別墅 太陽能采暖 燃氣輔助
|
|
- 系統(tǒng)簡介
- 系統(tǒng)組成
- 設備選型
- 安裝要點
- 保養(yǎng)事項
- 選購指南
- 品牌推薦
太陽能采暖 環(huán)保節(jié)能新概念
太陽能供暖系統(tǒng)，是以免費、清潔、可再生的太陽光作為能源，輔助以其它能源，如電力、燃氣、生物質燃料、燃油等，實現(xiàn)采暖的目的。
太陽能采暖方式的準確描述
寶第居安認為：太陽能供暖應準確描述為：太陽能與其它輔助能源（如燃氣、電力、生物質能等）互補而實現(xiàn)采暖的一種節(jié)能方式。
之所以采用雙能源互補，是為了解決在陰雨天缺少陽光的情況下，能夠持續(xù)供暖。
目前，太陽能采暖難以解決的問題是，過大的太陽能集熱面積，在夏季無用武之地，集取的熱量無處消散，致使設備持續(xù)高溫，造成設備老化，甚至破壞設備。
因此，在太陽能采暖施工設計中，一定要兼顧冬天和夏天的用熱量來設計集熱面積。并非越大越好。
太陽能供暖系統(tǒng)特點
1.綠色環(huán)保。系統(tǒng)采用太陽能這種潔凈的綠色能源，避免了礦物質燃料對環(huán)境的污染，能為用戶及大氣環(huán)境提供一個干干凈凈的生活空間。
2.高效節(jié)能。太陽能供暖系統(tǒng)能最大效率地利用太陽能，在太陽光充足的條件下，可節(jié)約能源成本40-60%，供暖運行成本大大降低。
3.安全可靠。太陽能采暖不會產生傳統(tǒng)燃煤采暖爐一氧化碳中毒的危險，是安全可靠的熱水系統(tǒng)。
4.與建筑一體化結合。平板太陽能集熱器可安裝在高層建筑的陽臺、窗下等朝陽的墻面，也可應用于多層的住宅、獨立別墅，能與建筑物融為一體。
系統(tǒng)原理
太陽能供暖系統(tǒng)通過高效平板集熱設備采集太陽光的熱量，再通過熱導循環(huán)系統(tǒng)將熱量導入至換熱設備，并存儲起來。
往復循環(huán)的地暖水系統(tǒng)，將儲存的熱量帶入室內，是室內溫度升高，達到供暖目的。
電子溫控設備可控制室內溫度至理想狀態(tài)。
在陰雨下雪的天氣里，系統(tǒng)自動切換至燃氣鍋爐輔助加熱，實現(xiàn)全天候供暖不間斷。
同時，春夏秋冬都有大量的生活熱水可供使用。
系統(tǒng)運行說明
1.熱水箱設有溫度參考點，太陽能集熱器設有溫度測點，當集熱器檢測點溫度比熱水箱水溫升高至溫度差上限時，太陽能系統(tǒng)水泵啟動，提升采暖水箱溫度；
2.當集熱器檢測溫度低于采暖水箱溫度達到設定溫差下限時，太陽能系統(tǒng)水泵停止，集熱器及系統(tǒng)管道中的水排回水箱中，達到排空防凍作用；
3.輔助壁掛爐（或電力）可同時作為采暖及熱水的補充。當采暖水箱溫度達不到設定溫度時，壁掛爐啟動對采暖水箱的水循環(huán)加熱，達到設定溫度以滿足供暖需求；
4.供暖水泵可根據房間設定溫度要求進行啟停；
系統(tǒng)功能
系統(tǒng)可滿足建筑物的供暖及生活熱水供應；
非采暖季節(jié)，供暖水泵與水箱之間的循環(huán)水泵處于非運行狀態(tài)，但不影響生活用水的正常使用。
采暖季節(jié)，壁掛爐可同時滿足生活熱水的補充及采暖的輔助雙項功能。
太陽能供暖系統(tǒng)組成
太陽能集熱器；包括平板式集熱器、真空管集熱器、熱管式、U型管式等。
