云开app官方入口下载 太阳能采暖系统

太阳能供暖系统

太阳能采暖系统是指通过太阳能集热器将分散的太阳能转化为热能的采暖系统。热能将水加热，然后将热水输送到供热末端，以满足建筑物的供暖需求。

安装要求

相应面积的太阳能集热器可放置在建筑物屋顶或建筑物旁边。

安装太阳能供暖系统的建筑物的主要朝向应朝南。建筑的造型和空间组合应避免太阳能集热器的安装受到建筑本身、周边设施和绿化树木的遮挡，并应满足太阳能集热器每日照射时间不少于4小时的要求。

建筑物的主体结构或结构构件应能承受太阳能热水系统的荷载。

建筑物外墙必须隔热。

建筑玻璃为节能玻璃。

如果满足上述条件，安装太阳能供暖系统是比较合适的。

方案选择

太阳能集热器选型

系统选型主要考虑以下因素： a．太阳能集热器类型； b.系统工作方式，自然循环或强制循环，封闭系统或开放系统； c.热交换方式，直接系统或间接系统； d 备用热源、电加热器、燃气锅炉、燃煤锅炉、生物质锅炉、热泵等； e.管道和水箱材料。

太阳能集热器可按表1-1选用。

太阳能储能供暖简介

太阳能储能供暖分为日储能供暖、周储能供暖、跨季节储能供暖。

储能供当天供暖

当天储能供暖是指利用太阳能集热器将当天的热能收集到水箱中储存起来，以满足建筑物末端的供暖需求。

每周储能供暖

周储能供暖是指利用太阳能集热器将一周的热能收集到水箱中储存起来，以满足建筑物末端的供暖需求。集热器的面积根据一周的太阳辐射量确定kaiyun体育app官网，水箱的容量应略大于当天储能供暖系统的水箱。适合不常居住的度假别墅。

跨季节储能供暖

跨季节储能供暖是指利用太阳能集热器将春、夏、秋季的热能收集到水箱中储存起来，以满足建筑末端的供暖需求。集热器的面积是根据三个季节的太阳辐射量来确定的。该水箱容量比当天储能供暖系统水箱容量大10倍左右。适用于没有足够面积安装太阳能集热器的别墅。

计算方法

太阳能供暖系统的热负荷计算主要有两个目的。一是用于确定太阳能集热器的面积，二是用于设计备用热源和热水管道。

以当日储能供暖方式为例确定供暖热负荷

采暖热负荷的测定

供热系统的设计热负荷可用下式表示：Q=Q1+Q2+Q3+-Qd

其中，Q1为墙壁散发的热量，Q2为开关门散发的热量，Q3为排气孔散发的热量kaiyun登录入口(中国)官方网站，Qd为通过太阳辐射进入房间的热量。该系统以辐射供热为主（占60%以上），对流换热为辅。根据《采暖通风规范》和实际工程设计情况，在工程中，仅知道建筑总面积时，可采用下列采暖热指标进行计算。

建筑热工指标推荐表（2003年技术措施：暖通空调）：

建筑

类型

住宅

办公楼

医院

日托

旅馆

图书馆

店铺

单层住宅

食堂餐厅

剧院

礼堂

体育场

烘烤室

热指数

（瓦/平方米）

45～70

60～80

65～80

60～70

45～75

65～75

80～105

110～140

90～115

115～160

290～350

在室外-9℃（北京）条件下，供暖需求，用该值配置供暖设备，相当于最大条件下的出力。北京冬季室外平均为-1.6，室内平均为16。此时规定的平方米指标为20.6瓦。

每日热量消耗计算

（以北京一栋建筑面积200平方米的节能别墅为例）

散热指数q=20.6W/㎡

热负荷Q=q·A(200㎡)=4120w

每日热量Qr=4.12kw×3600×12（小时）=177984KJ

时间值：考虑到北京大多数家庭的作息习惯，早上8点到下午6点家里没有人，所以上面的公式中使用了12个小时。可以根据实际情况更改，比如24小时。

北京冬季（1月、2月、3月、12月）平均太阳辐射量为9730KJ/m（集热器受热面辐照量校正水平面辐照量：9730 KJ/m2×1.2=11676KJ/㎡）。

太阳辐射数据

根据国家气象中心提供的《中国气象辐射资料年鉴》（2001年），北京市月、日平均值（区站号：54511；东经：11628′；北纬：3948′；观测点海拔高度：31.3m）及年度总辐射数据（单位MJ/m）：

月

照射量

一月

二月

行进

四月

可能

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

日平均

6.75

9.37

16.09

16.89

21.23

16.59

17.34

17.23

14.89

9.33

8.81

6.71

年度总计

4912.91

太阳能集热效率47%

太阳能集热面积S=177984KJ/(11676 KJ/m×47%)=32.43m

水箱确认

地暖循环入口温度为45℃，水箱内温度应保持在50℃。所以根据(公式-1)

