太陽能地板采暖系統(tǒng)課件

太陽能地板采暖系統(tǒng)二零零九年三月1、太陽能（輔助）采暖的種類2、太陽能（輔助）采暖的設計計算3、末端散熱器的形式和特點4、太陽能（輔助）采暖的控制原理和流程5、太陽能（輔助）采暖的施工過程與大家共同探討的幾個題目6、太陽能（輔助）采暖的預算太陽能采暖系統(tǒng)的概念太陽能供熱采暖系統(tǒng)是將太陽能轉化成熱能，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統(tǒng)，系統(tǒng)主要部件有太陽能集熱器、換熱儲熱裝置、生活熱水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助能源加熱設備、泵、連接管道和末端散熱系統(tǒng)等。1.1、集熱系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)的組合1.1.1、開式集熱器帶開式水箱的集熱系統(tǒng)1.1.2、開式集熱器帶閉式水箱的集熱系統(tǒng)1.1.3、閉式集熱器帶開式水箱的集熱系統(tǒng)1.1.4、閉式集熱器帶閉式水箱的集熱系統(tǒng)開式集熱器：集熱器和大氣是連通的，非承壓的集熱器。橫式聯(lián)集管（SLL4715-50/56/60）（SLL4712-50/56/60）。豎式聯(lián)集管:SLL5818－25-B/S,SLL5818－25-D/S閉式集熱器:集熱器承壓運行不和大氣連通。U型管集熱器(SLU4715-16,SLU4718-24)，干式熱管集熱器（SLR4715－16）等1.2、輔助能源的種類和與儲熱系統(tǒng)結合形式除太陽能以外的其他可以使用的能源都可以作為輔助能源。常見的輔助能源有：電能、燃起爐、燃煤爐、集中熱水（蒸汽）等。1.2.1、電鍋爐作為太陽能采暖的輔助能源。1.2.2、水箱內(nèi)置電加熱頭作為輔助能源1.2.3、速熱式燃氣熱水器。1.2.4、帶小水箱的燃氣熱水器（壁掛爐）1.2.5、燃煤鍋爐。民用燃煤爐等。1.2、輔助能源與儲熱系統(tǒng)常見結合形式直接加熱輔助能源系統(tǒng)內(nèi)置盤管換熱器輔助能源系統(tǒng)外置板式換熱器輔助能源系統(tǒng)太陽能輔助采暖形式小結不同集熱系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)結合的優(yōu)缺點比較太陽能輔助采暖應參考的文獻《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003《供熱工程》，賀平、孫剛主編，中國建筑工業(yè)出版社，第三版《地面輻射供暖技術規(guī)程》JGJ142-2004《實用供熱空調(diào)設計手冊》，陸耀慶主編，中國建筑工業(yè)出版社，《太陽熱水系統(tǒng)設計、安裝及工程驗收技術規(guī)范》GB/T18713-2002《全國民用建筑工程設計技術措施/給水排水》，中國建筑標準設計研究所，2003年版《全國民用建筑工程設計技術措施/暖通空調(diào)·動力》，中國建筑標準設計研究所，2003年版《暖通空調(diào)規(guī)范實施手冊》李先洲、李景田主編，中國建筑工業(yè)出版社，1999年第一版《供熱技術標準匯編》，中國標準出版社，2006年第一版《居住建筑節(jié)能設計標準》DBJ11-602-2006《公共建筑節(jié)能設計標準》DBJ01-621-2005開式非承壓水箱直接供熱水間接供暖系統(tǒng)閉式水箱太陽能直接供暖系統(tǒng)原理清華陽光公司陽坊辦公樓采暖方式閉式水箱換熱器供熱采暖系統(tǒng)昌平流村鎮(zhèn)菩薩鹿村采暖方式承壓水箱采暖帶生活熱水系統(tǒng)2、太陽能輔助采暖的設計計算采暖計算要考慮最關鍵內(nèi)容如下2.1、采暖熱負荷的計算(必須的)2.2、太陽能集熱面積的計算2.3、輔助能源功率的計算2.4、室內(nèi)（末端）散熱器面積的計算2.5、節(jié)約常規(guī)能源的計算2.6、環(huán)保效益計算2.1、采暖熱負荷的計算采暖熱負荷heatingload

指：在采暖室外計算溫度下，為了保持室內(nèi)設計計算溫度，供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)需向建筑物供給的熱量。圍護結構buildingenvelope指：建筑物及房間各面的圍擋物，如墻體、屋頂、地板、地面和門窗等。分內(nèi)、外圍護結構兩類采暖熱負荷的計算目前《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005、《居住建筑節(jié)能設計標準》DBJ11-602-2006、《公共建筑節(jié)能設計標準》DBJ01-621-2005以及《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95都規(guī)定建筑物耗熱量應該按各種圍護結構單位面積耗熱量累計值來計算，只有通過計算才能得到相對準確的建筑物耗熱量。我們不是專業(yè)設計院，沒有計算軟件，因此介紹兩種熱負荷估算的方法，一種是體積熱指標估算法，另一種是面積熱指標估算法。以門頭溝區(qū)農(nóng)村居民平房采暖系統(tǒng)進行計算說明①建筑物外輪廓體積計算：該建筑座北朝南，東西向長12m，南北向?qū)?.5m，高3m，外墻做50mm聚氨酯保溫處理，吊頂做聚苯泡沫保溫處理。外輪廓體積為：V＝12×6.5×3＝234m3。②室內(nèi)外溫度確定：北京市冬季采暖室外計算溫度為-9℃，門頭溝山區(qū)室外平均溫度要低2~4℃，按-13℃計算，tw＝-13℃。根據(jù)用戶要求，冬季室內(nèi)溫度為16℃，故tnp=16℃。③修正系數(shù)選擇:門頭溝區(qū)冬季室外計算溫度為-13℃，根據(jù)表4.2選取-13℃時的值做為修正系數(shù)，故取a=1.354。④建筑物供暖體積熱指標qnv的選?。焊鶕?jù)表4.1，按俱樂部<5000m3供暖面積，選取qnv＝0.43W/(m3·℃)。⑤計算熱負荷：把以上參數(shù)帶入上式，Qn=1.354×0.43×234×(16+13)=3950.9(W)。因此一天的熱負荷是：3950.9×24/1000=94.8Kwh,相當于341.4MJ。按建筑物面積熱指標計算采暖熱負荷

