傳熱學(xué)課程設(shè)計(jì)--太陽能與燃?xì)獗趻鞝t雙劍合璧

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　介紹了太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)的特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)和太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)，通過對這兩種供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益進(jìn)行了分析，提出了設(shè)計(jì)太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)應(yīng)該注意的問題。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 集成供熱系統(tǒng)，燃?xì)獗趻鞝t，太陽能，環(huán)保，節(jié)能</p&g

2、t;<p><b>　　1國內(nèi)外現(xiàn)狀</b></p><p><b>　　1.1世界能源現(xiàn)狀</b></p><p>　　能源形勢日益嚴(yán)峻，能源價格不斷上升，開發(fā)利用可再生能源太陽能、風(fēng)能等已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，我國政府也在大力支持和鼓勵開發(fā)使用新能源和可再生能源；同時隨著國家對節(jié)能減排的大力提倡，不少消費(fèi)者都十分愿意選擇節(jié)能環(huán)保型

3、的采暖方式。</p><p>　　隨著新能源不斷進(jìn)入熱水器行業(yè)以及新技術(shù)的突破，熱水器產(chǎn)品正朝著燃?xì)?、電能、太陽能、空氣能多種能源合一的趨勢發(fā)展</p><p>　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，像電能熱水器漏電、煤氣熱水器通風(fēng)不好都會產(chǎn)生危險，太陽能熱水器也有自身的缺點(diǎn)，采取“多能互補(bǔ)能源集成”才是正道。從發(fā)展趨勢來看，將來的熱水器產(chǎn)品將是燃?xì)?、電能、太陽能和空氣能等多種能源合一，這既可以解決各種能源熱

4、水器本身的短板，又符合節(jié)能環(huán)保的要求。</p><p>　　“2010年，萬和技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)是研發(fā)與突破節(jié)能、環(huán)保、減排相關(guān)的核心技術(shù)，推動燃?xì)饩咝袠I(yè)技術(shù)升級，在研制符合未來節(jié)能環(huán)保趨勢的空氣能+燃?xì)?、太陽?燃?xì)?、電?燃?xì)饧岸嗄芑パa(bǔ)能源集成熱水系統(tǒng)方面碩果累累?！睆V東萬和新電氣股份有限公司品牌管理部部長李惠珍告訴記者，在目前節(jié)能減排的社會大環(huán)境下，市場對新能源產(chǎn)品提出了迫切的消費(fèi)需求，根據(jù)萬和的戰(zhàn)略規(guī)劃，20

5、11年新能源產(chǎn)品及組合利用燃?xì)饽?、空氣能、太陽能的多能互補(bǔ)能源集成熱水系統(tǒng)將成為產(chǎn)品推廣的重點(diǎn)。</p><p>　　據(jù)了解，多能源合一的熱水器產(chǎn)品，如今已經(jīng)成為全球熱水器行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。美國熱水巨頭A.O.史密斯全球研發(fā)中心，就創(chuàng)新推出全新一代產(chǎn)品太陽能+電熱水器集成一體機(jī)，引起了極大關(guān)注。</p><p>　　萬家樂新聞發(fā)言人李濤也表示，未來家庭能源利用方式會往多能源趨勢發(fā)展，太陽

6、能、風(fēng)能、空氣能在具體條件下都可稱低碳能源，生產(chǎn)廠家考慮更多的是如何將居民生活習(xí)慣與當(dāng)?shù)氐赜驓夂蛱攸c(diǎn)結(jié)合，從而開發(fā)出能源利用效率最高、最便民的熱水器產(chǎn)品。</p><p>　　1.2我國地方供暖現(xiàn)狀</p><p>　　在北方，嚴(yán)冬季節(jié)普遍采用集中供熱，通過熱力管網(wǎng)，把區(qū)域鍋爐房或者熱電廠的熱流源源不斷地輸送到千家萬戶溫暖了住宅，也溫暖了人心?？墒窃谀戏?，沒有集中供熱，廣大居民冬季還生活在

7、冰冷之中，不得不說是一種遺憾。</p><p>　　我國幅員遼闊，地域?qū)拸V，根據(jù)最冷月平均溫度和日平均溫度的不同，全國可分成了 5 個區(qū)：嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)及溫和地區(qū) ，只有嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的建筑才有冬季保暖的要求。</p><p>　　也就是說，南方很多城市，如成都、重慶、長沙等地，居民住房的保溫性比較差，且一般不考慮采暖。其實(shí)，這些地區(qū)冬季也是比較冷的，只

