太阳能地板采暖系统讲义

太阳能地板采暖系统1、太阳能（辅助）采暖的种类2、太阳能（辅助）采暖的设计计算3、末端散热器的形式和特点4、太阳能（辅助）采暖的控制原理和流程5、太阳能（辅助）采暖的施工过程与大家共同探讨的几个题目6、太阳能（辅助）采暖的预算太阳能采暖系统的概念太阳能供热采暖系统是将太阳能转化成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统，系统主要部件有太阳能集热器、换热储热装置、生活热水系统、控制系统、辅助能源加热设备、泵、连接管道和末端散热系统等。1、太阳能辅助采暖的种类太阳能（辅助）采暖的种类很多，根据太阳能集热器结构形式的不同，储热水箱结构形式的不同、辅助能源种类的不同、末端散热器形式和种类的不同，太阳能辅助采暖可以有多种组合。1.1、集热系统和储热系统的组合形式1.2、辅助能源的种类和与储热系统结合形式1.3、末端散热器的种类不同1.1、集热系统和储热系统的组合1.1.1、开式集热器带开式水箱的集热系统1.1.2、开式集热器带闭式水箱的集热系统1.1.3、闭式集热器带开式水箱的集热系统1.1.4、闭式集热器带闭式水箱的集热系统开式集热器：集热器和大气是连通的，非承压的集热器。横式联集管（SLL4715-50/56/60）（SLL4712-50/56/60）。竖式联集管:SLL5818－25-B/S,SLL5818－25-D/S闭式集热器:集热器承压运行不和大气连通。U型管集热器(SLU4715-16,SLU4718-24)，干式热管集热器（SLR4715－16）等1.2、辅助能源的种类和与储热系统结合形式除太阳能以外的其他可以使用的能源都可以作为辅助能源。常见的辅助能源有：电能、燃起炉、燃煤炉、集中热水（蒸汽）等。1.2.1、电锅炉作为太阳能采暖的辅助能源。1.2.2、水箱内置电加热头作为辅助能源1.2.3、速热式燃气热水器。1.2.4、带小水箱的燃气热水器（壁挂炉）1.2.5、燃煤锅炉。民用燃煤炉等。1.2、辅助能源与储热系统常见结合形式直接加热辅助能源系统内置盘管换热器辅助能源系统外置板式换热器辅助能源系统1.3、末端散热器的种类不同末端散热器指的是把太阳能辅助采暖系统以水为热媒的热能散布到采暖房间的设施。常见的末端散热器有各种形式的暖气片、最近十年发展起来的地板下的盘管散热器、顶棚内的风机盘管系统。和最近两年发展起来的墙壁盘管散热器。太阳能辅助采暖形式小结不同集热系统和储热系统结合的优缺点比较太阳能辅助采暖应参考的文献《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《供热工程》，贺平、孙刚主编，中国建筑工业出版社，第三版《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004《实用供热空调设计手册》，陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002《全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水》，中国建筑标准设计研究所，2003年版《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调·动力》，中国建筑标准设计研究所，2003年版《暖通空调规范实施手册》李先洲、李景田主编，中国建筑工业出版社，1999年第一版《供热技术标准汇编》，中国标准出版社，2006年第一版《居住建筑节能设计标准》DBJ11-602-2006《公共建筑节能设计标准》DBJ01-621-2005开式非承压水箱直接供热水间接供暖系统开式非承压水箱直接供暖间接供热水系统闭式水箱太阳能直接供暖系统原理清华阳光公司阳坊办公楼采暖方式闭式水箱换热器供热采暖系统昌平流村镇菩萨鹿村采暖方式承压水箱采暖带生活热水系统直接供热与间接供热优缺点对比表2、太阳能辅助采暖的设计计算采暖计算要考虑最关键内容如下2.1、采暖热负荷的计算(必须的)2.2、太阳能集热面积的计算2.3、辅助能源功率的计算2.4、室内（末端）散热器面积的计算2.5、节约常规能源的计算2.6、环保效益计算2.1、采暖热负荷的计算采暖热负荷heatingload

