1、太阳能供暖系的设计
太阳能供暖系统在供暖季提供部分供暖热量,非供暖季提供足量生活热水,全年充分利用太阳能资源。因此,太阳能供暖系统也常称为太阳能联合系统(solarcombisystem)。系统运行原理如图1所示。
1)系统运行原理
太阳能集热循环:太阳能集热循环为温差控制、强制循环的落空系统。系统通过比较太阳能集热器和水箱的温度控制集热器循环泵启停,当集热器温度高于水箱温度设定值时,循环泵启动,太阳能集热器不断将水箱中的热水加热;当温差低于设定值时.循环泵停止,室外太阳能集热器和管路中的水受重力作用落回水箱(要求集热器比水箱位置高),防止反向散热,并达到冬季防冻的目的。
辅助加热循环:辅助加热为温度控制。系统通过检测水箱中的温度是否达到设定温度,确定辅助热源是否开启。
2)系统特点
①采用套筒式水箱,满足供暖和生活热水的不同要求。储热水箱由外层供暖水箱和内部热水箱组成,供暖水箱为开式非承压水箱,内部热水箱为承压水箱。热水箱为承压顶水使用,提高了热水使用的舒适性,同时,春夏秋可利用供暖水箱中的热量,增加了热水量。
②太阳能循环采用一次循环、排空系统,在提高系统效率、减少系统投资的同时满足了冬季防冻要求。系统不同于国外的二次循环系统,供暖水箱中的热水通过循环管路直接和太阳能集热器进行循环,取消了中间换热过程,提高了系统效率;采用系统落空技术替代国外采用防冻液防冻的方式,减少了系统投资,防冻简单、可靠。
③太阳能循环系统采用非承压系统,解决了夏季闭式二次循环系统高温、高压容易给系统管路和设备造成损坏的问题,提高了系统供暖的可维护性和使用寿命。国外闭式二次循环太阳能供暖系统形式如图2所示。
2、太阳能供暖系统安装方式
在实际的太阳能供暖项目中,太阳能集热器可采用嵌入屋面瓦中、安装在屋面瓦上、安装在南立面上、安装在大倾角坡屋面上(更利于冬季吸收太阳能)等多种方式。
注重和建筑同步设计,在实际工程项目中,如果在建筑设计时没有考虑太阳能系统的安装,在施工中会遇到诸如屋顶集热器安装预埋、管道布置、设备间选取、供水供电等各种问题。因此,在建筑设计时必须同步考虑太阳能系统的设计、安装,才能保证施工的顺利进行及系统的质量。