曼瑞德：淺談太陽(yáng)能在地暖系統(tǒng)中的應(yīng)用

   【中國(guó)制冷網(wǎng)】摘要：本文介紹了以太陽(yáng)能熱源為主的地板采暖系統(tǒng)，并有效結(jié)合壁掛鍋爐或空氣源熱泵熱源，實(shí)現(xiàn)集采暖、中央空調(diào)（制冷）、生活熱水為一體的家居舒適系統(tǒng)。闡述了系統(tǒng)示意圖、系統(tǒng)構(gòu)造、水循環(huán)系統(tǒng)、技術(shù)特點(diǎn)及原理。本文僅為水系統(tǒng)示意及其技術(shù)說(shuō)明，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，有待日后續(xù)篇。

    關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能、地板采暖、生活熱水、中央空調(diào)（制冷）、壁掛爐、空氣源熱泵、流量平衡罐

    當(dāng)今社會(huì)都在忙于應(yīng)對(duì)能源危機(jī)（石油、天然氣、煤、電等不可再生資源日近枯竭），能源價(jià)格不斷上升，日趨嚴(yán)重影響國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和人們的正常生活，尤其是對(duì)高能耗下的新技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用形成了巨大阻力；開(kāi)發(fā)利用可再生能源和太陽(yáng)能（永不枯竭）成為q*關(guān)注的焦點(diǎn)，我國(guó)政府也在大力支持和鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)和使用新能源和可再生能源。

    從今年入冬進(jìn)入采暖期來(lái)看，全國(guó)不少地方出現(xiàn)“限氣令”（如鄭州、揚(yáng)州），這正是許多以“天然氣作為熱源”采暖的用戶心中的擔(dān)憂。太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程釋放出的能量，輻射到地球，人們通過(guò)光電，光熱，光化學(xué)的方式使之轉(zhuǎn)化利用以服務(wù)人類。其特點(diǎn)是取之不盡，用之不竭，一次投入終身使用，沒(méi)有任何污染。也就是說(shuō)太陽(yáng)能是綠色環(huán)保的、廉價(jià)的能源，如何實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能在地板采暖中的有效利用就顯得尤于重要。本文列舉了兩種應(yīng)用太陽(yáng)能的地板采暖系統(tǒng)：一種是太陽(yáng)能＋壁掛爐的雙熱源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)采暖與生活熱水功能；另一種是太陽(yáng)能＋空氣源熱泵（或熱泵），可附加輔助電加熱設(shè)備的多熱源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集采暖、中央空調(diào)（制冷）、生活熱水為一體的家居舒適系統(tǒng)。

    （1）太陽(yáng)能＋壁掛爐系統(tǒng)

    該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)地板采暖、生活熱水的兩大功能。系統(tǒng)采用太陽(yáng)能、燃?xì)獗趻戾仩t兩種熱源，通過(guò)一個(gè)“流量平衡罐”將兩種熱源有效并機(jī)，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化控制，達(dá)到操作簡(jiǎn)單、舒適性節(jié)能的運(yùn)行效果。已是一種非常成熟的應(yīng)用方案，已有較多類似的工程實(shí)例。  

       系統(tǒng)示意圖（圖一）：

系統(tǒng)示意圖（圖一）

    （2）太陽(yáng)能集熱換熱循環(huán)系統(tǒng)

    承壓式太陽(yáng)能集熱板、太陽(yáng)能循環(huán)泵、雙盤(pán)管換熱水箱的一組盤(pán)管（圖一H1）形成一個(gè)閉式循環(huán)系統(tǒng)。太陽(yáng)能循環(huán)泵（圖一P5）受溫度控制進(jìn)行介質(zhì)內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，循環(huán)介質(zhì)為專用的防凍液。由于防凍液受溫度影響而產(chǎn)生防凍介質(zhì)的體積、壓力變化，需在管路中安裝膨脹閥、安全閥、膨脹罐。

    （3）太陽(yáng)能、壁掛鍋爐的雙熱源并機(jī)原理

    太陽(yáng)能循環(huán)系統(tǒng)對(duì)雙盤(pán)管換熱水箱加溫，換熱盤(pán)管（圖一H2）、水泵P3形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，將太陽(yáng)能的熱源水送至流量平衡罐。與壁掛鍋爐的熱水，在流量平衡罐內(nèi)混合。流量平衡罐是兩個(gè)熱源系統(tǒng)并機(jī)的關(guān)鍵部件，起到熱源混合與水力、流量平衡分配的作用。

    （4）地暖自控系統(tǒng)原理

    圖一中的地暖水泵P1、P2為地暖循環(huán)泵，能起到循環(huán)、增壓的作用。如停止水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，也將對(duì)地暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)舒適性溫度控制。在非采暖期間，關(guān)閉電動(dòng)閥（圖一AV1）可以切斷地暖系統(tǒng)。

    （5）生活熱水循環(huán)系統(tǒng)

    雙盤(pán)管換熱水箱，也為生活熱水的容積式水箱。熱水經(jīng)三通混水閥，可恒定為50℃的出水溫度，與龍頭管道、熱水循環(huán)泵（圖一P4）構(gòu)成一個(gè)中央熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)z*巧妙的設(shè)計(jì)是，在停止采暖（關(guān)閉AV1電動(dòng)閥）時(shí)，壁掛鍋爐的熱水經(jīng)盤(pán)管(圖中H2)對(duì)換熱水箱加溫。因此H2換熱盤(pán)管具有“雙向換熱”的作用。這樣在太陽(yáng)能（日照）不足時(shí)也能保障充足的生活熱水。圖中的熱水循環(huán)泵(P4)能實(shí)現(xiàn)熱水管道循環(huán)，自動(dòng)恒定管道水溫，使龍頭出水“即開(kāi)既熱，無(wú)需放冷水”。