太阳能地板采暖系统

h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌太阳能地板采暖系统北京清华阳光公司窦建清二零零九年三月h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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 GB 50019-2003 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/T 18713-2002 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 DBJ 11-602-2006 公共建筑节能设计标准 DBJ 01-621-2005h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌开式非承压水箱直接供热水间接供暖系统h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌开式非承压水箱直接供暖间接供热水系统 h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌承压水箱采暖带生活热水系统 h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌直接供热与间接供热优缺点对比表 h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌2.1、采暖热负荷的计算采暖热负荷 heating load 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 building envelope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 h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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 DBJ 11-602-2006、 公共建筑节能设计标准 DBJ 01-621-2005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。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌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h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌以门头沟区农村居民平房采暖系统进行计算说明 建筑物外轮廓体积计算：该建筑座北朝南，东西向长12m，南北向宽 6.5m ，高 3m，外墙做 50mm聚氨酯保温处理，吊顶做聚苯泡沫保温处理。外轮廓体积为： V 126.53 234 m3。 室内外温度确定：北京市冬季采暖室外计算温度为 -9，门头沟山区室外平均温度要低 24 ，按 -13 计算， tw -13 。根据用户要求，冬季室内温度为 16 ，故 tnp=16 。 修正系数选择 :门头沟区冬季室外计算温度为 -13 ，根据表 4.2选取 -13 时的值做为修正系数，故取 a=1.354 。 建筑物供暖体积热指标 qnv的选取：根据表 4.1，按俱乐部 5000m3供暖面积，选取 qnv 0.43 W/(m3 )。 计算热负荷：把以上参数带入上式，Qn=1.3540.43234(16+13)=3950.9(W)。因此一天的热负荷是： 3950.924/1000= 94.8Kwh ,相当于 341.4 MJ。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌按建筑物面积热指标计算采暖热负荷计算供暖热负荷的另外一种方法是面积热指标估算法，各种建筑物单位面积耗热量见右表，根据建筑面积就可以计算出供暖热负荷。若为节能建筑，则需根据相应的节能百分比减少面积热指标。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌按建筑物面积热指标计算采暖热负荷按此方法重新计算门头沟区居民供暖热负荷供暖面积 : 126.5=78 。按一般住宅查表 4.4 选取热负荷 60W/，由于该建筑作了很好的外保温，面积热指标取 50W/ ，则总热负荷为： Qn=5078= 3900 (W) 。与按体积热指标计算出的总热负荷(3950.9W)比较接近。这两种方法的前提是需要知道建筑物的体积热指标荷面积热指标。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌更准确细致的计算方法请参考 太阳能地板采暖设计施工指导手册 4.2节q 建筑物耗热量指标， W/ ；q1 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量， W/；q2 单位建筑面积的空气渗透耗热量， W/ ；q3 单位建筑面积的建筑物内部包括炊事、照明、家电和人体散热的得热量， W/ 。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌2.2、太阳能集热面积的计算太阳能保证率 (solar fraction)：系统中由太阳能部分提供的热量占系统总负荷的百分率。要计算太阳能集热器的面积，必须先定下来太阳能系统的保障率。 (用通俗的话说就是：一点其他能源也没有，只靠太阳能供暖，在晴好天气，太阳能能提供百分之多少的能量 )，这个数据是影响太阳能集热系统面积的关键值也是影响系统造价的关键因素。我们的设计一般按 50设计，估计平谷区其他公司的保障率也就是 20 30%h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌太阳能集热面积计算根据 2.1计算出了一天的总供热量，乘以太阳能保障率，就是太阳能集热系统需要提供的能量。这个值除以冬季单位面积集热器获得的太阳平均辐照量，就可以求出集热面积。以 2.1节计算出来的热负荷 341.4MJ、太阳能保障率 50，冬季太阳平均辐照量为 17MJ,热水系统效率为 50为例计算集热面积。S=(341.4 50 )/(17 50 )=20.1m2。如果太阳能集热系统的效率低的太阳能保障率还低h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家 免 检中 国 名 牌 国 家 免 检中 国 名 牌2.3、辅助能源功率的计算辅助能源功率和辅助能源的运行时间有关，因为一天的总能量需求 (热负荷 )已经固定，因此辅助能源的运行时间越短，需要的功率就越大，反之亦然。在计算辅助能源功率时要按全部热负荷计算 (在阴、雨、雪天气没有太阳能，所有能源都由辅助能源提供 )。辅助能源的最大运行时间应该控制在 16小时内 (一天有 1/3时间休息 )，因此辅助能源的功率至少是采暖功率的 1.5倍。这一点在用电做辅助能源时更该注意。煤炉一般以千卡为单位，与千瓦的换算关系是： 1kwh=860kcal,即 1万大卡相当于 11.6kwh。h t t p : / / w w w . t h s o l a r . c o m国 家