儲換熱水箱；圓形或方形，內含雙盤管換熱器，保溫隔熱。
輔助熱源；燃氣壁掛爐、燃油鍋爐或電加熱。
計算機智能控制系統(tǒng)；
循環(huán)系統(tǒng)；包括循環(huán)水泵、止回閥、溫感器等。
末端散熱設備；地暖管或暖氣片散熱器。
生活用水即開即熱系統(tǒng)；
太陽能集熱器
太陽能集熱板有不同的分類，我們簡單劃分為四種：平板式、真空管式、熱管式、U型管式。
常用的也是性價比高的類型是平板式和真空管式。
真空管太陽能的特點是熱效率高、使用壽命短、價格較平板太陽能低。
平板式太陽能的特點是使用壽命長、熱效率較真空管低、價格較真空管高、維修率低。
平板式太陽能承壓性能良好。平板太陽能集熱器的吸熱板采用的是金屬材料，集熱器與貯水箱的連接也采用金屬零件，所以，它可以承受來自自來水和循環(huán)泵的壓力。
平板式太陽能不存在無炸管問題。
平板太陽能形態(tài)結構靈活隨意，比較容易實現(xiàn)與建筑構件的結合。
近幾年，平板式太陽能在工程施工中選用較多。
儲換熱水箱
太陽能采暖使用的是雙盤管承壓式保溫水箱。
儲換熱水箱的作用是將太陽能的熱量存儲在保溫水箱的水介質中，為采暖系統(tǒng)提供熱源。
同時為生活熱水提供熱源。
儲換熱水箱一般至少在500升以上。
輔助熱源設備
一般采用燃氣壁掛爐作為輔助熱源，沒有燃氣管道的地方，可選用電輔助加熱。
作為輔助熱源，燃氣壁掛爐功率的選配一般按最小值配置。
電輔助加熱無需購買電鍋爐，直接使用電加熱棒對水箱進行加熱即可。
計算機智能控制系統(tǒng)
是太陽能采暖系統(tǒng)的控制中心，各種功能的實現(xiàn)全靠它。
1.水循環(huán)自動控制：根據各種情況，啟停采暖循環(huán)泵、太陽能集熱循環(huán)泵、輔助熱源設備。
2.自動控制集熱系統(tǒng)的水循環(huán),保證水箱里的水保持一定溫度,并防止管道被凍壞。
3.控制輔助加熱、伴熱帶、循環(huán)泵、進水閥。
4.定時向水箱里加水至設定水位。自動補水：自動將集熱器中的熱水放到水箱里。
5.定時開啟輔助加熱器將水箱里的水加熱到設定溫度。
6.控制伴熱帶工作，防止管道被凍壞。
7.恒溫控制：保證水箱里的水隨時可用。
8.用水循環(huán),打開水龍頭即出熱水。
9.防空曬、防干燒。
末端散熱設備 暖氣片/地暖
由于冬天的太陽能沒有夏天那么強，產生的熱水溫度一般在30-50℃之間。
因此，采暖末端選用地暖管最為適宜。這個溫度正好適合地暖使用。
而暖氣片采暖所需的熱水溫度一般在60-70℃，需要二次升溫。
太陽能集熱器選型
綜合考慮各種因素，采暖面積與集熱面積按以下配置：
200平方采暖面積 配置1000x20000mmx8塊 16平方太陽能集熱面積
300平方采暖面積 配置1000x20000mmx12塊 24平方太陽能集熱面積
400平方采暖面積 配置1000x20000mmx16塊 32平方太陽能集熱面積
600平方采暖面積 配置1000x20000mmx24塊 48平方太陽能集熱面積
1000平方采暖面積 配置1000x20000mmx50塊 100平方太陽能集熱面積
儲換熱水箱選型
200平方采暖面積 配置500升以上保溫水箱
300平方采暖面積 配置800升以上保溫水箱
