒定管道水溫，使龍頭出水 “ 即開即熱，無需放冷水 ”
太陽能＋空氣源熱泵系統
該系統能實現地板采暖、生活熱水和中央空調（制冷）一體化運行，以太陽能和空氣源熱泵（或熱泵）為主要熱源，并可附加輔助電加熱設備的多熱源系統。該系統設計合理、性價比極高、結構簡單，節能效果能達到 40 ％以上，一種值得普遍推廣的典型方案。
太陽能地暖系統
太陽能地暖系統是由采暖和空調（共用）水箱、地暖水泵 P2 地暖管路、太陽能集熱板組成的供暖系統。當有采暖需求時，自動控制電動閥 AV3 AV4 打開（如圖二）構成一個太陽能地暖系統。水泵（ P2 為地暖循環水泵，將地暖水直接打入太陽能集熱板進行熱交換。空氣源熱泵作為二級采暖熱源，當太陽能（日照）缺乏時，空氣源熱泵系統的換熱盤管（圖二 H1 將對水箱加溫，這樣能充沛滿足水地暖對熱源的需求。
空氣源熱泵的中央空調（制冷）系統在夏季需要制冷時，自動關閉電動閥中的 AV3 AV4 切斷太陽能采暖系統；當空氣源熱泵處于制冷工況，熱交換器（圖二 H1 對水箱水溫降溫制冷。啟動空調水泵（圖二 P1 水箱、風機盤管組成一個冷凍水循環系統，通過風機盤管與房間空氣對流進行熱交換（吸收熱量）
生活熱水循環系統當需要對生活熱水水箱加溫時，需打開兩個電動閥 AV1 AV2 這樣，生活熱水不銹鋼保溫水箱、三通混水閥、水龍管道、熱水循環泵（圖二 P3 構成一個中央熱水循環系統。熱水經三通混水閥，出水溫度可保持在 50 攝氏度。該系統具有兩個獨立的水箱（生活熱水水箱、采暖與空調水箱）夏天空調制冷時，不影響生活熱水的使用。圖中的熱水循環泵 ( P3 能實現熱水管道循環，自動恒定管道水溫，使龍頭出水 “ 即開即熱，無需放冷水 ”
太陽能集熱板的防凍、過熱方法太陽能集熱板的防凍、過熱采用水介質排空的處置方法。太陽能集熱板（管）換熱介質為普通自來水，集熱板頂部位置裝置一個排氣閥，所配的水箱必需是開敞式保溫水箱。水箱必需放在比太陽能集熱板低的位置，利用介質水的自重實現排空，需要防凍或過熱排空時，將太陽能集熱板中的水排入水箱。
太陽能集熱板（管）防氧化要求太陽能集熱板（管）需采用特殊技術工藝，確保高效的熱交換性能。由于整個系統屬于開式系統，要求集熱管必需采用抗氧化、抗腐蝕的不銹鋼管。由于該地暖系統處于開式運行，建議選擇抗氧化性能較好的地暖管道。
輔助電加熱設備本系統的兩個水箱，都可配備一組輔助電加熱設備 ( 圖二 R1 R2 太陽能（日照）缺乏、空氣源熱泵都不能滿足采暖與熱水需求時，啟動電加熱設備對水箱加溫。系統設計時，要充沛考慮根據地域氣候特性、用戶的實際使用狀況、系統初期投資計劃等，盡量使輔助電加熱設備的啟動控制在最短時間內。據筆者了解，一般情況下，輔助電加熱在整個系統中的熱能比應該少于 20 ％，這是評判系統勝利設計的要點。
隨著科學技術的不時進步，隨著太陽能等新能源的開發和應用技術的革新，太陽能將更加集約、高效。也許用不了多久，不再需要其他補充或輔助熱。
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