集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統的實(shí)例分析

第32卷第4期建筑熱能通風(fēng)空調Vol 32 No, 42013年7月Building Energy EnvironmentJul.201340-42文章編號:10030344(2013)04-040-3集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統的實(shí)例分析番雷山東同圓設計集團有限公司摘要:集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能是高層住宅中常用的熱水系統。本文結合日照某高層住宅,對此種太陽(yáng)能系統的特點(diǎn)及使用要求進(jìn)行了分析。此種熱水系統集成化程度高集熱器效率高,對建筑外立面沒(méi)有影響在本工程中,太陽(yáng)能熱水循環(huán)管路采用帶三通閥的開(kāi)式同程系統,可解決熱量分配不均的問(wèn)題,是一種更加優(yōu)化的太陽(yáng)能熱水循環(huán)系統。同時(shí),為使集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統更加高效節能運行,各戶(hù)換熱水箱應采用具有防止結垢的產(chǎn)品。關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能熱水系統集中集熱-分戶(hù)儲熱系統高層住宅Analysis of the Application of Central Heating-Householdbased Storage Solar Water Heating SystemsPAN LeiShandong Tong Yuan Design Group Co, LtdAbstract: Central heating-household based storage solar water heating systems is usually used in high rise residentialbuildings. In this paper, the characteristics and utility programs of the solar water heating system used in Rizhao areanalyzed. The integration of this type of solar water heating system and the solar collectors efficiency are much morehighly than other types. And this type of solar system doesnt affect the building facade. In this engineering, thecirculating pipes use the opening same process system, and can avoid heat distribution. At the same time for the energyefficient operation, heat exchanging tanks must use prevention of fouling productsKeywords: solar water heating system, central heating-household based storage, high rise residential buildings1前言高層住宅(12層以上)底層用戶(hù)熱水管路存在超壓的可能。因此,集中集熱-分戶(hù)儲熱系統是目前高層住宅隨著(zhù)政府對太陽(yáng)能的熱利用推廣力度日益加大,中比較常用的太陽(yáng)能熱水形式,本文結合日照某高層全國各地相繼制定了相關(guān)的強制政策。因此,開(kāi)發(fā)商住宅,對此種太陽(yáng)能系統的特點(diǎn)及使用要求進(jìn)行了分在樓盤(pán)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中也將安裝太陽(yáng)能熱水系統作為析重點(diǎn)來(lái)考慮,如何在高層住宅中合理有效利用太陽(yáng)能是廠(chǎng)家及工程設計人員需要考慮的問(wèn)題。對于高層住2集中集熱-分戶(hù)貯熱太陽(yáng)能熱水系統特宅,目前采用的太陽(yáng)能熱水系統有:陽(yáng)臺壁掛式分點(diǎn)及管路設計體太陽(yáng)能系統集中集熱集中供熱系統、集中集熱-分戶(hù)儲熱系統。