400平方采暖面積 配置1.0噸以上保溫水箱
600平方采暖面積 配置1.5噸以上保溫水箱
1000平方采暖面積 配置3.0噸以上保溫水箱
輔助熱源選型
200平方采暖面積 配置24KW燃氣壁掛爐 / 16KW電加熱
300平方采暖面積 配置28KW燃氣壁掛爐 / 24KW電加熱
400平方采暖面積 配置32KW燃氣壁掛爐 / 32KW電加熱
600平方采暖面積 配置2臺24KW燃氣壁掛爐 / 50KW電加熱
1000平方采暖面積 配置3臺32KW燃氣壁掛爐 / 800KW電加熱
末端散熱設備選型
這里只介紹地暖采暖系統(tǒng)的選型。暖氣片選型參見本站暖氣片采暖部分。
地暖管選型
100平方以下采暖面積，選用DN16型地暖管，pe-x或pe-rt均可。
100平方以上采暖面積，選用DN20型地暖管，pe-x或pe-rt均可。
pe-rt管為可熔接型管道，萬一出現(xiàn)破損，可熱熔接。在批量工程施工中，最好使用這種管道。
pe-x管耐高溫性強，不可熔接，一旦破損，只能更換全套地暖管，損失大，浪費大。
地面保溫材料的選型
地面保溫的優(yōu)劣關系到采暖能耗的大小，節(jié)能首先從地面保溫入手，至關重要。
目前選用的是被稱為擠塑式聚苯乙烯隔熱保溫板（XPS），其主要化學成分為聚苯乙烯樹脂。
XPS擠塑板有良好的保溫隔熱性能、高強度的抗壓性、良好的防腐性。
我們選用的XPS保溫板的容重能力達到30kg/立方以上。
保溫板的厚度一般為2CM，增加厚度將占用層高空間。
分集水器選型
由于銅具有良好的耐腐蝕性，因此最好選用銅質分集水器。
根據采暖面積的大小，選配相應路數的分集水器即可。
每套分集水器的路數應控制在9路以內，大于9路，應使用2套分集水器并聯(lián)工作。
溫控器的選型
溫控器，可分為機械式、液晶顯示，全觸摸屏，功能上可分為可編程和不可編程式，有線和無線溫控器等。
目前我們公司選用的均為可編程液晶顯示溫控器。
一般選用有線溫控器，特殊情況下選用無線溫控器。有線溫控不受電磁信號干擾，性能穩(wěn)定。
電熱執(zhí)行器的選型
熱電執(zhí)行器也稱電熱閥，安裝在分集水器的集水主管上。
電熱閥通過導線與安裝在房間墻壁上的溫控器相連。
收到房間溫控器的指令，加熱熱膨脹裝置使閥門開啟或關閉，通過控制地暖管各環(huán)路內的水流量，實現(xiàn)各房間溫度的調控。
太陽能集熱器安裝要點
根據太陽能集熱器安裝位置不同，安裝要點如下：
太陽能集熱器設置于墻面、陽臺或其它位置應符合下列要求：
1.布置在建筑屋面、墻面、陽臺或其它位置的太陽能熱水系統(tǒng)的各組成部分，應與建筑整體有機結合，共同構成建筑元素，滿足建筑造型、建筑使用功能和建筑防護功能等要求。
2.布置在建筑外部位置上的太陽能集熱器及其它系統(tǒng)部件應與周圍環(huán)境相協(xié)調，不應對周圍環(huán)境產生視覺污染和降低相鄰建筑的日照標準。
3.設置在任何部位的集熱器及其它系統(tǒng)部件應與建筑有可靠的連接，保證集熱器安全、穩(wěn)固。集熱器等部件也不應影響該建筑部位的承載能力和防護、排水、防雷等功能。
4.集熱器的安裝部位應避免建筑自身及周圍設施的遮擋，并滿足集熱器日照累計時數在冬至日不少于4小時的要求。