8、是冷的時間沒有北方那樣漫長 在這些不是很冷或寒冷時間持續(xù)不是很長的地區(qū)，投資發(fā)展集中供熱顯然是不經(jīng)濟(jì)的 在這些采暖的邊緣地區(qū)，燃?xì)獠膳療崴疇t（俗稱壁掛爐）、熱泵、電熱采暖有著較大的發(fā)展空間，燃?xì)獠膳療崴疇t適合城市擁有天然氣的住戶使用，熱泵可以用于公共建筑的采暖；電熱膜、發(fā)熱電纜也是個不錯的選擇，但電是高品位能源，國家投巨資建設(shè)水電站、火力發(fā)電廠，如果直接用電來發(fā)熱采暖顯然比較奢侈；另一方面，階梯電價即將實(shí)行，同樣是能源，電價將來可能像汽

9、油一樣變得很高。</p><p>　　據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，使用好的燃?xì)獠膳療崴疇t分戶采暖的費(fèi)用要比集中供暖便宜很多，尤其對于白天家中沒人的上班一族據(jù)說，現(xiàn)在北京集中供暖一般為一個季度，采暖價格為 30元每平方米，如果 100平方米的房子至少要3000 元左右！如果用質(zhì)量好的燃?xì)獠膳療崴疇t，平均一個采暖季，每平方米的費(fèi)用為18~28 元 如果房子朝向好，入住率高、保溫做得好，那就更省了！</p><p&

10、gt;　　城市燃?xì)饣静捎锰烊粴猓渲饕煞譃榧淄椋ɑ瘜W(xué)分子式 CH4 ），燃燒產(chǎn)物主要是水和二氧化碳，因此可以說是一種清潔能源 而燃煤鍋爐房或者火電廠，都是燃燒煤獲得電或熱，污染都比較大的 因此推廣使用天然氣為原料的燃?xì)獠膳療崴疇t，有利于減輕國家用電緊張的局面；有利于減少對化石燃料、煤的依賴，減少環(huán)境污， 現(xiàn)在燃?xì)獠膳療崴疇t技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，單戶燃?xì)獠膳療崴疇t具備較高的安全性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性。</p><p>

11、;　　燃?xì)獠膳療崴疇t的輸出溫度一般可以達(dá)到30~80 ，而我們知道，住宅選用的散熱器一般采用 80/60 的參數(shù)，如果燃?xì)獠膳療崴疇t總在高端溫度區(qū)運(yùn)行，對其使用壽命顯然是不利的。住宅選用地暖盤管的話，需要的溫度只是 60 以下，一般采用 50/40，已經(jīng)足夠了，甚至可以更低燃?xì)獠膳療崴疇t在溫度相對較低的狀態(tài)運(yùn)行，有利于延長其使用壽命，爐子運(yùn)行溫度低，也有利于減少表面的散熱損失和煙氣的排氣熱損失，住戶自己設(shè)置燃?xì)獠膳療崴疇t，有更大的靈活性

12、，比如白天上班家里沒人，可以降低地暖循環(huán)水運(yùn)行溫度，以減少燃料的消耗，將功能設(shè)定為下班提高運(yùn)行地暖循環(huán)水的運(yùn)行溫度，當(dāng)用戶到家時，溫度已經(jīng)達(dá)到所需溫度 這樣操作既舒適又節(jié)能，達(dá)到最大程度節(jié)能使用燃?xì)獠膳療崴疇t的另外一個好處是同時可以提供生活熱水 使用一套燃?xì)獠膳療崴疇t的集中熱源系統(tǒng)，既提供了采暖熱水，又提供生活熱水，一舉兩得。</p><p>　　南方地區(qū)太陽能一般比較充足，我們可以把太陽能熱水系統(tǒng)連接到燃?xì)獠膳?/p>

13、熱水爐采暖與生活熱水系統(tǒng)之中，做成一體化的集中熱水系統(tǒng),可以這樣運(yùn)行：當(dāng)太陽能充足的時候，通過閥門轉(zhuǎn)換，太陽能集熱板和燃?xì)獠膳療崴疇t并聯(lián)運(yùn)行，把太陽能集熱板產(chǎn)生的熱水存儲到保溫水箱 把保溫水箱當(dāng)作熱源，供給地暖采暖系統(tǒng) 把燃?xì)獠膳療崴疇t作為太陽能熱水的輔熱熱源；當(dāng)太陽能不充足或采暖季之初，通過閥門轉(zhuǎn)換，太陽能集熱板和燃?xì)獠膳療崴疇t串聯(lián)運(yùn)行，用太陽能集熱板產(chǎn)生的熱水預(yù)熱溫度較低的地暖回水，再由燃?xì)獠膳療崴疇t二次加熱地暖循環(huán)水，達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)