由于高層住宅對外立面要求較高,陽(yáng)臺21集中集熱分戶(hù)貯熱太陽(yáng)能熱水系統特點(diǎn)壁掛式分體太陽(yáng)能系統的使用有一定的局限性;集中集中集熱-分戶(hù)貯熱太陽(yáng)能熱水系統是將集熱器集熱集中供熱系統對后期物業(yè)要求較為苛刻,且對于在建筑屋面集中放置每戶(hù)配置一套獨立的貯熱水箱中國煤化工收稿日期:2012-11-13作者簡(jiǎn)介潘雷(1979~),男,碩士,工程師;山東省濟南市高新開(kāi)發(fā)區舜華路2000號舜泰廣eyhCNMHGE-mail:panlei1979@yeah.net第32卷第4期潘雷:集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統的實(shí)例分析41貯熱水箱內置換熱裝置和電輔助加熱裝置,系統循環(huán)裝置、控制裝置、定壓設備集中放置在設備間或樓頂。太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)輻射能轉化為熱能貯存在熱媒水中,系統循環(huán)裝置將熱媒水輸送至每戶(hù)貯熱水箱,通過(guò)貯熱水箱中的換熱裝置將熱能傳遞給每戶(hù)貯熱水箱中的生活熱水,換熱之后的低溫熱媒水流回集熱器繼續加熱,通過(guò)往復間斷循環(huán)將每戶(hù)貯熱水箱中的1集熱器;2集熱循環(huán)水泵;3緩沖水箱;4供熱循環(huán)水泵:5分戶(hù)水箱生活熱水加熱供用戶(hù)使用。當太陽(yáng)光照不足或貯熱水圖3開(kāi)式回路(三路)集中集熱分戶(hù)箱中的水未達到設定溫度時(shí),用戶(hù)可以使用貯熱水箱儲熱太陽(yáng)能熱水系統內置的電輔助加熱裝置加熱貯熱水箱中的生活熱水,滿(mǎn)足用戶(hù)24小時(shí)使用的需求。22目前常用的幾種集中集熱-分戶(hù)貯熱太陽(yáng)能熱水系統形式1)集熱回路為開(kāi)式循環(huán),主管路分為供水管、回水管兩路,非同程連接,主管路進(jìn)入住戶(hù)時(shí)采用三通閥連接,如圖1所示1集熱器;2集熱循環(huán)水泵;3緩沖水箱;4供熱循環(huán)水泵;5分戶(hù)水箱圖4開(kāi)式回路(兩路)集中集熱分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統23集中集熱-分戶(hù)貯熱太陽(yáng)能熱水系統管路設計的分析在上述幾種常用的管路設計方案中,不同的部分1集熱器:2集熱循環(huán)水泵:3緩沖水箱:4供熱循環(huán)水泵:5分戶(hù)水箱主要為以下幾個(gè)方面:圖1開(kāi)式循環(huán)集中集熱分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統1)集熱回路是開(kāi)式或者閉式。閉式一般為單泵,開(kāi)式為雙泵,即閉式系統中,集熱循環(huán)和供熱循環(huán)合2)集熱回路為閉式回路,主管路分為供水管、回二為一成大循環(huán),而開(kāi)式的雙泵循環(huán)系統中集熱回路水管、同程水管三路同程連接,主管路進(jìn)入住戶(hù)時(shí)采和供熱回路相互獨立,同時(shí)開(kāi)式系統中設置電加熱管用三通閥連接,如圖2所示。用來(lái)作為極端天氣下的防凍措施,閉式系統在通過(guò)充注防凍介質(zhì)作為循環(huán)熱媒,散熱通過(guò)散熱器或過(guò)熱時(shí)釋放熱水的方式來(lái)實(shí)現散熱。2)供熱循環(huán)回路釆用雙管路或者三管路系統。三管路設置是為了使熱媒達到各戶(hù)的路程一致,即同程管路,可使各戶(hù)獲得的熱量均等。而雙管路只能優(yōu)先供給樓上或樓下的離熱源最近的住戶(hù),因此會(huì )造成各1集熱器;2集熱循環(huán)水泵;3分戶(hù)水箱戶(hù)的用熱水量不一致。圖2閉式循環(huán)集中集熱分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統3)采用兩通電磁閥或者三通電磁閥。隨著(zhù)對集中集熱一分戶(hù)貯熱太陽(yáng)能熱水系統的深入研究,在該系3)集熱回路為開(kāi)式回路,主管路分為供水管、回統的應用中會(huì )面臨一個(gè)問(wèn)題即電輔助加熱的水可能水管、同程水管三路,同程連接,主管路進(jìn)入住戶(hù)時(shí)采釋放到整個(gè)管網(wǎng)中為其他熱用戶(hù)作貢獻。因此,安裝用兩通閥連接,如圖3所示。一個(gè)電磁閥是非常必要的,安裝電磁閥后,控制器把主4)集熱回路為開(kāi)式回路,主管路分為供水管、回回路干管中的田答內的溫度進(jìn)水管兩路非同程連接,主管路進(jìn)入住戶(hù)時(shí)采用兩通行對比,當干管中國煤化溫≥10℃時(shí),CNMHG閥連接,如圖4所示。