5.建筑設計應滿足太陽能熱水器的安裝和維修的安全要求，并設置日常維護檢修的公共通道，避免公共管道和非本戶管道維修入戶。
6.在安裝太陽能集熱器的建筑部位，應設置防止太陽能集熱器損壞后部件墜落傷人的安全防護措施。
7.太陽能集熱器不應跨越建筑的變形縫設置。
8.建筑設計應考慮儲熱水箱、水泵機組、輔助加熱裝置及控制系統(tǒng)等用房面積。設置水泵機組和儲熱水箱的位置應具有相應的防水、排水措施。
9.合理布置戶內管線走向，管線布置應集中、整齊。垂直集中管線應設置管道井，管道井應預留檢修門或檢修口。
太陽能集熱器設置于平屋面應符合下列要求：
1.太陽能集熱器支架應與屋面預埋件固定牢固，并應在地腳螺栓周圍作防水密封處理；
2.在屋面防水層上安裝集熱器時，防水層應上包到支座上表面，并在基座下部加鋪附加防水層；
3.集熱器不得直接安裝在屋面保溫層上；
4.集熱器周圍的檢修通道以及從屋面出入口到集熱器之間的人行通道應鋪設剛性保護層；
5.集熱循環(huán)管線穿過屋面時，應預埋相應的防水套管，不得在已做好的防水保溫屋面上打洞鑿孔。
太陽能集熱器設置于坡屋面應符合下列要求：
1.屋面坡度宜根據太陽能集熱器接收陽光的最佳傾角即當地緯度±0~10°來確定坡屋面的坡度。當采用春分或秋分所在月的日平均輻照量作為計算依據時，宜使集熱器安裝傾角略大于當地緯度，以提高冬季的集熱效果；
2.坡屋面上的集熱器宜采用順坡架空安裝或順坡鑲嵌安裝；
3.集熱器在坡屋面上安裝時，應合理布置集熱循環(huán)管線，并應與屋面造型相協(xié)調，穿過屋面的循環(huán)管線應預埋防水套管，防水套管宜順坡穿過斜屋面，并應在屋面防水施工前埋設完畢。
儲換熱水箱安裝要點
盡量把水箱安裝在低處，在不得已的情況下才安裝在屋頂。如設備間、周邊空地、地下室等。
這樣既可以減輕建筑物載荷，又可以消除因水箱跑水造成的房屋漏水，還便于保溫和系統(tǒng)防凍。
水箱的保溫層一般采用發(fā)聚氨酯發(fā)泡，有的也采用整板保溫材料，但效果不如聚氨酯發(fā)泡。
1噸以上的水箱應選用非承壓式，這樣可以降低成本。
輔助熱源-壁掛爐設備安裝要點
壁掛爐一般由專業(yè)人員安裝，非專業(yè)人員請勿安裝燃氣設備。
安裝前，根據設備的用途確定最佳安裝位置。
對于天然氣、液化石油氣用戶而言，爐前燃氣管道可采用DN15的管徑，但最好采用DN20的管徑，且與煤氣表之間不能有小于DN15的變徑；
城市燃氣則必須采用DN20或DN20以上的管道。
保證燃氣供氣壓力：液化石油氣（20Y）2800±50Pa，天然氣（12T）2000±50Pa,人工煤氣（5R、6R、7R）1000±50Pa 。
自來水注水壓力要保證大于1.5公斤以上，否則壁掛爐無法啟動。
采暖所有管道連接禁止使用絲麻，而應采用生料帶。
煙道長度大于1米時，每增加一個彎頭，最大直徑段要減去1米。水平長度不超3米。
安裝時煙道要保持向下3度的傾斜，外低內高，以防冷凝水回流到爐體內。
家用燃氣壁掛爐與采暖系統(tǒng)之間的采暖供，回水管道上要安裝球閥。
太陽能集熱器的保養(yǎng)
1.定期清除太陽集熱器透明蓋板上的塵埃、污垢，保持蓋板的清潔以保證較高的透光率。清洗工作應在清晨或傍晚日照不強、氣溫較低時進行，以防止透明蓋板被冷水激碎。
2.注意檢查透明蓋板是否損壞，如有破損應及時更換。