14、；當(dāng)太陽能起不到多大作用的時候，可直接使用燃?xì)獠膳療崴疇t采暖 太陽能是免費(fèi)的，但不穩(wěn)定；燃?xì)獠膳療崴疇t穩(wěn)定，但需要燃料；地板輻射供暖僅需要較低品位的熱水 綜合其各自優(yōu)勢，取長補(bǔ)短，以期取得最大的節(jié)能效果。</p><p>　　1.3社會上供暖設(shè)備的現(xiàn)狀</p><p>　　中國家電研究院副總工程師張亞晨表示：“事實(shí)上，消費(fèi)者需要不是熱水器，消費(fèi)者需要的是熱水，而提供熱水解決方案是企業(yè)在產(chǎn)品

15、開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新上的一個總體思路，熱水器的產(chǎn)品提供商要逐漸轉(zhuǎn)向家庭熱水整體解決方案的提供商。” </p><p>　　在節(jié)能產(chǎn)品進(jìn)行演變的過程中，熱水器企業(yè)開始出現(xiàn)跨界經(jīng)營，如過去的電熱水器品牌開始研發(fā)燃?xì)鉄崴?、熱泵熱水器，燃?xì)鉄崴髌髽I(yè)亦推出電熱與太陽能結(jié)合等產(chǎn)品，傳統(tǒng)的電熱水器、燃?xì)鉄崴髌髽I(yè)陣營正在互相滲透。 </p><p>　　“當(dāng)前，熱水器行業(yè)跨界式的競爭趨勢越來越明顯，以

16、海爾為代表的電儲水式熱水器的領(lǐng)軍品牌正在逐步地進(jìn)入燃?xì)鉄崴魇袌?，?年海爾在燃?xì)鉄崴鬟@塊逐步提升比重；A.O.史密斯不僅是牢牢占據(jù)了電儲水式熱水器第二名的位置，它正在努力地進(jìn)軍燃?xì)馐綗崴黝I(lǐng)域；此外，阿里斯頓、惠爾浦等企業(yè)也有類似的發(fā)展態(tài)勢?！敝锈凳袌鲅芯靠偙O(jiān)彭煜表示。</p><p>　　盡管具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，也符合未來的發(fā)展趨勢，但作為一種新生事物，多能源合一的熱水器產(chǎn)品目前在全世界都屬于新的技術(shù)難題，突

17、破技術(shù)瓶頸，成為其下一步發(fā)展的關(guān)鍵。</p><p>　　李惠珍指出，多能互補(bǔ)能源集成的熱水器并非簡單的將燃?xì)狻㈦娔?、太陽能和空氣能進(jìn)行簡單的疊加，當(dāng)陰天的時候太陽能不好使就使電能，停電的時候就使燃?xì)?。而是要將這些能源有機(jī)整合、優(yōu)勢互補(bǔ)，這需要在技術(shù)層面作出新突破，這必將引領(lǐng)整個熱水器行業(yè)的新革命。</p><p>　　目前，國內(nèi)的大多數(shù)熱水器廠家都開始多條腿走路，萬和、萬家樂、美的等廠家

18、，都擁有燃?xì)鉄崴?、電熱水器、太陽能熱水器等多條生產(chǎn)線和產(chǎn)品。如作為傳統(tǒng)能源產(chǎn)品的代表企業(yè)之一的萬和，2010年在新能源應(yīng)用領(lǐng)域就相繼開發(fā)了熱泵、壁掛爐和平板式太陽能、多能互補(bǔ)能源集成熱水系統(tǒng)等產(chǎn)品。</p><p>　　記者了解到，有關(guān)多能源熱水器的標(biāo)準(zhǔn)制定也進(jìn)入了“收官”階段，國家標(biāo)準(zhǔn)《多能源組合熱水器》早已通過專家審核。該標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范性附錄形式提出熱泵輔助儲水式熱水器、太陽能輔助儲水式熱水器、熱泵、太陽能組合

19、輔助儲水式熱水器的技術(shù)要求。</p><p>　　隨著社會的進(jìn)步和人們生活水平的提高，人們對環(huán)境的關(guān)注程度也與日俱增。各國政府，特別是發(fā)達(dá)國家政府在制定政策時，越來越多地考慮環(huán)保方面的因素，以保證社會的可持續(xù)發(fā)展 開發(fā)利用可再生能源和太陽能成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，我國政府也在大力支持和鼓勵開發(fā)使用新能源和可再生能源 太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程釋放出的能量，輻射到地球，人們通過光電/光熱光化學(xué)的方式使之轉(zhuǎn)