指：在采暖室外计算温度下，为了保持室内设计计算温度，供暖系统在单位时间内需向建筑物供给的热量。围护结构buildingenvelope指：建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋顶、地板、地面和门窗等。分内、外围护结构两类采暖热负荷的计算目前《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005、《居住建筑节能设计标准》DBJ11-602-2006、《公共建筑节能设计标准》DBJ01-621-2005以及《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95都规定建筑物耗热量应该按各种围护结构单位面积耗热量累计值来计算，只有通过计算才能得到相对准确的建筑物耗热量。我们不是专业设计院，没有计算软件，因此介绍两种热负荷估算的方法，一种是体积热指标估算法，另一种是面积热指标估算法。1）计算公式和常用数据表建筑物热负荷可用下式估算：

式中：qnv—建筑物供暖体积热指标，W/(m3·℃)；见表4.1，a—修正系数，见表4.2；V—建筑物外轮廓体积，m3；计算方法见手册附录A；tw——采暖室外计算温度，℃；tnp——室内平均计算空气温度，℃。按建筑物体积热指标计算采暖热负荷以门头舱沟区农规村居民喜平房采衰暖系统吴进行计落算说明①建波筑物外汪轮廓体屠积计算盼：该建项筑座北栋朝南，敬东西向摆长12咸m，南屿北向宽壤6.5浩m，稼高3m龙，外墙问做50江mm聚齿氨酯保鸡温处理糟，吊顶箩做聚苯追泡沫保虏温处理柜。外轮涝廓体积堵为：V鲁＝12晴×6.候5×3苗＝23遵4m3。②室内否外温度偶确定：言北京市这冬季采首暖室外限计算温侍度为-慌9℃，铁门头沟邪山区室乔外平均叶温度要障低2~版4℃，讲按-1宰3℃计畏算，tw＝-1匙3℃。左根据用役户要求策，冬季玩室内温工度为1傅6℃，桑故tnp=16℃况。③修正觉系数选张择:门猎头沟区旬冬季室便外计算租温度为转-13状℃，根耀据表4踢.2选堤取-1逼3℃时市的值做颤为修正浇系数，答故取a洲=1.抛354愧。④建筑物车供暖体积绵热指标qnv的选取百：根据视表4.艘1，按俱乐部旨<500娘0m3供暖面企积，选季取qnv＝0.4映3W/煌(m3·℃)。⑤计算惕热负荷评：把以村上参数辽带入上表式，Qn=1.3踩54×0露.43×暴234×以(16+睬13)=遮3950户.9(W港)。因此一寸天的热葱负荷是卧：3眉950菜.9×畏24/槐100叔0=矩94.座8Kw惕h,丧相当于危341还.4命MJ。按建筑幸物面积把热指标始计算采摘暖热负被荷计算供暖揪热负荷的画另外一种矿方法是面努积热指标拼估算法，错各种建筑喊物单位面作积耗热量宰见右表，车根据建筑物面积就可苍以计算出并供暖热负虚荷。若为范节能建筑岭，则需根渠据相应的垒节能百分网比减少面杂积热指标现。按建筑侄物面积棵热指标提计算采晋暖热负鼠荷按此方所法重新然计算门挽头沟区寺居民供陆暖热负挤荷供暖面积城:12科×6.5推=78㎡揪。按一般住轻宅查表4夺.4选励取热负荷犹60W/唯㎡，由于繁该建筑作偏了很好的锹外保温，给面积热指和标取50皇W/㎡，燃则总热负泛荷为：Qn=50×肤78=蛇3900够(W)剑。与按体慎积热指拢标计算响出的总薯热负荷姿(39啄50.泳9W)霜比较接味近。这两种认方法的贞前提是间需要知做道建筑聚物的体巾积热指涝标荷面达积热指行标。更准确细莲致的计算餐方法请参策考《太阳我能地板采偷暖设计施辰工指导手羽册》4.尚2节q—班建筑物灾耗热量服指标，笑W/㎡愚；q1—单位止建筑面犹积通过烛围护结昨构的传参热耗热竹量，W熊/㎡；q2—单位掀建筑面勿积的空遗气渗透怨耗热量照，W/稍㎡；q3—单位建佛筑面积的锐建筑物内劫部包括炊轮事、照明付、家电和榴人体散热臣的得热量沸，W/㎡乏。2.2、酒太阳能集客热面积的吵计算太阳能保低证率(s哗olar现fra渔ctio怖n)：系统中界由太阳碍能部分跌提供的弓热量占次系统总深负荷的兔百分率钢。要计算太索阳能集热摔器的面积球，必须先哲定下来太沿阳能系统异的保障率名。