3.對于真空管太陽能，要經常檢查真空管的真空度或內玻璃管是否破碎，當真空管的鋇－鈦吸氣劑變黑，即表明真空度以下降，需更換集熱管。
4.真空管太陽能除清洗真空管外，還應同時清洗反射板。
5.集熱器的吸熱涂層若有損壞或脫落應及時修復。所有支架、管路等每年涂刷一次保護漆，以防銹蝕。
管道系統(tǒng)保養(yǎng)
1.定期進行系統(tǒng)排污，防止管路阻塞；并對水箱進行清洗，保證水質清潔。排污時，只要在保證進水正常的情況下，打開排污閥門，到排污閥流出清水就行了。
2.巡視檢查各管道、閥門、浮球閥、電磁閥、連接膠管等有無滲漏現(xiàn)象，如有則應及時修復。
3.防止悶曬。循環(huán)系統(tǒng)停止循環(huán)稱為悶曬，悶曬將會造成集熱器內部溫度升高，損壞涂層，使箱體保溫層變形、玻璃破裂等現(xiàn)象。造成悶曬的原因可能是循環(huán)管道堵塞；在自然循環(huán)系統(tǒng)中也可能是冷水供水不足，熱水箱中水位低于上循環(huán)管所致；在強制循環(huán)系統(tǒng)中可能是由于循環(huán)泵停止工作所致。
4.安裝有輔助熱源的全天候熱水系統(tǒng)，應定期檢查輔助熱源裝置及換熱器工作正常與否。對于輔助熱源是電熱管加熱的，使用之前一定要確保漏電保護裝置工作可靠，否則不能使用。對于熱泵太陽能供熱系統(tǒng)，還應檢查熱泵壓縮機和風機工作是否正常，無論哪部分出現(xiàn)問題都要及時排除故障。
冬季保養(yǎng)
氣溫低于0℃時，平板型系統(tǒng)，應排空集熱器內的水；安裝有防凍控制系統(tǒng)功能的強制循環(huán)系統(tǒng)，則只需啟動防凍系統(tǒng)即可，不必排空系統(tǒng)內的水。
水箱保養(yǎng)
每年都應檢查一次水箱是否漏水、零部件是否老化、集熱器是否損壞、支架是否生銹等，發(fā)現(xiàn)問題應及時更換和修補，最好是由專業(yè)安裝維護人員完成。
經濟型配置
太陽能集熱器選用四季沐歌太陽能
水箱選用定制保溫水箱
壁掛爐可選用價格相對較低的國產名牌產品（例如小松鼠壁掛爐），或價格適中的國產洋品牌（例如博世風尚、博世精英）。
地暖管可選用進口品牌國內生產的喬治費歇爾，或英國品牌土耳其生產的勞力特，或國內品牌偉星。
分集水器、溫控器和熱電閥，因與國產品牌價格相差不大，所以，可選用德國曼瑞德品牌。
舒適型配置
太陽能集熱器選用四季沐歌太陽能
水箱選用定制保溫水箱
壁掛爐可選用價格適中的進口品牌產品（例如博世之星、博世精英壁掛爐）。
地暖管可選用進口品牌國內生產的喬治費歇爾，或英國品牌土耳其生產的勞力特。
分集水器、溫控器和熱電閥，可選用德國曼瑞德品牌。
豪華型配置
太陽能集熱器選用四季沐歌太陽能
水箱選用定制保溫水箱
壁掛爐可選用價格較高的進口名牌產品（例如德國菲斯曼、德國威能）。
地暖管可選用進口品牌瑞好。
分集水器、溫控器和熱電閥，可選用德國曼瑞德品牌。
四季沐歌太陽能
壁掛爐推薦品牌
小松鼠Squirrel壁掛爐
德國博世壁掛爐
德國菲斯曼壁掛爐
德國威能壁掛爐
林內壁掛爐
地暖管推薦品牌
英國勞力特地暖管
瑞士喬治費歇爾地暖管
分集水器推薦品牌
德國曼瑞德分集水器
英國勞力特分集水器
溫控器熱電閥推薦品牌
德國曼瑞德溫控器
德國曼瑞德熱電閥