20、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，沒有任何污染 太陽能是綠色環(huán)保的、廉價的能源，但是在陰雨連綿或氣溫低的日子，獨(dú)立太陽能產(chǎn)品就會表現(xiàn)出它的劣勢，不能滿足用戶既節(jié)能又舒適的要求，因此開發(fā)既節(jié)能又舒適的太陽能</p><p>　　組合產(chǎn)品就顯得尤其重要。</p><p>　　2太陽能燃?xì)獗趻鞝t集成供熱</p><p>　　2.1太陽能燃?xì)饧?/p>

21、供熱系統(tǒng)</p><p>　　對于低碳環(huán)保型采暖方式，中國低碳環(huán)保聯(lián)盟（中國低碳傳媒網(wǎng)）提出了一個最新的概念，那就是“需要的時候用，不需要的時候停止”。使用燃?xì)獗趻鞝t采暖，采暖時間可以自由設(shè)定，可隨意開啟，每個房間溫度可自由調(diào)節(jié)；而且是自然、健康舒適、節(jié)能環(huán)保的采暖方式，滿足了上述概念的要求，不僅在宏觀上減少了國家能源消耗和污染，而且在微觀上也減少了家庭的采暖能耗。</p><p>　　將

22、太陽能和燃?xì)獗趻鞝t系統(tǒng)相結(jié)合，同時使用太陽能和燃?xì)獗趻戾仩t兩種熱源，通過一個“流量平衡罐”將兩種熱源有效并機(jī)，這種雙熱源并機(jī)的原理是：太陽能循環(huán)系統(tǒng)對雙盤管換熱水箱加溫，換熱盤管、水泵形成一個循環(huán)系統(tǒng)，將太陽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。其中流量平衡罐是兩個熱源系統(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。</p><p>　　這種雙熱源并機(jī)設(shè)計(jì)，不僅實(shí)現(xiàn)了太陽能和

23、燃?xì)鈨煞N清潔能源的完美結(jié)合，而且實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)的自動化控制，達(dá)到了操作簡單、舒適節(jié)能的運(yùn)行效果。通過這種配合，用戶可以在陽光充足的時候，優(yōu)先使用太陽能作為熱源;當(dāng)太陽能所提供的熱能無法滿足需求時可以使用天然氣作為補(bǔ)充能源，不僅滿足了用戶的采暖和熱水需求，而且可以達(dá)到操作簡單、舒適性節(jié)能的運(yùn)行效果。</p><p>　　太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)是將太陽能和燃?xì)獗趻鞝t組合集中在一個系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)用智能控制技術(shù)對太陽能和燃?xì)?/p>

24、能全自動控制，太陽能優(yōu)先、燃?xì)饽茌o助，最終實(shí)現(xiàn)洗浴、采暖功能的家用供熱設(shè)備。該復(fù)合系統(tǒng)綜合了太陽能供熱和燃?xì)獗趻鞝t供熱的優(yōu)點(diǎn)，通過克服各自的缺點(diǎn)，既保證了舒適的使用效果，又減少了二氧化碳排放，節(jié)省能源。</p><p>　　2.2太陽能燃?xì)獗趻鞝t集成供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　太陽能與壁掛爐進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，可解決冬天太陽光照弱、光照時間短、溫度低、溫差大、熱水需求量大等問題，該系統(tǒng)由太

25、陽能集熱板加熱模塊、、冷凝式燃?xì)獗趻鞝t輔助加熱模塊及地板采暖方式三大模塊組成，其中太陽能集熱板加熱模塊優(yōu)先運(yùn)行，主要部件包括：承壓式太陽能集熱板、冷凝式燃?xì)獗趻鞝t、雙盤管容積式儲水罐、循環(huán)泵等。</p><p>　　太陽能集熱板加熱模塊：由承壓式太陽能集熱板、太陽能循環(huán)泵 雙盤管換熱水箱的一組盤管形成閉式循環(huán)系統(tǒng)，太陽能循環(huán)泵受溫度控制進(jìn)行介質(zhì)內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，循環(huán)介質(zhì)為專用防凍液 由于防凍液受溫度影響而產(chǎn)生體積 壓力

