太阳能+多能互补清洁供热
1.系统设计目标
1.项目在实施前,按照要求对太阳能供暖系统与建筑保温围护进行相结合的科学设计,达到节能建筑标准。
2. 提供冬季采暖部分供热量,达到部分节能的目的。太阳能系统冬季提供的热量一般为采暖季总共耗热量的50%左右,其所占比例的大小根据用户建筑形式、建筑热负荷、初投资及用户的使用情况等条件酌情考虑的。
3.本系统考虑到采暖的季节性,因而确定的设计原则是:在采暖期,太阳能供热采暖系统主要用于采暖,同时提供少量的生活热水;在非采暖期,太阳能供热采暖系统为住宅提供生活热水,做到全年综合利用,从而使整个系统产生更大的经济效益。
2.系统组成及运行原理
图1-1 太阳能+低谷电辅热供热采暖系统原理图
该系统由太阳能集热器、储热水箱(含电加热器)、循环管路、控制系统、末端采暖系统、常规热源辅助供热设备等组成。
系统供热部分主要由两部分构成:太阳能集热部分、常规热源供热设备。住宅采暖和热水需求热量由太阳能集热器和常规热源供热设备提供。冬季,太阳能提供部分采暖热量需求,太阳能和常规热源供热设备均同时工作,白天供暖几乎靠太阳能,晚上可以靠谷电加热供热或者储热;春夏秋,晴天,太阳能系统提供全部热水需求热量,连续阴天,由常规热源提供热水热量需求。
太阳能循环系统采用开式-排空-温差强制循环系统。天气晴好的情况下,白天优先利用太阳能供暖,低谷电时段开启电加热供热并为水箱蓄热。
储热水箱内置换热器,利用自来水压力顶水使用热水,同时保证生活用水水质。
(1)集热温差循环控制
太阳能循环系统采用温差强制循环,即当太阳能集热器最高点温度T1与采暖水箱水温T2的差值高于设定温度△T1,即T1-T2≥△T1(5-10℃),启动太阳能集热循环泵P1;当T1-T2≤△T2(1-4℃)时,停止太阳能集热循环泵P1,即温差强制循环。
(2)辅助电加热控制
冬季,当太阳能满足不了使用的需求,则采用辅助电加热装置。辅助电加热控制启用定时加热,低谷电时段开启蓄热水箱内电加热为系统供热和水箱蓄热。
春夏秋,晴天,太阳能系统提供全部热水需求热量,连续阴天,由电加热提供热水热量需求。
(3)室温控制
根据室温要求,控制器自动启停采暖循环泵,保证采暖舒适度。室温可以分时段和运行模式人工设定,也可以利用与云监控平台连接,利用手机app控制或平台智能控制,从而实现智能化和行为节能。
设有“自动模式/节能模式/上班模式”三种模式取暖工作方式供用户选择。以下为散热器或风盘末端的控制策略,对于低温地板辐射采暖末端,应减小温度调节范围。
①自动模式:打开开关,在水箱温度大于等于40℃时;当实际室内环境温度低于设置环境温度2℃时,启动循环泵持续运行;当实际室内环境温度大于等于设置环境温度时,循环泵停止运行。如果水箱温度低于40℃时禁止循环泵运行。
②节能模式:在打开开关时,当水箱温度大于等于40℃时,室内环境温度低于时段规定值1度时,循环泵启动运行 ,高于时段规定值1℃时停止运行。
③上班族模式:与节能模式的工作方式相同,循环泵按下列的上班模式的“时段温度—环境温度”表所列的状态工作。
④防冻功能:只要电源有电,并且处于关机状态,只要室内环境温度≤2℃时,水泵运行,当室内环境温度≥7℃时,循环泵运行停止,如果水箱温度低于8℃时开始加热,升到12℃时停止加热。
(4)采暖供水温度控制
为了实现不同采暖系统末端和室外环境变化,系统设置温度控制单元调节供水温度。末端为散热器时,供水温度初始设定温度为55℃;风机盘管时,设定为50℃;地暖时,设定为45℃。供水温度可根据建筑保温情况及室外环境温度在35-70℃范围内调节。
(5)云监控平台远程监控(可选配)
控制器带有485通讯接口,可以与云监控平台连接,利用手机app人工开关机、设定控制参数。在运行一段时间后,可以根据用户需求情况并结合环境温度变化,智能优化控制参数,设置合理蓄热量,从而实现智能化,节能运行