式中：——水箱容积；

——系统照明面积，32.43㎡；

——当地冬季（1月、2月、3月、12月）平均太阳辐射量，9730KJ/m2；

（集热器加热面的照射量针对水平面的照射量进行修正：9730KJ/㎡×1.2=11676 KJ/㎡）；

——集热器全天集热效率，值为0.47。

——管道和储水箱的热损失率，此处取0.15。

——储水箱内水的最终温度，50℃；

——水的恒压比热容，4.18KJ/(kg·℃)；

——水的初始温度，5℃；

——太阳能保障率，0.6；

代入方程1，得：=1340.35升

这里我们以一个1.5吨的热水储罐为例。

节能设计

1、节能水箱效果图

2、太阳能供暖系统原理图

本图为系统原理示意图，不代表实际连接方式。

辅助能源

辅助能源介绍：燃油锅炉、燃气发生炉、生物质锅炉、燃煤锅炉、电加热（水箱内置电加热或外置电加热器）、热泵。

燃煤锅炉启停时间长，出力调节困难，难以实现自动控制或无人值守，造成环境污染问题；

油气锅炉易于控制、易于调节，可轻松实现自动化运行，但机房需满足消防要求；

热泵成本低、易于控制，但设备初期投资较高。另外，北方地区使用的空气源热泵冬季能效比很低；

电加热设备安装方便、控制方便。它是太阳能热水系统最常用的辅助热源。但运营成本较高。有时，对额外电源的需求会大大增加系统投资。

选择辅助热源时，应综合考虑各种因素。

辅助材料选择

管道

太阳能供热系统使用的管道和配件应符合现行产品要求。管道的工作压力和工作温度不应大于产品标准规定的允许工作压力和工作温度。

太阳能集热系统管道可选用钢管、薄壁不锈钢、塑钢热水管、塑料与金属复合管等。以乙二醇为主要成分的防冻系统不宜采用镀锌钢管。

热水管道应耐腐蚀并符合卫生要求。一般可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、塑料热水管、塑料与金属复合管等。

设计时，应在系统管道必要位置设置排气装置、排水装置、温度计、压力表、安全阀、膨胀水箱等辅助设备。封闭系统应配备膨胀水箱或泄压阀。

管道保温

太阳能热水系统集热系统的连接管、水箱、供水管均应保温。常用的保温材料有岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、橡塑泡沫等材料。

管道保温材料的选用有以下要求：

1、保温材料产品的允许工作温度应高于太阳能系统工作介质的最高温度。

2、不宜采用有机材料作为保温材料，以免虫害。腐烂、滋生细菌、吸引老鼠。

3、宜采用吸湿性低、保水性弱、对管壁无腐蚀作用的材料；室外管道保温层应加保护层，使其防水。

4、保温材料应采用不燃、阻燃材料。应符合GB50016《建筑防火设计规范》的要求；电加热器的绝缘必须采用不燃材料。

加热终端

太阳能系统的效率与集热器的类型和工作流体的工作温度密切相关。太阳能采暖系统散热组件的选择按以下原则进行：

1、太阳能供暖系统应优先采用低温辐射供暖系统。

2、水空气处理设备和散热器系统应采用工作温度为60-80℃时效率较高的太阳能集热器，如高效平板太阳能集热器或热管真空管太阳能集热器。该系统适用于夏季炎热、冬季寒冷或温和的地区。

3、热风采暖系统适用于低层建筑或局部需要采暖的场所。

低温辐射供暖系统设计要点

1、太阳能供暖系统更适合低温辐射供暖。供水温度不宜超过60℃，供回水温差应在10℃左右。太阳能采暖系统的供水温度宜为35-50℃；加热系统的工作压力不应超过0.8MPa；计算出的表面温度平均温度应符合表1-26的规定。

低温热水地板辐射采暖系统平均表面温度/℃

地域特色

适用范围

最大限制

地域特色

适用范围

最大限制

人们经常停留的区域

24-26日

28

禁止停留区

35-40

42

人员短期停留区

28-30日

32

浴室和游泳池

30-33

33

地面结构由与土壤相邻的楼板或地面、保温层、供暖管道、填充层、找平层和面层组成。与土壤相邻的地面必须设置保温层，保温层下方必须设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板必须隔热。对于卫生间、洗衣房、浴室、游泳池等潮湿房间，应在填充层上方设置隔离层。当工程允许地面设计为双向散热时，楼层间地板上部可不设置保温层。

表层应采用热阻小于0.05㎡.℃/W的材料。花岗岩、大理石、瓷砖等的热阻为0.02㎡.℃/W，木地板的热阻为0.10㎡.℃/W，毛毯的热阻为0.15㎡.℃/W。

保温层采用聚苯乙烯泡沫板，容重不小于20kg/m3云开体育app官方下载安装最新版，抗压强度不小于100kPa，导热系数不大于0.41w(m·℃)。保温层的厚度应满足：楼层间地板上的保温层不小于20mm，与土壤或室外空气相邻的地板上的保温层不小于40mm。

与内外墙、柱、门等竖向构件相交处宜敷设不间断的伸缩缝。伸缩缝的宽度不应小于20mm。膨胀缝宜采用聚苯乙烯或高倍聚乙烯泡沫材料；当建筑面积超过30平方米或边长超过6m时，应设置伸缩缝。伸缩缝的宽度不应小于8mm。膨胀缝宜采用高倍聚乙烯泡沫材料或填充弹性膨胀膏。

填充层材料宜采用C15豆石混凝土，豆石粒径不应大于12mm。填充层厚度不应小于50mm。若地面荷载大于20Kn/㎡，应会同结构设计人员采取加固措施。