26、變化，需在管路安裝膨脹閥、安全閥、膨脹罐、太陽能集熱板主要功能是加熱儲水罐中的生活用水，儲水罐放置于室內(nèi)，可便捷取用熱水；由于太陽能集熱板表面有特殊涂層，對太陽能可見光中的長波發(fā)射率很低，可有效滯留收集太陽能熱量，通過水泵不斷循環(huán)，儲水罐的盤管換熱系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對儲水罐中的水進(jìn)行加熱，在冬季模式時，當(dāng)儲水罐中的熱量富余時，可通過啟動采暖模塊，進(jìn)行室內(nèi)供暖冷凝式燃?xì)獗趻鞝t輔助加熱模塊：壁掛爐設(shè)有夏季和冬季兩種模式，夏季模式只有加熱水罐生活

27、用水的功能，冬季模式具有加熱水罐功能及室內(nèi)采暖功能。加熱水罐功能：當(dāng)無光照的陰雨天或寒冷季節(jié)，在太陽光強(qiáng)度不足的情況下，啟動冷凝式壁掛爐加熱系統(tǒng)，對水罐進(jìn)行加熱并達(dá)到用戶設(shè)定溫度，從而提供熱水功能。室內(nèi)采暖功能：在冬季模式下，當(dāng)采暖溫度底于用戶設(shè)定的采暖溫度時，啟動冷凝式壁掛爐，三通閥切換，通過地板采暖的方式，實(shí)現(xiàn)家庭供暖地板采暖方式：系統(tǒng)采用太陽能，冷凝式</p><p>　　3太陽能燃?xì)獗趻鞝t集成供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

28、</p><p><b>　　3.1建筑耗能分析</b></p><p>　　本文以武漢 的標(biāo)準(zhǔn)層普通多層住宅為例分析建筑耗材，外墻傳熱系數(shù)為;外門傳熱系數(shù)為。冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為。室外計(jì)算溫度為?？蛷d面積為 ；臥室1面積為 ；臥室2面積為；陽臺面積為，餐廳面積；衛(wèi)生間面積。經(jīng)計(jì)算可得總熱負(fù)荷（計(jì)算方法見《使用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》）。</p><p&g

29、t;　　根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003，家庭成員日需熱水用量。按3人設(shè)計(jì)，用熱水量為，每日小時耗熱量為。計(jì)算太陽能集熱器面積是應(yīng)考慮房間熱負(fù)荷與熱水耗熱量這兩個因素。</p><p>　　3.2太陽能集熱器面積計(jì)算</p><p>　　3.2.1直接系統(tǒng)太陽能集熱器總面積計(jì)算</p><p>　　直接系統(tǒng)太陽能集熱器總面積的計(jì)算公式為：<

30、/p><p><b>　　式3-1</b></p><p>　　為直接系統(tǒng)集熱器總面積；為建筑物的耗熱量與熱水耗熱量；（為當(dāng)?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系牟膳谄骄仗柟廨椪樟?；太陽能保證率，按；為基于總面積的集熱器采熱效率，按；為熱損失，按計(jì)算。代入公式3-1可得。</p><p>　　3.2.2間接系統(tǒng)太陽能集熱器總面積計(jì)算</p><

31、;p>　　間接系統(tǒng)太陽能集熱器總面積的計(jì)算公式為：</p><p><b>　　式3-2</b></p><p>　　為間接系統(tǒng)集熱器總面積，為集熱器總熱損失系數(shù)，按 </p><p>　　為換熱器傳熱系數(shù)，按計(jì)算。為間接系統(tǒng)換熱器換熱面積，按 計(jì)算。</p><p>　　3.2.3集熱器面積補(bǔ)償</p&g

32、t;<p>　　由于安裝位置角度及緯度等影響，應(yīng)對集熱器進(jìn)行補(bǔ)償。</p><p><b>　　式3-3</b></p><p>　　為補(bǔ)償后的面積，為補(bǔ)償系數(shù)，按計(jì)算。</p><p>　　3.3太陽能熱水系統(tǒng)安裝</p><p>　　3.3.1集熱器安裝</p><p>　　集熱

33、器安裝設(shè)計(jì)時應(yīng)與周圍環(huán)境，包括建筑、結(jié)構(gòu)等融為一體，不能破壞建筑物的防水層和其它附屬設(shè)施。</p><p>　　3.3.2貯熱水箱的容積計(jì)算</p><p>　　因?yàn)樵摴崛∨到y(tǒng)要提供耗熱和生活熱水兩部分所需水量，所以應(yīng)選用高，截面圓直徑為的貯熱水箱，且進(jìn)出口流速應(yīng)小于。</p><p>　　3.4太陽能燃?xì)獗趻鞝t集成供熱系統(tǒng)運(yùn)行與控制</p>&l

