太陽能+多能互補清潔供熱
1.系統(tǒng)設(shè)計目標
1.項目在實施前,按照要求對太陽能供暖系統(tǒng)與建筑保溫圍護進行相結(jié)合的科學(xué)設(shè)計,達到節(jié)能建筑標準。
2. 提供冬季采暖部分供熱量,達到部分節(jié)能的目的。太陽能系統(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)用戶建筑形式、建筑熱負荷、初投資及用戶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)計原則是:在采暖期,太陽能供熱采暖系統(tǒng)主要用于采暖,同時提供少量的生活熱水;在非采暖期,太陽能供熱采暖系統(tǒng)為住宅提供生活熱水,做到全年綜合利用,從而使整個系統(tǒng)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。
2.系統(tǒng)組成及運行原理
圖1-1 太陽能+低谷電輔熱供熱采暖系統(tǒng)原理圖
該系統(tǒng)由太陽能集熱器、儲熱水箱(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能集熱器和常規(guī)熱源供熱設(shè)備提供。冬季,太陽能提供部分采暖熱量需求,太陽能和常規(guī)熱源供熱設(shè)備均同時工作,白天供暖幾乎靠太陽能,晚上可以靠谷電加熱供熱或者儲熱;春夏秋,晴天,太陽能系統(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。
太陽能循環(huán)系統(tǒng)采用開式-排空-溫差強制循環(huán)系統(tǒng)。天氣晴好的情況下,白天優(yōu)先利用太陽能供暖,低谷電時段開啟電加熱供熱并為水箱蓄熱。
儲熱水箱內(nèi)置換熱器,利用自來水壓力頂水使用熱水,同時保證生活用水水質(zhì)。
(1)集熱溫差循環(huán)控制
太陽能循環(huán)系統(tǒng)采用溫差強制循環(huán),即當(dāng)太陽能集熱器最高點溫度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℃),啟動太陽能集熱循環(huán)泵P1;當(dāng)T1-T2≤△T2(1-4℃)時,停止太陽能集熱循環(huán)泵P1,即溫差強制循環(huán)。
(2)輔助電加熱控制
冬季,當(dāng)太陽能滿足不了使用的需求,則采用輔助電加熱裝置。輔助電加熱控制啟用定時加熱,低谷電時段開啟蓄熱水箱內(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,控制器自動啟停采暖循環(huán)泵,保證采暖舒適度。室溫可以分時段和運行模式人工設(shè)定,也可以利用與云監(jiān)控平臺連接,利用手機app控制或平臺智能控制,從而實現(xiàn)智能化和行為節(jié)能。
設(shè)有“自動模式/節(jié)能模式/上班模式”三種模式取暖工作方式供用戶選擇。以下為散熱器或風(fēng)盤末端的控制策略,對于低溫地板輻射采暖末端,應(yīng)減小溫度調(diào)節(jié)范圍。
①自動模式:打開開關(guān),在水箱溫度大于等于40℃時;當(dāng)實際室內(nèi)環(huán)境溫度低于設(shè)置環(huán)境溫度2℃時,啟動循環(huán)泵持續(xù)運行;當(dāng)實際室內(nèi)環(huán)境溫度大于等于設(shè)置環(huán)境溫度時,循環(huán)泵停止運行。如果水箱溫度低于40℃時禁止循環(huán)泵運行。
②節(jié)能模式:在打開開關(guān)時,當(dāng)水箱溫度大于等于40℃時,室內(nèi)環(huán)境溫度低于時段規(guī)定值1度時,循環(huán)泵啟動運行 ,高于時段規(guī)定值1℃時停止運行。
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)機狀態(tài),只要室內(nèi)環(huán)境溫度≤2℃時,水泵運行,當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度≥7℃時,循環(huán)泵運行停止,如果水箱溫度低于8℃時開始加熱,升到12℃時停止加熱。
(4)采暖供水溫度控制
為了實現(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,供水溫度初始設(shè)定溫度為55℃;風(fēng)機盤管時,設(shè)定為50℃;地暖時,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)控平臺遠程監(jiān)控(可選配)
控制器帶有485通訊接口,可以與云監(jiān)控平臺連接,利用手機app人工開關(guān)機、設(shè)定控制參數(shù)。在運行一段時間后,可以根據(jù)用戶需求情況并結(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,從而實現(xiàn)智能化,節(jié)能運行