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太陽能地板輻射采暖的工作原理
日期:2017-10-11 14:36:45 瀏覽次數(shù):
太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)可采用圖所示的形式:
典型的太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)由太陽能集熱器,控制器,集熱泵,蓄熱水箱,輔助熱源,供回水管,關(guān)斷閥若干,三通閥,過濾器,循環(huán)泵,溫度計(jì),分水器,加熱器組成。
當(dāng)T1>50℃時(shí),控制器就啟動(dòng)水泵,水進(jìn)入集熱器進(jìn)行加熱,并將集熱器的熱水壓入水箱,水箱上部溫度高,下部溫度低,下部冷水再進(jìn)入集熱器加熱,構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。當(dāng)T1<40℃,水泵停止工作,為防止反向循環(huán)及由此產(chǎn)生的集熱器的夜間熱損失,則需要一個(gè)止回閥。當(dāng)蓄熱水箱的供水水溫T3>45℃時(shí),可開啟泵3進(jìn)行采暖循環(huán)。和其它太陽能的利用一樣,太陽能集熱器的熱量輸出是隨時(shí)間變化的,它受氣候變化周期的影響,所以,系統(tǒng)中有一個(gè)輔助加熱器。
當(dāng)陰雨天或是夜間太陽能供應(yīng)不足時(shí),可開啟三通閥,利用輔助熱源加熱。當(dāng)室溫波動(dòng)時(shí),可根據(jù)以下幾種情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果可利用太陽能,而建筑物不需要熱量,則把集熱器得到的能量加到蓄熱水相中去;如果可利用太陽能,而建筑物需要熱量,把從集熱器得到的熱量用于地板輻射采暖;如果不可利用太陽能,建筑物需要熱量,而蓄熱水箱中以儲(chǔ)存足夠的能量,則將儲(chǔ)存的能量用于地板輻射采暖;如果不可能利用太陽能,而建筑物又需要熱量,且蓄熱水箱中的能量已經(jīng)用盡,則打開三通閥,利用輔助能耗對(duì)水進(jìn)行加熱,用于地板輻射采暖。尤其需要指出提,蓄熱水箱存儲(chǔ)了足夠的能量,但不需要采暖,集熱器又可得到能量,集熱器中得到的能量無法利用或存儲(chǔ),只能放棄掉,為節(jié)約能源,可以將熱量采用其它方法利用,例如供應(yīng)生活用熱水。
蓄熱水箱與集熱器上下水管相連,供熱水循環(huán)之用。蓄熱水箱容量大小是太陽能地板采暖日需熱水量而定。熱水量的計(jì)算將在下文的設(shè)計(jì)計(jì)算中具體敘述。在太陽能的利用中,為了便于維護(hù)加工,提高經(jīng)濟(jì)性和通用性,蓄熱水箱已標(biāo)準(zhǔn)化。目前蓄熱水箱以容積分為500升和1000升兩種,外形均為方表。容積500升的水箱外形尺寸為:778×778×800毫米,容積為1000升的水臬外形尺寸為:928×928×1300毫米。
太陽能集熱器的產(chǎn)水能力與太陽照射強(qiáng)度、連續(xù)日照時(shí)間及背景氣溫等密切相關(guān)。夏季產(chǎn)水能力強(qiáng),大約是冬季的4~6倍。而夏季卻不需要采暖,洗浴所需的熱水也較冬季少。為了克服此矛盾,可以嘗試把太陽能夏季生產(chǎn)的熱水保溫儲(chǔ)存下來留在冬季及陰雨季節(jié)使用,這就不僅可以發(fā)揮太陽能采暖系統(tǒng)的最佳功能,而且還可以大在降低輔助能的使用。在目前技術(shù)條件下,最佳的方案就是把夏季太陽能加熱的熱水就地回灌儲(chǔ)存于地下含水巖層中。不過該技術(shù)還需進(jìn)一步研究和探討。