(用通白俗的话说锋就是：一末点其他能来源也没有砖，只靠太殃阳能供暖达，在晴好籍天气，太无阳能能提把供百分之庭多少的能海量)，这岔个数据是惜影响太阳妇能集热系省统面积的经关键值也够是影响系晌统造价的览关键因素运。我们的候设计一般鸡按50％挨设计，估扩计平谷区亦其他公司用的保障率破也就是2港0％～3患0%太阳能集圣热面积计史算根据2慰.1计麻算出了环一天的愤总供热兔量，乘五以太阳什能保障日率，就设是太阳誓能集热职系统需肿要提供余的能量禁。这个届值除以裁冬季单替位面积殖集热器哨获得的富太阳平瞒均辐照昌量，就话可以求沉出集热电面积。以2.馒1节计挨算出来盛的热负何荷34欧1.4谈MJ、卫太阳能障保障率盲50％姜，冬季许太阳平定均辐照扩量为1共7MJ承,热水嚼系统效雕率为5绍0％为听例计算葱集热面绍积。S=(充341扑.4园×5势0％)瓦/(1军7×光50％冬)=2阳0.1匙m2。如果太等阳能集热低系统的效唱率低的太拐阳能保障宪率还低2.3、台辅助能源构功率的计隆算辅助能愈源功率泉和辅助闪能源的映运行时作间有关孤，因为颤一天的难总能量萍需求(怕热负荷肆)已经凉固定，胃因此辅震助能源骄的运行替时间越侍短，需纠要的功递率就越裤大，反两之亦然忆。在计算评辅助能胁源功率渴时要按泻全部热蜻负荷计齐算(在仇阴、雨腥、雪天蒸气没有淹太阳能沈，所有码能源都历由辅助价能源提您供)。勿辅助能茄源的最漂大运行蚁时间应站该控制隆在16衔小时内逝(一天赢有1/柜3时间促休息)境，因此季辅助能创源的功族率至少去是采暖骂功率的隔1.5灵倍。这江一点在垂用电做节辅助能堡源时更滚该注意甜。煤炉驼一般以霸千卡为但单位，暮与千瓦联的换算怕关系是浙：1k坊wh=朽860环kca幻玉l,即赚1万大挤卡相当荷于11搭.6k捎wh。2.4、苍室内(末防端)散热咐器面积的跑计算根据2阀.1节朽的计算告，我们具可以得意到各个养采暖房胜间的采刻暖功率配，因此辱也就知漠道了各跨房间散苗热器一性天发散接的总能野量，按收照散热萝器半天得工作的毁原则我嘴们知道壶散热器散的功率苹是采暖知功率的嗽2倍。送再根据葛各种散康热器的狗散热能刚力选择涝散热器芒面积。黎(地盘卖管的直拍径和管应间距、话普通暖英气散热陷片的片缘瑞数，风郑机盘管会的风机决功率及悟盘管面持积。)2.5淡、节约嚷常规能系源的计汪算按50％缘瑞的太阳能鸭保障率，践采暖季从羊前年的1滨1月1日陶，到第二府年的3月左31日，轮共151干或152版个采暖日誓，根据2渡.1的计赵算结果，搬很容易计你算出节约坚的总能量巴。Q=15氧1×34叼1.4×瓜50％＝煎2577糟5.7M焦J=61讯66Mc号al我国定递义标准廊煤的发抄热量是夺:700遇0kc许al/欧kg(始7Mc写al/知kg)骨。因此急一个采盛暖季可男以节约寨标准煤此：88窃1kg完全用昼电采暖磨的费用根据2.母1节的计士算，我们成知道一天斯的总能量临需求是9宇4.8k写wh，一乏个采暖季短的总电量鹿为：Q=它94.胁8×1雕51＝井143竿14.葡8kw长h,按偏0.5占元/k霉wh的恰电费计目算，一恼年需要盖电费7助157桨.4元参，节约眼50％划就是：岂357垮8.7错元。2.6各、环保屯效益计声算要从节水约常规廉能源、稻减少C柜O2、SO2、可吸效入颗粒扭物、炉帖渣等几昂个方面燃入手计邪算，在卫此不展涝开计算层。按照炭完怒全燃烧化极学方程式错：烛计算，煤诊中的C燃赠烧后产生奶的CO2量为：乘每1k棵gC众生成3挤.67吐Kg添CO2(C的芒分子量为膊6，C曲O2的分子量济为6＋1柴6＝22睬，22/责6=3.以67)。铁按照能量紫100％毙转化的理返论计算，纪1kw.犯h电能相哲当于0.锐123k喘g标准煤信的热能，轰产生的C办O2为0愈.451悟kg。目歼前我国发尾电1kw直.h的标缎准煤耗量做是0.3秧6~0.敢39kg贞。则相应悉的CO2排放量为涌1.32有1～1.忍431k散g。按照煤洒炭完全雀燃烧化迅学方程锐式：非计算纵，煤中良的C燃赞烧后产粗生的C榴O2量为：每竟1kg角C生成3穴.67K热gCO2。按照默能量1板00％默转化的醒理论计毒算，1微kw.瓦h电能坏相当于规0.1言23k句g标准锤煤的热营能，产暗生的C狗O2为0.4冠51kg孩。目前我符国发电1饰kw.h炮的标