关于分散式太阳能-燃气锅炉低温热水地板采暖系统的研究

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　　摘 要
　　本文针对北京某建筑采暖需求提出了分散式太阳能-燃气锅炉低温热水地板采暖系统，并对其进行了研究。本系统采用太阳能为主要热源，燃气锅炉为辅助热源与低温热水地板采暖系统进行耦合，将太阳能通过太阳能集热系统转化为热能加热地板管道中的水。在夜晚或太阳光缺乏的情况下，通过燃气锅炉对地板所需用水进行加热。介绍了该系统的设计思路并对各组成部分进行计算及节能效益的分析。本系统不仅达到了全天供暖采暖需求，而且符合当下倡导“节能减排”的大环境。
　　关键词
　　太阳能;燃气锅炉热水辐射地板
　　中图分类号： TU832                     文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 08 . 51
　　0 引言
　　随着工业化的蓬勃发展，生产、资源、环境三者之间的矛盾日益显现出来。而太陽能作为可再生资源，零成本、零污染、便于运输与使用，是21世纪的能源主力军之一。
　　北京地属太阳能资源较丰富区，年平均日照时数在2000～2800小时之间，相当于180～230kg标准煤燃烧所发出的热量。北京虽有集中供暖系统，但采用太阳能供暖可以代替传统的采暖能源，既可以减少对煤的消耗，又可以避免环境污染。
　　本项目旨在研究将分散式太阳能低温热水地板供暖系统运用于北京某建筑冬季供暖上，通过合理且优质地利用太阳能，达到节约能源的目的。
　　1 分散式太阳能-燃气锅炉低温热水地板采暖系统原理
　　太阳能-燃气锅炉低温热水地板采暖系统包括太阳能集热系统、蓄热系统、燃气锅炉、控制系统及地板辐射暖系统，系统简化如图1。
　　将太阳能集热板放置于建筑物顶部，用于吸收太阳能，蓄热水箱用于贮藏收集到的能量;集热水箱内水温达到要求后，控制系统将阀门启动，将热水送入地板辐射系统的管道，后以辐射的形式向室内散热。由于太阳能受天气、地形等多方因素影响，光照不稳定，当光照不足以提供系统所需热量时，将燃气锅炉作为辅助热源提供热量。
　　2 工程实例
　　2.1 工程概况
　　本建筑是位于北京市的一幢10层综合楼，实际使用楼层9层，设备层1层，主要用于办公。建筑总面积约26000m2，建筑地面总高度34m，设备层为地下一层面积约2900m2。
　　一层为办公楼门厅;二层为大型办公间;三层为议事厅、休息区、员工餐厅、套房及卫生间、储物室等;四层至八层为娱乐区、餐厅、套房及卫生间、储物室等;八（夹）层为套房及门厅。
　　该建筑集办公、餐饮、休闲、住宿于一体，同时配备相应的辅助性房间，是典型的综合性民用建筑。
　　4 总结
　　本文通过查阅资料、设计等方法，介绍了分散式太阳能-燃气锅炉系统的工作原理并根据工程实例对太阳能集热器面积的确定、建筑热负荷、系统运行模式进行了设计或计算。最后对系统进行节能效益分析，得出了该系统在北京地区可行且较传统燃煤供暖更为节能环保的结论。
　　本文的工作共有以上内容，进一步需要从以下方面进行完善：
　　（1）该系统的运行费用分析。
　　（2）对该系统的全真模拟，评估其全年运行效果。
　　参考文献
　　[1]赵振华.太阳能采暖系统的应用研究[D].天津：天津大学，2010：57-59.
　　[2]熊安华，代彦军.西藏地区太阳能低温热水采暖系统研究[J].建筑热能通风空调，2008，27（2）：57.
　　[3]刘俊彪.真空热管太阳能和冷凝燃气锅炉耦合系统应用研究[D].南京：南京师范大学，2019：63.
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