34、t;p><b>　　3.4.1系統(tǒng)控制</b></p><p>　　該控制系統(tǒng)分為兩個獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)1為集熱器與水箱換熱器系統(tǒng)，系統(tǒng)2為水箱內(nèi)蓄水與采暖系統(tǒng)。蓄熱水箱內(nèi)設(shè)置兩個溫度傳感器，液位控制器壓力傳感器，集熱器聯(lián)箱出水口設(shè)置溫度傳感器，燃?xì)獗趻鞝t出水口設(shè)置溫度傳感器，房內(nèi)設(shè)置溫度傳感器。</p><p><b>　　3.4.2運(yùn)行控制<

35、;/b></p><p>　　當(dāng)溫度傳感器溫差大于時，啟動系統(tǒng)1的循環(huán)泵 。若 啟動后連續(xù)運(yùn)行后仍舊小于 ，則關(guān)閉 、電磁閥 打開電磁閥、當(dāng)時延時，關(guān)閉電磁閥，打開電磁閥。當(dāng)時，立即關(guān)閉電磁閥，打開電磁閥。當(dāng)溫差小于時，延遲， 關(guān)閉系統(tǒng)1的循環(huán)泵 。</p><p>　　當(dāng)溫度傳感器與房間設(shè)定溫度差大于時，延時啟動系統(tǒng)2循環(huán)泵當(dāng)溫差小于 或溫差大于等于 時，延時關(guān)閉系統(tǒng)2循環(huán)泵

36、。</p><p>　　當(dāng)水箱液位高度時，延時打開電磁閥 補(bǔ)水；當(dāng)時，延時關(guān)閉電磁閥 ；當(dāng)時，延時關(guān)閉電磁閥 ; 當(dāng)時，延時關(guān)閉電磁閥 。</p><p>　　防凍控制，當(dāng)集熱器出水口傳感器 溫度小于 時，發(fā)出聲光報警，關(guān)閉電磁閥 ，打開電磁閥 ，排空集熱器內(nèi)的存水。</p><p>　　安全控制，當(dāng)水箱內(nèi)壓力傳感器檢測值大于時，延時系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，關(guān)閉電磁閥

37、 循環(huán)泵 停止工作，安全閥打開、泄壓。 </p><p>　　3.5太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)運(yùn)行原理</p><p>　　太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)由太陽能收集系統(tǒng)、泵站、儲熱水箱和中央控制器組成。</p><p>　　熱水供應(yīng)流程 ：當(dāng)太陽能收集系統(tǒng)提供熱水的水量和水溫能滿足

38、要求時，蓄熱水箱給用戶供應(yīng)熱水，此時不需要啟動燃?xì)獗趻鞝t加熱系統(tǒng)。當(dāng)太陽能收集系統(tǒng)的溫度高于蓄熱水箱的溫度。時,太陽能循環(huán)泵被打開,此時太陽能收集系統(tǒng)的熱水通過蓄熱水箱底部的盤管換熱器開始給蓄熱水箱加熱,當(dāng)蓄熱水箱的水溫低于設(shè)定值時,太陽能循環(huán)泵停止工作,燃?xì)獗趻鞝t被打開,此時燃?xì)獗趻鞝t的熱水通過蓄熱水箱上部的盤管換熱器開始給蓄熱水箱加熱。</p><p>　　采暖供應(yīng)流程 ：燃?xì)獗趻鞝t的供暖回路直接與采暖系統(tǒng)連

39、接，當(dāng)有供暖需求時，啟動壁掛爐，由壁掛爐提供采暖熱水。</p><p>　　3.5.2太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)組成</p><p>　　太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)由太陽能集熱、 泵站、雙盤管蓄熱水箱、供暖洗浴兩用燃?xì)獗趻鞝t和中央控制器組成。一些廠家又將泵站和中央控制器集成在雙盤管蓄熱水箱內(nèi)，預(yù)留太陽能和燃?xì)獗趻鞝t的接口，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。</p><p>　　3

40、.5.3太陽能燃?xì)饧缮顭崴到y(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　一般選用高效的平板太陽能集熱板（也有選用高效熱管式真空管）， 承壓運(yùn)行，強(qiáng)制循環(huán)。</p><p>　　一般將中央控制器和泵站集成在蓄熱水箱內(nèi)，蓄熱水箱內(nèi)置有自動調(diào)速循環(huán)泵，系統(tǒng)控制器、鎂棒、安全閥、補(bǔ)/泄水閥門、預(yù)充太陽能液，全套功能組件高度集成，結(jié)構(gòu)緊湊，方便安裝。</p><p>　　系統(tǒng)采用溫差循環(huán)

