东北村镇太阳能采暖热负荷与集热器面积研究.pdf

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1、橙明珠等：东北村镇太阳能采暖热负衍与集热器面秋研究l13东北村镇太阳能采暖热负荷与集热器面积研究崔明珠，董重成f1．中材国际天津分公司，天津300400；2．哈尔滨工业大学．哈尔滨150090)【摘要】本文根据东北地区村镇住宅的建筑特点及居民生活习惯等，提出当地太阳能采暖的三种情况，结合典型村镇住宅，估算典型城市的建筑热负荷值；根据相关数据计算太阳能集热器面积与建筑面积的配比，为当地太阳能采暖与热水供应系统的方案设计提供参考。【关键词】东北地区；村镇住宅；热负荷；太阳能采暖系统；集热器面积【中图分类号】TU832．17【文献标识码】B【文章编号】1001—

2、6864(2011)10—0ll3一O2采暖设计热负荷的计算是设计采暖系统及设备选型的节能和非节能两种，围护结构传热系数见表lE4]。重要依据。因地制宜的提出东北地区村镇住宅太阳能采暖表1东北地区村镇建筑围护结构传热系数室内设计温度和环路划分的三种情况，结合典型住宅图，估W·(m-K)一。算建筑热负荷值；确定太阳能集热器与建筑面积配比推荐值，以指导当地太阳能采暖系统的设计。1东北地区村镇住宅太阳能采暖设计热负荷的计算(1)室内采暖设计温度的确定：大量调查结果表明，村镇居民起居和生活习惯与城市有较大差别，对室内热环境的要求与城市居民相比较低，因此村镇住宅中许

3、多住户注：地面为粘土非保温地面，按照划分地带法计算耗热量。认为14—15可以接受”。村镇住宅太阳能采暖系统宜采用低温热水地板辐射采暖。经过实测证明，在人体的舒适范围内，辐射采暖的实感温度可以比室内环境温度高2—3℃3】。最终确定东北地区村镇住宅主要房间(指卧室和起居室)的室内采暖设计温度为12—16~C，其他辅助房间的温度可根据情况适当降低。(2)典型住宅图：选择区域较大且气象参数比较齐全的哈尔滨、长春、沈阳及大连作为典型地区，估算建筑热负荷值。哈尔滨、沈阳、长春位于严寒气候区，多为单层建筑，典型住宅图参见图1；大连位于寒冷气候区，以双层建筑为图l东北地区

4、村镇典型住宅图主，典型住宅图参见文献[4]。(5)建筑热负荷计算结果：根据典型住宅图及设计参(3)不同采暖情况下室内设计温度及环路划分：使用数，不同采暖情况下东北地区村镇住宅各典型地区非节能太阳能采暖，降低房屋热负荷是一个重要的前提条件。结和节能建筑单位建筑面积的热负荷值计算结果如表2所示。合当地建筑特点及居民生活习惯等提出了A、B、c三种采暖情况下室内采暖设计温度和环路划分的原则。表2非节能和节能建筑单位建筑面积的热负荷估算值wA．为了尽可能的提高村镇居民的生活舒适度，在建筑物内所有房间均采暖的情况下，保证室内采暖设计温度达到村镇居民生活舒适温度16℃。

5、B．为进一步降低建筑热负荷，在室内采暖设计温度为l6℃时，只为南向的卧室和起居室提供热量，关闭北向房间及辅助用房的采暖环路。C．当太阳能辐射条件最差或在最寒冷的Et子里，集热器得热量不能完全满足居民的采暖需求。为最大可能的降低建筑热负荷，此时跌为南向卧室和起居室提供热量，关闭由表2可看出，三种采暖情况下，B比A情况下单位建北向房间及辅助用房的采暖环路，而且室内采暖设计温度筑面积的热负荷值降低50％以L，C比B情况下单位建筑只达到村镇居民可以忍受的最低温度12％。的热负荷值降低10％左右．热负荷值降幅非常明显。(4)围护结构传热系数的选择：东北地区村镇住宅分

6、2东北地区村镇住宅太阳能采暖系统集热器面积的确定l14低温建筑技术2011年第lO期(总第160期)太阳能采暖系统集热器面积的计算参考文献[2]中条集热器与建筑的面积配比推荐值。文3．3．3的规定，如表3所示为东北地区典型城市村镇住宅表3东北典型地区村镇住宅集热器与建筑的面积配比推荐值从表3可以看出，东北地区村镇住宅非节能建筑的热负器面积、安装倾角等对于非采暖期的热水供应已经满足，所荷值较高，在30％的太阳能保证率下，A采暖情况集热器与以集热器的选择尽量以满足冬季的使用为准。为提高太阳建筑配比达到70％左右，安装条件和经济上都不合理，即使能采暖在东北村镇地

7、区的可行性，本文通过不保证温度法在采用不保证温度法和部分房间采暖法降低建筑热负荷的及部分房间采暖法来最大可能的降低建筑热负荷值，建议情况下，集热器面积配比也在40％左右。只要房屋热负荷系统设计及设备选型时以c情况下的热负荷值为准。降低到一定程度，应用太阳能采暖将成为现实，而经过保温参考文献改造的节能村镇住宅的建筑热负荷值降幅明显，应用太阳能采暖系统在技术和经济层面上可以实现。用户可根据表[1]严寒和寒冷地区农村住房节能技术导则(试行)[Z]．住房与3中数据，并结合自身生活习惯及经济承受能力等确定采暖城乡建设部，2009．[2]GB50495—2009，太阳

8、能供热采暖工程技术规范[S】．集热器面积，典型城市以外的地区可以将