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太陽能空氣能地暖系統的工作原理及運行方式
瀏覽: 發布日期:2020-11-05

  太陽能空氣能地暖系統的工作原理

  太陽能空氣能地暖系統主要由太陽能集熱器、空氣能熱泵、蓄熱水箱、太陽能熱水循環泵、空氣能熱水循環泵、地暖循環泵、地板盤管、分集水器和連接管路等組成,其中空氣源熱泵由壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流閥等構成。太陽能集熱器和空氣能熱泵并聯連接組成地板供暖的熱水系統,聯合為系統供應熱水。在太陽能集熱器出口和儲熱水箱中分別設置水溫傳感器,設太陽能集熱器的水溫為T1,蓄熱水箱的水溫為T2。在晴好天氣,太陽能集熱器吸收太陽轄射能量,集熱器的溫度不斷升高,當集熱器內的水溫比蓄熱水箱內水溫高8℃,即T1-T2>8℃時,無論T1是否達到供水溫度(45℃),控制器發出信號,太陽能循環泵P1啟動,系統運行,將集熱器中的熱水傳輸到蓄熱水箱中;當T1-T2<5℃時,循環泵P1停止運行。集熱器及系統管道中的水可通過管路的安裝坡度排回至水箱中,達到系統排空防凍作用。在陰雨天氣或太陽輻射照度不足的條件下,當蓄熱水箱水溫T2達不到設定溫度時,控制系統啟動空氣能熱泵和水泵P2加熱水箱中的水,使水箱中的水溫達到使用要求。在地暖循環泵P3的驅動下,蓄熱水箱中的熱水通過分水器進入地板盤管,在盤管中循環流動,加熱地板,地面以轄射的形式將熱量傳遞到室內,滿足用戶釆暖需求。盤管與房間地板換熱后通過集水器回到水箱。系統運行回路的控制一般根據用戶對房間溫度的要求來控制供暖回路循環泵的啟動,當控制系統檢測的室內溫度達到或高于設定溫度時,控制系統自動關閉供暖循環泵,使其停止運行,反之,當控制系統檢測到的溫度比設定溫度低時,開啟循環泵,使其運行,給室內供暖,如此循環工作。儲熱水箱上方留有熱水出口,可以提供生活熱水,使用熱水后,水箱回水口接有自來水補水口,可以及時給水箱補水,保證水箱中的水量。地暖系統中的水溫是35~50℃,且地板內盤管的供、回水溫差在10℃以內,這個溫度范圍恰好是平扳太陽能和空氣能熱泵熱利用效率最佳的溫度段。

  太陽能空氣能地暖系統根據天氣情況分三種不同形式運行

  1)當天氣好、陽光充足,太陽能轄射情況好時,僅需太陽能熱水單元運行加熱蓄熱水箱中的水,給地板供暖和提供生活熱水,無需啟動空氣能熱菜熱水單元,系統以常規的單一太陽能熱水系統模式運行。

  2)當陽光不足,太陽能福射情況比較差時,單一運行太陽能熱水系統不能滿足用戶的要求,此時,需開啟空氣能熱菜熱水單元,共同加熱蓄熱水箱中的水,為用戶提供熱水需求。

  3)當陰雨天或夜晚,太陽能福射很差或沒有,需運行空氣能熱菜熱水單元,太陽能熱水單元運行停止,由空氣能熱粟加熱蓄熱水箱中的水,系統以常規的空氣能熱栗熱水系統模式運行。

  冬季,如果用戶需要大量使用熱水時,可以暫時關閉地暖系統,系統一般能夠維持室內溫度3~4H。一般情況下,可以同時使用供熱采暖。

  綜上所述,太陽能空氣能地暖系統相對于太陽能熱水系統有很多不同的特點,因此,在設計供暖系統時,不能僅僅將熱水系統放大,還應遵循以下設計原則:

  1)為了提高系統的經濟性,除選用釆用季節性儲熱外,不能選太高的太陽能保證率。

  2)為滿足不同熱水需求,蓄熱水箱要設計成溫度分層水箱,形成不同溫度層的水。

  3)為保證夜間供暖需要,系統要具有高的儲熱能力。

  4)選用冬季高吸收率的太陽能集熱器。

  5)為降低運行費用,選用節能的輔助能源。

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