41、方式，根據(jù)中央控制器設(shè)定的溫差自動啟停內(nèi)置循環(huán)泵，保證系統(tǒng)充分利用太陽能。</p><p>　　當(dāng)太陽能能量不足時，啟動燃?xì)獗趻鞝t作為輔助熱源，保證提供全天候24h的熱水。</p><p>　　采暖功能的實(shí)現(xiàn)是由燃?xì)獗趻鞝t提供熱源燃?xì)獗趻鞝t需選用洗浴采暖兩用燃?xì)獗趻鞝t。</p><p>　　3.6太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>

42、;　　3.6.1太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)運(yùn)行原理</p><p>　　太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)由太陽能收集系統(tǒng)、泵站、儲熱水箱和中央控制器組成。</p><p>　　熱水供應(yīng)流程 ：當(dāng)太陽能收集系統(tǒng)提供熱水的水溫能滿足要求時，生活熱水通過蓄熱水箱上端的盤管換熱器換取蓄熱水箱的熱量，此時不需要啟動燃?xì)獗趻鞝t爐加熱系統(tǒng)；當(dāng)太陽能收集系統(tǒng)的溫度高于蓄熱水箱的溫度時，太陽能循環(huán)泵被打開，此時太

43、陽能收集系統(tǒng)的熱水直接儲存在蓄熱水箱內(nèi)；當(dāng)蓄熱水箱的水溫低于設(shè)定值時，太陽能循環(huán)泵停止工作，燃?xì)獗趻鞝t被打開，此時燃?xì)獗趻鞝t的熱水通過蓄熱水箱中部的盤管換熱器開始給蓄熱水箱加熱</p><p>　　采暖供應(yīng)流程 ：當(dāng)太陽能收集系統(tǒng)提供熱水的水溫能滿足采暖要求時，采暖系統(tǒng)的水通過蓄熱水箱下部的盤管換熱器由循環(huán)泵強(qiáng)制循環(huán)將熱量輸出給室內(nèi)散熱器，此時不需要啟動燃?xì)獗趻鞝t加熱系統(tǒng)，當(dāng)太陽能收集系統(tǒng)的溫度高于蓄熱水箱的溫度

44、時，太陽能循環(huán)泵被打開，此時太陽能收集系統(tǒng)的熱水直接儲存在蓄熱水箱內(nèi)，當(dāng)蓄熱水箱的水溫低于設(shè)定值時，太陽能循環(huán)泵停止工作，燃?xì)獗趻鞝t被打開，此時燃?xì)獗趻鞝t的熱水通過蓄熱水箱中部的盤管換熱器開始給蓄熱水箱加熱。</p><p>　　3.6.2太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)組成</p><p>　　太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)由太陽能集熱板、泵站、三盤管蓄熱水箱、供暖燃?xì)獗趻鞝t和中央控制器組成 一般

45、廠家將泵站和中央控制器集成在三盤管蓄熱水箱內(nèi)，但還需外置采暖泵站。</p><p>　　3.6.3太陽能燃?xì)饧上丛〔膳到y(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　一般選用高效的平板太陽能集熱板（也有選用高效熱管式真空管），承壓運(yùn)行，強(qiáng)制循環(huán)。</p><p>　　一般將中央控制器和泵站集成在蓄熱水箱內(nèi)，蓄熱水箱內(nèi)置有自動調(diào)速循環(huán)泵、系統(tǒng)控制器、鎂棒、安全閥、補(bǔ)/泄水閥門、預(yù)充太

46、陽能液全套功能組件高度集成，結(jié)構(gòu)緊湊、方便安裝。</p><p>　　需在采暖管路系統(tǒng)中增加采暖泵站太陽能的熱量除供應(yīng)生活熱水需要的熱量外,還提供采暖系統(tǒng)的熱量燃?xì)獗趻鞝t選用單供暖燃?xì)獗趻鞝t。</p><p>　　4太陽能壁掛爐組合系統(tǒng)熱效率計(jì)算</p><p>　　我們以熱水產(chǎn)率為 、熱效率為90%、基準(zhǔn)氣為的單體壁掛爐和組合產(chǎn)品為例作對比計(jì)算：假定冷水溫度是 ，

