太陽(yáng)能+多能互補(bǔ)清潔供熱
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
1.項(xiàng)目在實(shí)施前,按照要求對(duì)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)與建筑保溫圍護(hù)進(jìn)行相結(jié)合的科學(xué)設(shè)計(jì),達(dá)到節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)。
2. 提供冬季采暖部分供熱量,達(dá)到部分節(jié)能的目的。太陽(yáng)能系統(tǒng)冬季提供的熱量一般為采暖季總共耗熱量的50%左右,其所占比例的大小根據(jù)用戶(hù)建筑形式、建筑熱負(fù)荷、初投資及用戶(hù)的使用情況等條件酌情考慮的。
3.本系統(tǒng)考慮到采暖的季節(jié)性,因而確定的設(shè)計(jì)原則是:在采暖期,太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)主要用于采暖,同時(shí)提供少量的生活熱水;在非采暖期,太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)為住宅提供生活熱水,做到全年綜合利用,從而使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.系統(tǒng)組成及運(yùn)行原理
圖1-1 太陽(yáng)能+低谷電輔熱供熱采暖系統(tǒng)原理圖
該系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱水箱(含電加熱器)、循環(huán)管路、控制系統(tǒng)、末端采暖系統(tǒng)、常規(guī)熱源輔助供熱設(shè)備等組成。
系統(tǒng)供熱部分主要由兩部分構(gòu)成:太陽(yáng)能集熱部分、常規(guī)熱源供熱設(shè)備。住宅采暖和熱水需求熱量由太陽(yáng)能集熱器和常規(guī)熱源供熱設(shè)備提供。冬季,太陽(yáng)能提供部分采暖熱量需求,太陽(yáng)能和常規(guī)熱源供熱設(shè)備均同時(shí)工作,白天供暖幾乎靠太陽(yáng)能,晚上可以靠谷電加熱供熱或者儲(chǔ)熱;春夏秋,晴天,太陽(yáng)能系統(tǒng)提供全部熱水需求熱量,連續(xù)陰天,由常規(guī)熱源提供熱水熱量需求。
太陽(yáng)能循環(huán)系統(tǒng)采用開(kāi)式-排空-溫差強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。天氣晴好的情況下,白天優(yōu)先利用太陽(yáng)能供暖,低谷電時(shí)段開(kāi)啟電加熱供熱并為水箱蓄熱。
儲(chǔ)熱水箱內(nèi)置換熱器,利用自來(lái)水壓力頂水使用熱水,同時(shí)保證生活用水水質(zhì)。
(1)集熱溫差循環(huán)控制
太陽(yáng)能循環(huán)系統(tǒng)采用溫差強(qiáng)制循環(huán),即當(dāng)太陽(yáng)能集熱器最高點(diǎn)溫度T1與采暖水箱水溫T2的差值高于設(shè)定溫度△T1,即T1-T2≥△T1(5-10℃),啟動(dòng)太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵P1;當(dāng)T1-T2≤△T2(1-4℃)時(shí),停止太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵P1,即溫差強(qiáng)制循環(huán)。
(2)輔助電加熱控制
冬季,當(dāng)太陽(yáng)能滿(mǎn)足不了使用的需求,則采用輔助電加熱裝置。輔助電加熱控制啟用定時(shí)加熱,低谷電時(shí)段開(kāi)啟蓄熱水箱內(nèi)電加熱為系統(tǒng)供熱和水箱蓄熱。
春夏秋,晴天,太陽(yáng)能系統(tǒng)提供全部熱水需求熱量,連續(xù)陰天,由電加熱提供熱水熱量需求。
(3)室溫控制
根據(jù)室溫要求,控制器自動(dòng)啟停采暖循環(huán)泵,保證采暖舒適度。室溫可以分時(shí)段和運(yùn)行模式人工設(shè)定,也可以利用與云監(jiān)控平臺(tái)連接,利用手機(jī)app控制或平臺(tái)智能控制,從而實(shí)現(xiàn)智能化和行為節(jié)能。
設(shè)有“自動(dòng)模式/節(jié)能模式/上班模式”三種模式取暖工作方式供用戶(hù)選擇。以下為散熱器或風(fēng)盤(pán)末端的控制策略,對(duì)于低溫地板輻射采暖末端,應(yīng)減小溫度調(diào)節(jié)范圍。
①自動(dòng)模式:打開(kāi)開(kāi)關(guān),在水箱溫度大于等于40℃時(shí);當(dāng)實(shí)際室內(nèi)環(huán)境溫度低于設(shè)置環(huán)境溫度2℃時(shí),啟動(dòng)循環(huán)泵持續(xù)運(yùn)行;當(dāng)實(shí)際室內(nèi)環(huán)境溫度大于等于設(shè)置環(huán)境溫度時(shí),循環(huán)泵停止運(yùn)行。如果水箱溫度低于40℃時(shí)禁止循環(huán)泵運(yùn)行。
②節(jié)能模式:在打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),當(dāng)水箱溫度大于等于40℃時(shí),室內(nèi)環(huán)境溫度低于時(shí)段規(guī)定值1度時(shí),循環(huán)泵啟動(dòng)運(yùn)行 ,高于時(shí)段規(guī)定值1℃時(shí)停止運(yùn)行。
③上班族模式:與節(jié)能模式的工作方式相同,循環(huán)泵按下列的上班模式的“時(shí)段溫度—環(huán)境溫度”表所列的狀態(tài)工作。
④防凍功能:只要電源有電,并且處于關(guān)機(jī)狀態(tài),只要室內(nèi)環(huán)境溫度≤2℃時(shí),水泵運(yùn)行,當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度≥7℃時(shí),循環(huán)泵運(yùn)行停止,如果水箱溫度低于8℃時(shí)開(kāi)始加熱,升到12℃時(shí)停止加熱。
(4)采暖供水溫度控制
為了實(shí)現(xiàn)不同采暖系統(tǒng)末端和室外環(huán)境變化,系統(tǒng)設(shè)置溫度控制單元調(diào)節(jié)供水溫度。末端為散熱器時(shí),供水溫度初始設(shè)定溫度為55℃;風(fēng)機(jī)盤(pán)管時(shí),設(shè)定為50℃;地暖時(shí),設(shè)定為45℃。供水溫度可根據(jù)建筑保溫情況及室外環(huán)境溫度在35-70℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
(5)云監(jiān)控平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控(可選配)
控制器帶有485通訊接口,可以與云監(jiān)控平臺(tái)連接,利用手機(jī)app人工開(kāi)關(guān)機(jī)、設(shè)定控制參數(shù)。在運(yùn)行一段時(shí)間后,可以根據(jù)用戶(hù)需求情況并結(jié)合環(huán)境溫度變化,智能優(yōu)化控制參數(shù),設(shè)置合理蓄熱量,從而實(shí)現(xiàn)智能化,節(jié)能運(yùn)行