024-浅谈山区哨所供暖系统.pdfVIP

浅谈山区哨所供暖系统 济南军区建筑设计院 侯利刚☆ 田群燕 摘 要：部队建设中经常会遇到独立哨所的供暖问题，这些哨所大都处在远离市政供 暖的偏远地区且属于独栋建筑，热负荷非常大，设计人员在对这类哨所的供暖方式进行选 择时不仅要保证室内环境得的舒适还要考虑到系统的节能效果。部队哨所大体可分为三类： 海岛类哨所、高原类哨所和山区类哨所。海岛类哨所和高原类哨所因其独具的水资源和太 阳能资源，具有较高的研究实验价值，目前已经较为成熟的发展了热泵类和太阳能蓄热类 供暖系统，供暖效果良好且节能环保。在山沟内修建的众多哨所因自然条件不具特色，鲜 为研究实验的对象，因此对其供暖方式的考虑不够深入，不是供暖效果不好，就是系统不 经济。笔者认为采用主动加被动的连续供暖系统，可以取长补短，改善山区哨所居住环境， 达到持续节能的目的。下面将结合实例进行探讨。 关键词：山区哨所；太阳能；碳晶板；相变蓄热；供暖；节能 暖通设计人员在对山区哨所进行供暖设计时总会感觉很“鸡肋”：哨所远离城市，缺乏 市政供暖，缺乏水源，供电不易，同时因地处山区，环境温度低，风大，光照易受遮挡， 供暖热负荷大。适用于高山和海岛哨所的太阳能蓄热供暖系统和热泵供暖系统均难套用， 似乎只能采用电供暖，但电能供应不易，且设计电供暖不切合供暖节能理念。因此，解决 好此类供暖设计中遇到的实际难处，改善山区哨所的供暖现状，已成为亟需解决的问题。 笔者认为采取主动加被动的连续供暖系统，可以取长补短，更为高效利用资源，不仅可以 有效改善山区哨所居住环境，还能达到持续节能的目的。 1 主动加被动的连续供暖系统 1.1 主动加被动的连续供暖模式 如图1 所示，主动加被动的连续供暖方式主要包括以下几个方面：建筑围护节能技术、 被动式太阳能集热技术、主动式碳晶板供暖技术和相变材料蓄热的二次供暖技术。 图1 1.2 围护结构节能技术措施 （1）控制建筑的体形系数，减少建筑物散热面积，体形系数越小的建筑，对建筑节能 ☆ 侯利刚（1989— ），男，大学，助理工程师 250021 济南市市中区六里山路11 号 济南军区建筑设计 院，（0531 E-mail:jc hz@163.com 越有利。 （2）山区夜间普遍风比较大，入口设计门斗。 （3）采用外墙外保温，增大墙体的传热阻，提高墙体保温性能。 （4）选用保温和密闭门窗。 （5）选用保温性能好的保温材料，降低楼面和屋面的传热系数，提高保温效果。 （6）在梁柱等围护结构的热桥部位加贴保温材料，降低热桥对保温效果的影响。 1.3 被动式太阳能集热 山区内日照不均，山丘较多，太阳光时常被山遮挡，采取主动式太阳能集热的效果不 佳，当考虑集热-蓄热墙式被动式。通过建筑朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部 形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择，可以达到向室内供暖的目的。常用形式： 集热-蓄热墙式、蓄热屋顶式，集热-蓄热墙式又分为内开孔式、外开孔式和不开孔式。 1.4 碳晶板散热器 碳晶板低温辐射板供暖系统是以红外线低温辐射为主要能量传递方式的产品。实验证 明人体处在低温辐射环境中，就如同置于阳光下，人体的实感温度要高于室内空气温度 2-3℃，从而提高生活环境的舒适度。同时在低温辐射条件下，室内空气的对流速度大幅降 低，使室内减少灰尘，无噪音，室内无冷点和热点，温度均衡，使人无干燥感，温度柔和 如阳光般感觉。同时碳晶板散热器升温迅速、发热快。通电5 分钟即可供暖。碳晶板直接 对室内辐射热量，温度上升速度比传统的水暖和发热电缆快5 倍以上，由于实现分户、分 室、分片供暖，可根据气温和需要随时调节，亦可节约运行费用。碳晶板的日常运行费用 是空调的三分之一，水暖的一半以下。热效率高，转换率高达 98%。但在电能制备不易的 山区，降低其能耗仍需要进行重点考虑。 1.5 室内相变蓄热材料蓄放器 日间，利用太阳能集热墙和碳晶板散热器向室内供暖，同时利用蓄热材料蓄存太阳能， 通过蓄热材料液化潜热的吸收和释放来蓄存和放出热量，在无日光时向室内进行二次供暖， 确保太阳能资源的高效利用。以十水硫酸钠为主体的共晶盐就是一种比较廉价的相变蓄热 材料，这种材料的蓄热能力是水显热的25 倍，碎石的45 倍。在白天室内的气温上升后， 相变蓄热