浅谈太阳能在地暖系统中的应用

摘要：本文介绍了以太阳能热源为主的地板采暖系统，并有效结合壁挂锅炉或空气源热泵热源，实现集采暖、中央空调（制冷）、生活热水为一体的家居舒适系统。阐述了系统示意图、系统构造、水循环系统、技术特点及原理。本文仅为水系统示意及其技术说明，电气自动控制系统，有待日后续篇。 关键词：太阳能、地板采暖、生活热水、中央空调（制冷）、壁挂炉、空气源热泵、流量平衡罐 当今社会都在忙于应对能源危机（石油、天然气、煤、电等不可再生资源日近枯竭），能源价格不断上升，日趋严重影响国际经济形势和人们的正常生活，尤其是对高能耗下的新技术新产品的应用形成了巨大阻力；开发利用可再生能源和太阳能（永不枯竭）成为全球关注的焦点，我国政府也在大力支持和鼓励开发和使用新能源和可再生能源。 从今年入冬进入采暖期来看，全国不少地方出现“限气令”（如郑州、扬州），这正是许多以“天然气作为热源”采暖的用户心中的担忧。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程释放出的能量，辐射到地球，人们通过光电，光热，光化学的方式使之转化利用以服务人类。其特点是取之不尽，用之不竭，一次投入终身使用，没有任何污染。也就是说太阳能是绿色环保的、廉价的能源，如何实现太阳能在地板采暖中的有效利用就显得尤于重要。本文列举了两种应用太阳能的地板采暖系统：一种是太阳能＋壁挂炉的双热源系统，实现采暖与生活热水功能；另一种是太阳能＋空气源热泵（或热泵），可附加辅助电加热设备的多热源系统，实现集采暖、中央空调（制冷）、生活热水为一体的家居舒适系统。 （1）太阳能＋壁挂炉系统 该系统能实现地板采暖、生活热水的两大功能。系统采用太阳能、燃气壁挂锅炉两种热源，通过一个“流量平衡罐”将两种热源有效并机，使整个系统自动化控制，达到操作简单、舒适性节能的运行效果。已是一种非常成熟的应用方案，已有较多类似的工程实例。 系统示意图（图一） （2）太阳能集热换热循环系统 承压式太阳能集热板、太阳能循环泵、双盘管换热水箱的一组盘管（图一H1）形成一个闭式循环系统。太阳能循环泵（图一P5）受温度控制进行介质内循环运转，循环介质为专用的防冻液。由于防冻液受温度影响而产生防冻介质的体积、压力变化，需在管路中安装膨胀阀、安全阀、膨胀罐。 （3）太阳能、壁挂锅炉的双热源并机原理 太阳能循环系统对双盘管换热水箱加温，换热盘管（图一H2）、水泵P3形成一个循环系统，将太阳能的热源水送至流量平衡罐。与壁挂锅炉的热水，在流量平衡罐内混合。流量平衡罐是两个热源系统并机的关键部件，起到热源混合与水力、流量平衡分配的作用。 （4）地暖自控系统原理 图一中的地暖水泵P1、P2为地暖循环泵，能起到循环、增压的作用。如停止水泵运转，也将对地暖系统实现舒适性温度控制。在非采暖期间，关闭电动阀（图一AV1）可以切断地暖系统。 （5）生活热水循环系统 双盘管换热水箱，也为生活热水的容积式水箱。热水经三通混水阀，可恒定为50℃的出水温度，与龙头管道、热水循环泵（图一P4）构成一个中央热水系统。该系统最巧妙的设计是，在停止采暖（关闭AV1电动阀）时，壁挂锅炉的热水经盘管(图中H2)对换热水箱加温。因此H2换热盘管具有“双向换热”的作用。这样在太阳能（日照）不足时也能保障充足的生活热水。图中的热水循环泵(P4)能实现热水管道循环，自动恒定管道水温，使龙头出水“即开既热，无需放冷水”。