電磁閥開(kāi)啟,允r中進(jìn)行換熱,:42建筑熱能通風(fēng)空調2013年將熱量?jì)Υ嬗谑覂人?反之,電磁閥關(guān)閉,避免室內5結論熱量散失到大回路中去。但如果采用兩通電磁閥,在實(shí)際使用工程中可能會(huì )出現大回路堵塞的問(wèn)題,會(huì )造1)集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能是高層住宅中常用成供熱回路的斷路。所以在單戶(hù)熱媒入口處安裝三通的熱水系統集成化程度高集熱器利用效率高,對建換向閥是一個(gè)比較合理的選擇。筑外立面沒(méi)有影響,且安裝成本較低通過(guò)上述分析,在本工程中設計了更加優(yōu)化的方2)太陽(yáng)能熱水管路采用帶三通閥的開(kāi)式同程系案,即釆用帶三通閥的開(kāi)式同程循環(huán)系統,如圖5所統,可解決熱量分配不均的問(wèn)題,是一種更加優(yōu)化的太示。此種方案可以解決熱量分配不均的問(wèn)題,又可以陽(yáng)能熱水循環(huán)換熱系統防止循環(huán)管路凍結或過(guò)熱,避免系統斷路、循環(huán)水泵3)為使集中集熱-分戶(hù)儲熱太陽(yáng)能熱水系統更加悶轉等問(wèn)題。高效節能運行,熱用戶(hù)換熱水箱應采用具有防止結垢的產(chǎn)品。參考文獻[]萬(wàn)水.高層住宅太陽(yáng)能熱水系統類(lèi)型選用探討門(mén)給水排水2009,(12):65-69[2]孫潤太陽(yáng)能熱水系統在住宅中的應用門(mén)江蘇建筑,2008,(5)1集熱器;2集熱循環(huán)水泵;3緩沖水箱;4供熱循環(huán)水泵;5分戶(hù)水箱圖5采用帶三通閥的開(kāi)式同程循環(huán)[3]民用建筑太陽(yáng)能熱水系統應用技術(shù)規范(GB503642005)[S]北京:中國建筑出版社,2005系統太陽(yáng)能熱水系統[4]何梓年.太陽(yáng)能利用與建筑結合技術(shù)講座(二)太陽(yáng)能熱水系統可再生能源,2005,(2):70-733太陽(yáng)能熱媒循環(huán)管在公共空間內的設置(上接45頁(yè))據《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統應用技術(shù)規范》的要求,太陽(yáng)能熱水系統管線(xiàn)不得穿越其他用戶(hù)的室5結論內空間,應放置在公共空間內。因此,本工程在設計時(shí)將管道井尺寸適當加大,管井內除其他給水、供暖管“大盛魁”分布式供能系統方案可以滿(mǎn)足示范工線(xiàn)外,增加太陽(yáng)能熱媒供、回水管及同程管三根管線(xiàn),程的主要能源需求,同時(shí)滿(mǎn)足863計劃課題的目標要各戶(hù)的熱媒循環(huán)支管從管道井內走墊層入戶(hù)。設于管求。方案一和方案二均具有可行性需根據后續項目道井內的熱水循環(huán)管,不占用戶(hù)內空間,又便于維護執行、設備選型和投資等情況進(jìn)一步優(yōu)化確定示范檢修。工程的最終方案。兩方案在技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保方面均是可行的,同時(shí)也能為解決城市電力與燃氣負荷峰谷、4工程運行狀況及存在的問(wèn)題能源供應安全等問(wèn)題開(kāi)辟新的途徑。本工程太陽(yáng)能熱水系統已運行兩年,從使用效果參考文獻及用戶(hù)反饋的意見(jiàn)看達到了預期的效果。在運行中m國家發(fā)展改革委,財政部住房城鄉建設部國家能源局關(guān)于也存在一些亟待解決的問(wèn)題,如個(gè)別用戶(hù)熱水換熱水發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見(jiàn)[2]20110[2]杜建一,王云徐建中分布式能源系統與微型燃氣輪機的發(fā)展箱內的換熱管有結垢現象影響換熱效果。經(jīng)與太陽(yáng)與應用[J工程熱物理學(xué)報,2004,25(2):786-788能熱水器廠(chǎng)家溝通,這一現象比較普遍,很多廠(chǎng)家已[3]朱成章從小型熱電聯(lián)產(chǎn)走向冷熱電聯(lián)產(chǎn)[能源技術(shù),200著(zhù)手解決這一問(wèn)題,并研發(fā)出避免結垢的換熱水箱如搪瓷內膽熱水箱等產(chǎn)品。因此開(kāi)發(fā)商及用戶(hù)在選4李政義動(dòng)態(tài)負荷下天然氣冷熱電聯(lián)供系統運行優(yōu)化[大連用熱水器時(shí)應選用具有防止結垢的產(chǎn)品。大連理工大學(xué),2011[5]北京市中國煤化工依據a價(jià)確字CNMHG