太阳能在低温热水地板辐射采暖系统的应用分析.docVIP

精品论文 参考文献 太阳能在低温热水地板辐射采暖系统的应用分析 佛山市顺德区碧日安防工程有限公司 广东佛山 528000 摘要：常规能源资源的有限性以及造成的环境压力，使太阳能的利用显得日益重要和迫切。开发利用太阳能是实现我国可持续发展战略的有效措施之一。合理地、最大限度地使用太阳能是今后的发展目标。目前，我国民用建筑中，对太阳能的利用主要是对低温太阳能的利用，包括太阳能供热水、供暖、制冷等。本文主要概述了太阳能低温热水地板辐射采暖系统，并就太阳能在低温热水地板辐射采暖系统中的设计要点进行了分析。 关键词：太阳能；低温；热水地板辐射；采暖系统 低温地板辐射采暖系统（也称地板采暖），是近几年得到广泛应用的一种新的建筑采暖方式。考虑到人体的舒适性。一般地板表面的温度都不宜过高，长期停留的区域不应高于28℃，这就要求系统的供水温度不能太高，所以地板采暖的供水温度要求不能超过60℃。可见，地板采暖的主要特点是供水温度低。所以，地板采暖完全可以利用余热、地热水、空调回水以及太阳能等低品位能源。 1太阳能低温热水地板辐射采暖系统 图1太阳能低温热水地板辐射采暖系统 低温热水地板辐射供暖的系统构成见上图1。本系统主要有3个子系统，分别是：2个集热环路和1个供暖环路。集热环路1由太阳能集热器、阀门1、储水箱2、电加热2和水泵组成，提供生活热水；集热环路2由太阳能集热器、阀门2、储水箱1、电加热1和水泵组成，为地板辐射采暖提供热源；供暖环路主要由储水箱1、温度计、压力计、分水器、阀门、加热盘管、集水器、循环泵和管路组成。系统工作过程：在冬季晴朗的白天，集热器吸收太阳辐射能加热载热介质，使其温度不断升高。起初，阀门1，2处于打开状态，阀门3，4，5处于关闭状态。当载热介质被加热到一定温度（60℃）时，启动水泵，载热介质开始循环。当载热介质流经储水箱1和储水箱2中的换热器时，载热介质与水箱中的水发生热交换作用，载热介质放出热量而温度不断下降，水吸收热量而温度不断上升。降温后的载热介质被水泵传入集热器再次被加热，准备下一循环。 当集热器出口载热介质的温度下降到适当的温度（30℃）时，需要关掉水泵。储水箱1中的水吸收热量，温度不断升高。水温升至所要求的温度（35—60℃）后，当需采暖时，打开阀门3，4，5，启动循环泵，使低温热水在加热盘管中循环起来，循环热水通过热传导把热量传到地板表面。以整个地板表面作为散热面，以辐射和对流的方式给房间1，2供暖。供暖时，用户可调节阀门的开启度，改变盘管内热水的流量来控制室内温度。当无须采暖时可关闭循环泵及阀门，让供暖系统停止工作，这样既节能又节约运行费用。储水箱2中被加热的热水可供洗澡、洗衣、厨房等使用。阴雨天或太阳辐射不足时，可启动电加热辅助热源。 2低温热水地板辐射采暖系统中的太阳能设计要点 2.1热负荷设计 当确定地板辐射采暖负荷时，一方面要考虑辐射采暖与对流采暖的区别，不能直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算，而是将室内采暖计算温度降低2℃来计算供暖热负荷。换言之，其要比散热器采暖系统节能。 再者，还要考虑户间建筑热工条件和户间传热等因素，房间的热负荷计算应增加一定的附加量。此外，地板辐射供暖系统是以地板内盘管经地面向室内散热，由于受到地板装饰层厚度、材料的一些的影响，提高了传热热阻，降低了盘管的散热量。地板装饰层的厚度越小，地板表面的平均温度就越高，散热量越大，但均匀性越差；厚度越大，地板表面的平均温度将会降低，散热量会下降，同时均匀性得到了加强。因此，在确定热负荷时要适当考虑这些因素的影响，确定符合工程实际的建筑热负荷。 2.2适当调节温度 因为地板辐射采暖室内温度、供回水平均温度、地面温度及地表面散热量存在很大的耦合关系，因此，其中任何一个量发生变化，都会导致其他量的变化。所以，低温热水地板辐射采暖系统在分集水器处应设各房间温度自动调节装置。 2.3地板设计 现在，低温地板辐射采暖系统工程中普遍采用的形式为填埋式，即在钢筋混凝土楼板基层上铺设厚度30—50mm的挤塑聚苯板隔热层，在隔热层上铺装盘管，最后浇筑40—60mm厚的豆石混凝土作为填充层，地面装饰层则根据设计或用户的要求在填充层上铺设地板面层。可以看到，这种做法存在维修困难、地面构造加厚，结构荷载增加等不足和局限，阻碍了它在既有建筑采暖系统改造中的推广应用。另外一种做法是将加热盘管安装于基层上的保温层与带龙骨的架空木地面装饰层之间的空腔中，尤其适用于将既有住宅改造成地板辐射采暖形式，从而完善了地板采