47、太陽能熱水器出水溫度為 ，而需要 熱水。</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p><b>　　式4-1</b></p><p><b>　　式中：假定</b></p><p><b>　　為單機(jī)有效效率；</b></p>

48、<p><b>　　為修正后水的質(zhì)量；</b></p><p>　　為熱水溫度 、 為冷水溫度；</p><p>　　為對應(yīng)于平均水流溫度試驗(yàn)裝置的熱損失，包括循環(huán)泵的熱損失， 根據(jù)實(shí)際計(jì)算，在這里我們可認(rèn)為兩種測試狀態(tài)相同；</p><p>　　為試驗(yàn)期間測得的燃?xì)庥昧拷?jīng)修正后的值， ；按名義狀態(tài) 、；</p>&

49、lt;p>　　為所使用的燃?xì)鈨魺嶂担?；</p><p><b>　　，</b></p><p>　　則單機(jī)壁掛爐每分鐘燃?xì)庑栌昧?lt;/p><p>　　太陽能壁掛爐組合系統(tǒng)每分鐘燃?xì)庥昧?lt;/p><p>　　通過比較，太陽能壁掛爐組合系統(tǒng)熱水狀態(tài)的熱效率比單機(jī)壁掛爐高很多。</p><p>

50、<b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　費(fèi)用比較：太陽能熱水燃?xì)獗趻鞝t聯(lián)合供暖方式雖在初投資方面的投資相應(yīng)增加，但是運(yùn)行費(fèi)用少，僅是燃?xì)獗趻鞝t的運(yùn)行費(fèi)用的一半。投資回報在四年內(nèi)就能與燃?xì)獗趻鞝t采暖形式持平，與燃?xì)獗趻鞝t采暖、城市熱力管網(wǎng)采暖形式相比，在運(yùn)行費(fèi)用上有很大優(yōu)勢。</p><p>　　節(jié)能分析: 節(jié)能分析、太陽能免、 取之不盡和清潔的特性是任何一種化

51、石能源所無法比擬的，太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)在保證舒適的同時，最大限度地使用太陽能，大大降低了用戶的能源使用費(fèi)用，通過使用太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng) 生活熱水系統(tǒng)全年將節(jié)能高達(dá)60%， 生活熱水/采暖的復(fù)合系統(tǒng)節(jié)能高達(dá)75%. 綜合分析,雖然太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)的初投資要比集中供熱大一些,但是它能夠給用戶提供熱水,因此節(jié)約了熱水器的投資;同時其綜合運(yùn)行費(fèi)用要比集中供熱節(jié)省,節(jié)省率可達(dá)22.66%。</p><p>　

52、　環(huán)境效益分析:太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)產(chǎn)品能提供全年60% 的免費(fèi)生活熱水,節(jié)約35%的燃?xì)庀?此外太陽能是最潔凈的可再生能源環(huán)保、低碳。相對于集中供熱，推廣太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)產(chǎn)品，將減少58.4% 的co排放，50.9%的NOx 排放，99%的SO2 排放,93% 的煙塵排放。因此，推廣和應(yīng)用太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)對于推進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展具有重要的意義。</p><p><b>

53、　　6結(jié)束語</b></p><p>　　《新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的2015年中期規(guī)劃》中明確提出 在今后15年內(nèi)，太陽能熱水器力爭以年均15%左右的速度增長，到2015年達(dá)到2.32億，年生產(chǎn)能力達(dá)到2100萬的發(fā)展目標(biāo)。</p><p>　　行業(yè)的發(fā)展為太陽能燃?xì)饧晒嵯到y(tǒng)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。太陽能作為可再生能源，發(fā)揮著越來越重要的作用。利用太陽能是解決我國能源與環(huán)境問

54、題的重要措施之一。本文闡述了太陽能熱水系統(tǒng)與燃?xì)獗趻鞝t聯(lián)合采暖的原理，分析了太陽能熱水系統(tǒng)與壁掛爐系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行模式，比較了太陽能熱水器與其他常規(guī)熱水器運(yùn)行成本、節(jié)能效率以及環(huán)保效益的比較，最終結(jié)論證明使用太陽能作為熱源，供給人們使用是一種高效、環(huán)保、節(jié)能的明智之選。 </p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陸耀慶，實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)

55、手冊（第二版）[M]，中國建筑工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[2]GB50019-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].</p><p>　　[3]GB50019-2003，采暖通風(fēng)與空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].</p><p>　　[4]劉文強(qiáng)，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]可再生能源，2002(4)：4-6.</p><p

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