太阳能热水系统与燃气壁挂炉联合供暖的探讨

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1、—●—’—■■霹霉墨卿l太阳能I'lII烟台贝格建筑设计院一张立闽陈煜卢超摘要，并对系统中集热器面积进行计：举例对太阳能热水系统与燃气壁挂炉联合采暖进行了系统分析。算，叙述了集热器安装事项，蓄热水箱选择，运行控制、防冻控制、安全控制等问题关键词：太阳能集热器；燃气壁挂炉；地板辐射采暖。。一7前言房面积为13．41m；餐厅面积为．99m；卫生间面积。太阳能是清洁的可再生能源，资源较丰富。由为5．36m。经计算，总热负荷为4．597kW(计算方法于太阳能的能流密度低，受天气因素影响较大，具略，详见((实用供热空调设计手册》)。末端系统采有

2、间歇性和不可靠性，且太阳能自身不易储存，因用地板辐射采暖形式。此必须转化为其他形式才能储存利用根据((建筑给水排水设计规范》GB50015—。目前太阳能2003用量60L~(人▲d)3人设热水技术日益完善，燃气壁挂炉与太阳能热水技术，家庭成员日需热水。按▲180Ld，每日热水耗热量为8．3kW联合使用，不仅可以充分利用太阳能，还可以缓解计，用热水量为。按国内普通家庭用水习惯一般在早天然气短缺的问题。，用水高峰～～10：30太阳能资源量大6：008：30和晚7：00，最大小时耗热量为，但能流密度较低，若要使有限的时间内收集的有限热量充分

3、发挥效用，建筑本3．32kW。计算太阳能集热器面积时应考虑房间一热负荷与热水耗热量两个因素身的节能是不可缺少的项，即建筑围护结构必须。达到节能规范要求。供暖形式是太阳能热水供暖必须考虑的重要因三太阳能集热器面积计算一回水温度高1素之。传统的散热器供暖要求供，而直接系统太阳能集热器总面积太阳能热水与采暖系统还需中间换热环节，很难达直接系统太阳能集热器总面积的计算公式为：到设计要求。若采用低温地板辐射采暖供暖形式，86400Qaf．——A=——cJr-r可降低供回水温度，使太阳能热水得到充分利用。T／cd(1／L)A。为直接系统集热器总面

4、积，m2；QH为建筑物太阳能集热系统分为直接式与间接式两种，直接式的耗热量与热水耗热量，w；^为当地集热器采光太阳能集热系统宜在冬季环境温度较高、防冻要求。-d)面上的采暖期平均日太阳辐照量kJ／(m，按，不严格的地区使用；冬季环境温度较低的地区则宜3。9▲％．752×10kj／(md)计算；，为太阳能保证率，，采用间接式太阳能集热系统。本文采用间接式太阳烟台属资源一般地区按15％计算；77。。为基于总面能集热器系统，末端地板辐射采暖。积的集热器集热效率，按40％计算；町L为管路及贮热装置热损失率，按25％计算。二建筑耗能分析将建筑物

5、耗热量与热水耗热量带入式(1)，得直’本文以烟台113．75m的标准层普通多层住宅。接式集热器面积为A。：3．6m。为例分析建筑能耗，如图l所示。外墙传热系数为2间接系统太阳能集热器总面积。20▲▲．55W／(mK)I外窗传热系数为2．45W／(mK)I外间接系统太阳能集热器总面积的计算公式为：。7W／(m▲门传热系数为2．5K)。冬季室内设计温度为"。)(2)18℃一轳”，室外计算温度为6C16．47m；。客厅面积为将。。A卧室1面积为13．90m；卧室2面积为19．08m；书N为间接系统集热器总面积，嵋A。为直接系统集———@一～

6、—SOLARENERGY12／2009圈l热器总面积，；为集热器总热损系数，w，(n12·℃)，建筑物在寿命期内承受任何荷载的能力，不应破坏按1．5W／(~·℃)itU．x为换热器传热系数，·℃)，建筑物的防水层和附属设施。集热器安装设计时应按814W／(m·℃)计算；A为间接系统换热器换热与建筑、结构专业紧密配合，使其成为建筑的一部面积，In，按2．33m2计算。分。图2为集热器阳台安装示意图。在施工初期应将以上值带入式(2)得到间接式集热器面积为预留预埋件、预埋套管。AIN=3．62m。3集热器面积补偿集热器的安装倾角应等于当地纬

7、度加l0。。由于建筑外立面造型要求，安装角度与水平面成75。应对集热器采取补偿计算。太阳能集热器的面积补偿应按下式计算：X4AB=A／R(3)面A为进行面积补偿后实际确定的太阳能集热器面积；A为按集热器方位正南计算得出的太阳能集热器面积；R为太阳能集热器补偿面积比，取0．80计算。计算实际集热器面积A为4．53m户型南阳台高lm、宽5．69m，选择一台4．8mxB：集热器高度LB预埋件I司距0．957m=4．59mz带CPC反光板集热器可以满足安图2装要求。2贮热水箱的容积选择考虑短期蓄热太阳能供热采暧系统建筑物耗热四太阳能热水系统的

8、安装与生活热水两部分所需水量，选择直径0．52m、高1集热器安装1．57m的贮热水箱。为保证贮热水箱的水温分层，水集热器安装时，不应破坏建筑物的结构和削弱箱进、出口处流速宜小于0．04m／s，必要时宜采用水一————SO