計算供暖熱負荷的另外一種方法是面積熱指標估算法，各種建筑物單位面積耗熱量見右表，根據(jù)建筑面積就可以計算出供暖熱負荷。若為節(jié)能建筑，則需根據(jù)相應的節(jié)能百分比減少面積熱指標。按建筑物面積熱指標計算采暖熱負荷

按此方法重新計算門頭溝區(qū)居民供暖熱負荷供暖面積:12×6.5=78㎡。按一般住宅查表4.4選取熱負荷60W/㎡，由于該建筑作了很好的外保溫，面積熱指標取50W/㎡，則總熱負荷為：Qn=50×78=3900(W)。與按體積熱指標計算出的總熱負荷(3950.9W)比較接近。這兩種方法的前提是需要知道建筑物的體積熱指標荷面積熱指標。2.2、太陽能集熱面積的計算太陽能保證率(solarfraction)：系統(tǒng)中由太陽能部分提供的熱量占系統(tǒng)總負荷的百分率。要計算太陽能集熱器的面積，必須先定下來太陽能系統(tǒng)的保障率。(用通俗的話說就是：一點其他能源也沒有，只靠太陽能供暖，在晴好天氣，太陽能能提供百分之多少的能量)，這個數(shù)據(jù)是影響太陽能集熱系統(tǒng)面積的關鍵值也是影響系統(tǒng)造價的關鍵因素。我們的設計一般按50％設計，估計平谷區(qū)其他公司的保障率也就是20％～30%太陽能集熱面積計算根據(jù)2.1計算出了一天的總供熱量，乘以太陽能保障率，就是太陽能集熱系統(tǒng)需要提供的能量。這個值除以冬季單位面積集熱器獲得的太陽平均輻照量，就可以求出集熱面積。以2.1節(jié)計算出來的熱負荷341.4MJ、太陽能保障率50％，冬季太陽平均輻照量為17MJ,熱水系統(tǒng)效率為50％為例計算集熱面積。S=(341.4×50％)/(17×50％)=20.1m2。如果太陽能集熱系統(tǒng)的效率低的太陽能保障率還低2.5、節(jié)約常規(guī)能源的計算按50％的太陽能保障率，采暖季從前年的11月1日，到第二年的3月31日，共151或152個采暖日，根據(jù)2.1的計算結果，很容易計算出節(jié)約的總能量。Q=151×341.4×50％＝25775.7MJ=6166Mcal我國定義標準煤的發(fā)熱量是:7000kcal/kg(7Mcal/kg)。因此一個采暖季可以節(jié)約標準煤：881kg完全用電采暖的費用根據(jù)2.1節(jié)的計算，我們知道一天的總能量需求是94.8kwh，一個采暖季的總電量為：Q=94.8×151＝14314.8kwh,按0.5元/kwh的電費計算，一年需要電費7157.4元，節(jié)約50％就是：3578.7元。2.6、環(huán)保效益計算要從節(jié)約常規(guī)能源、減少CO2、SO2、可吸入顆粒物、爐渣等幾個方面入手計算，在此不展開計算。按照炭完全燃燒化學方程式：計算，煤中的C燃燒后產(chǎn)生的CO2量為：每1kgC生成3.67KgCO2(C的分子量為6，CO2的分子量為6＋16＝22，22/6=3.67)。按照能量100％轉化的理論計算，1kw.h電能相當于0.123kg標準煤的熱能，產(chǎn)生的CO2為0.451kg。目前我國發(fā)電1kw.h的標準煤耗量是0.36~0.39kg。則相應的CO2排放量為1.321～1.431kg。按照煤炭完全燃燒化學方程式：計算，煤中的C燃燒后產(chǎn)生的CO2量為：每1kgC生成3.67KgCO2。按照能量100％轉化的理論計算，1kw.h電能相當于0.123kg標準煤的熱能，產(chǎn)生的CO2為0.451kg。目前我國發(fā)電1kw.h的標準煤耗量是0.36~0.39kg。則相應的CO2排放量為1.321～1.431kg。

常見的以熱水為熱媒的采暖末端散熱器的形式有1、低溫地板盤管散熱器輻射供暖2、墻壁金屬散熱器供暖3、頂棚風機盤管式供暖4、墻壁盤管散熱器輻射供暖3、末端散熱器的形式和特點4、太陽能輔助采暖的控制原理和流程控制系統(tǒng)應考慮的內(nèi)容1、太陽能集熱系統(tǒng)的控制2、輔助能源的控制3、室內(nèi)溫度的控制4、安全越冬防護控制5、夏季防止過熱控制太陽能輔助采暖的施工