關于分散式太陽能-燃氣鍋爐低溫熱水地板采暖系統(tǒng)的研究

梁言 杜曉楠

摘 要

本文針對北京某建筑采暖需求提出了分散式太陽能-燃氣鍋爐低溫熱水地板采暖系統(tǒng)，并對其進行了研究。本系統(tǒng)采用太陽能為主要熱源，燃氣鍋爐為輔助熱源與低溫熱水地板采暖系統(tǒng)進行耦合，將太陽能通過太陽能集熱系統(tǒng)轉化為熱能加熱地板管道中的水。在夜晚或太陽光缺乏的情況下，通過燃氣鍋爐對地板所需用水進行加熱。介紹了該系統(tǒng)的設計思路并對各組成部分進行計算及節(jié)能效益的分析。本系統(tǒng)不僅達到了全天供暖采暖需求，而且符合當下倡導“節(jié)能減排”的大環(huán)境。

關鍵詞

太陽能;燃氣鍋爐熱水輻射地板

中圖分類號： TU832 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 08 . 51

0 引言

隨著工業(yè)化的蓬勃發(fā)展，生產、資源、環(huán)境三者之間的矛盾日益顯現(xiàn)出來。而太陽能作為可再生資源，零成本、零污染、便于運輸與使用，是21世紀的能源主力軍之一。

北京地屬太陽能資源較豐富區(qū)，年平均日照時數在2000～2800小時之間，相當于180～230kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。北京雖有集中供暖系統(tǒng)，但采用太陽能供暖可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的采暖能源，既可以減少對煤的消耗，又可以避免環(huán)境污染。

本項目旨在研究將分散式太陽能低溫熱水地板供暖系統(tǒng)運用于北京某建筑冬季供暖上，通過合理且優(yōu)質地利用太陽能，達到節(jié)約能源的目的。

1 分散式太陽能-燃氣鍋爐低溫熱水地板采暖系統(tǒng)原理

太陽能-燃氣鍋爐低溫熱水地板采暖系統(tǒng)包括太陽能集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、燃氣鍋爐、控制系統(tǒng)及地板輻射暖系統(tǒng)，系統(tǒng)簡化如圖1。

將太陽能集熱板放置于建筑物頂部，用于吸收太陽能，蓄熱水箱用于貯藏收集到的能量;集熱水箱內水溫達到要求后，控制系統(tǒng)將閥門啟動，將熱水送入地板輻射系統(tǒng)的管道，后以輻射的形式向室內散熱。由于太陽能受天氣、地形等多方因素影響，光照不穩(wěn)定，當光照不足以提供系統(tǒng)所需熱量時，將燃氣鍋爐作為輔助熱源提供熱量。

2 工程實例

2.1 工程概況

本建筑是位于北京市的一幢10層綜合樓，實際使用樓層9層，設備層1層，主要用于辦公。建筑總面積約26000m2，建筑地面總高度34m，設備層為地下一層面積約2900m2。

一層為辦公樓門廳;二層為大型辦公間;三層為議事廳、休息區(qū)、員工餐廳、套房及衛(wèi)生間、儲物室等;四層至八層為娛樂區(qū)、餐廳、套房及衛(wèi)生間、儲物室等;八（夾）層為套房及門廳。

該建筑集辦公、餐飲、休閑、住宿于一體，同時配備相應的輔助性房間，是典型的綜合性民用建筑。

4 總結

本文通過查閱資料、設計等方法，介紹了分散式太陽能-燃氣鍋爐系統(tǒng)的工作原理并根據工程實例對太陽能集熱器面積的確定、建筑熱負荷、系統(tǒng)運行模式進行了設計或計算。最后對系統(tǒng)進行節(jié)能效益分析，得出了該系統(tǒng)在北京地區(qū)可行且較傳統(tǒng)燃煤供暖更為節(jié)能環(huán)保的結論。

本文的工作共有以上內容，進一步需要從以下方面進行完善：

（1）該系統(tǒng)的運行費用分析。

（2）對該系統(tǒng)的全真模擬，評估其全年運行效果。

參考文獻

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