曼瑞德：淺談太陽能在地暖系統中的應用

   【中國制冷網】摘要：本文介紹了以太陽能熱源為主的地板采暖系統，并有效結合壁掛鍋爐或空氣源熱泵熱源，實現集采暖、中央空調（制冷）、生活熱水為一體的家居舒適系統。闡述了系統示意圖、系統構造、水循環系統、技術特點及原理。本文僅為水系統示意及其技術說明，電氣自動控制系統，有待日后續篇。

    關鍵詞：太陽能、地板采暖、生活熱水、中央空調（制冷）、壁掛爐、空氣源熱泵、流量平衡罐

    當今社會都在忙于應對能源危機（石油、天然氣、煤、電等不可再生資源日近枯竭），能源價格不斷上升，日趨嚴重影響國際經濟形勢和人們的正常生活，尤其是對高能耗下的新技術新產品的應用形成了巨大阻力；開發利用可再生能源和太陽能（永不枯竭）成為q*關注的焦點，我國政府也在大力支持和鼓勵開發和使用新能源和可再生能源。

    從今年入冬進入采暖期來看，全國不少地方出現“限氣令”（如鄭州、揚州），這正是許多以“天然氣作為熱源”采暖的用戶心中的擔憂。太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程釋放出的能量，輻射到地球，人們通過光電，光熱，光化學的方式使之轉化利用以服務人類。其特點是取之不盡，用之不竭，一次投入終身使用，沒有任何污染。也就是說太陽能是綠色環保的、廉價的能源，如何實現太陽能在地板采暖中的有效利用就顯得尤于重要。本文列舉了兩種應用太陽能的地板采暖系統：一種是太陽能＋壁掛爐的雙熱源系統，實現采暖與生活熱水功能；另一種是太陽能＋空氣源熱泵（或熱泵），可附加輔助電加熱設備的多熱源系統，實現集采暖、中央空調（制冷）、生活熱水為一體的家居舒適系統。

    （1）太陽能＋壁掛爐系統

    該系統能實現地板采暖、生活熱水的兩大功能。系統采用太陽能、燃氣壁掛鍋爐兩種熱源，通過一個“流量平衡罐”將兩種熱源有效并機，使整個系統自動化控制，達到操作簡單、舒適性節能的運行效果。已是一種非常成熟的應用方案，已有較多類似的工程實例。  

       系統示意圖（圖一）：

系統示意圖（圖一）

    （2）太陽能集熱換熱循環系統

    承壓式太陽能集熱板、太陽能循環泵、雙盤管換熱水箱的一組盤管（圖一H1）形成一個閉式循環系統。太陽能循環泵（圖一P5）受溫度控制進行介質內循環運轉，循環介質為專用的防凍液。由于防凍液受溫度影響而產生防凍介質的體積、壓力變化，需在管路中安裝膨脹閥、安全閥、膨脹罐。

    （3）太陽能、壁掛鍋爐的雙熱源并機原理

    太陽能循環系統對雙盤管換熱水箱加溫，換熱盤管（圖一H2）、水泵P3形成一個循環系統，將太陽能的熱源水送至流量平衡罐。與壁掛鍋爐的熱水，在流量平衡罐內混合。流量平衡罐是兩個熱源系統并機的關鍵部件，起到熱源混合與水力、流量平衡分配的作用。

    （4）地暖自控系統原理

    圖一中的地暖水泵P1、P2為地暖循環泵，能起到循環、增壓的作用。如停止水泵運轉，也將對地暖系統實現舒適性溫度控制。在非采暖期間，關閉電動閥（圖一AV1）可以切斷地暖系統。

    （5）生活熱水循環系統

    雙盤管換熱水箱，也為生活熱水的容積式水箱。熱水經三通混水閥，可恒定為50℃的出水溫度，與龍頭管道、熱水循環泵（圖一P4）構成一個中央熱水系統。該系統z*巧妙的設計是，在停止采暖（關閉AV1電動閥）時，壁掛鍋爐的熱水經盤管(圖中H2)對換熱水箱加溫。因此H2換熱盤管具有“雙向換熱”的作用。這樣在太陽能（日照）不足時也能保障充足的生活熱水。圖中的熱水循環泵(P4)能實現熱水管道循環，自動恒定管道水溫，使龍頭出水“即開既熱，無需放冷水”。