太阳能采暖 环保节能新概念

太阳能供暖系统，是以免费、清洁、可再生的太阳光作为能源，辅助以其它能源，如电力、燃气、生物质燃料、燃油等，实现采暖的目的。

太阳能采暖方式的准确描述

宝第居安认为：太阳能供暖应准确描述为：太阳能与其它辅助能源（如燃气、电力、生物质能等）互补而实现采暖的一种节能方式。

之所以采用双能源互补，是为了解决在阴雨天缺少阳光的情况下，能够持续供暖。

目前，太阳能采暖难以解决的问题是，过大的太阳能集热面积，在夏季无用武之地，集取的热量无处消散，致使设备持续高温，造成设备老化，甚至破坏设备。

因此，在太阳能采暖施工设计中，一定要兼顾冬天和夏天的用热量来设计集热面积。并非越大越好。

太阳能供暖系统特点

1.绿色环保。系统采用太阳能这种洁净的绿色能源，避免了矿物质燃料对环境的污染，能为用户及大气环境提供一个干干净净的生活空间。

2.高效节能。太阳能供暖系统能最大效率地利用太阳能，在太阳光充足的条件下，可节约能源成本40-60%，供暖运行成本大大降低。

3.安全可靠。太阳能采暖不会产生传统燃煤采暖炉一氧化碳中毒的危险，是安全可靠的热水系统。

4.与建筑一体化结合。平板太阳能集热器可安装在高层建筑的阳台、窗下等朝阳的墙面，也可应用于多层的住宅、独立别墅，能与建筑物融为一体。

系统原理

太阳能供暖系统通过高效平板集热设备采集太阳光的热量，再通过热导循环系统将热量导入至换热设备，并存储起来。

往复循环的地暖水系统，将储存的热量带入室内，是室内温度升高，达到供暖目的。

电子温控设备可控制室内温度至理想状态。

在阴雨下雪的天气里，系统自动切换至燃气锅炉辅助加热，实现全天候供暖不间断。

同时，春夏秋冬都有大量的生活热水可供使用。

系统运行说明

1.热水箱设有温度参考点，太阳能集热器设有温度测点，当集热器检测点温度比热水箱水温升高至温度差上限时，太阳能系统水泵启动，提升采暖水箱温度；

2.当集热器检测温度低于采暖水箱温度达到设定温差下限时，太阳能系统水泵停止，集热器及系统管道中的水排回水箱中，达到排空防冻作用；

3.辅助壁挂炉（或电力）可同时作为采暖及热水的补充。当采暖水箱温度达不到设定温度时，壁挂炉启动对采暖水箱的水循环加热，达到设定温度以满足供暖需求；

4.供暖水泵可根据房间设定温度要求进行启停；

系统功能

系统可满足建筑物的供暖及生活热水供应；

非采暖季节，供暖水泵与水箱之间的循环水泵处于非运行状态，但不影响生活用水的正常使用。

采暖季节，壁挂炉可同时满足生活热水的补充及采暖的辅助双项功能。

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太阳能供暖系统组成

太阳能集热器；包括平板式集热器、真空管集热器、热管式、U型管式等。

储换热水箱；圆形或方形，内含双盘管换热器，保温隔热。

辅助热源；燃气壁挂炉、燃油锅炉或电加热。

计算机智能控制系统；

循环系统；包括循环水泵、止回阀、温感器等。

末端散热设备；地暖管或暖气片散热器。

生活用水即开即热系统；

太阳能集热器

太阳能集热板有不同的分类，我们简单划分为四种：平板式、真空管式、热管式、U型管式。

常用的也是性价比高的类型是平板式和真空管式。

真空管太阳能的特点是热效率高、使用寿命短、价格较平板太阳能低。

平板式太阳能的特点是使用寿命长、热效率较真空管低、价格较真空管高、维修率低。

平板式太阳能承压性能良好。平板太阳能集热器的吸热板采用的是金属材料，集热器与贮水箱的连接也采用金属零件，所以，它可以承受来自自来水和循环泵的压力。

平板式太阳能不存在无炸管问题。

平板太阳能形态结构灵活随意，比较容易实现与建筑构件的结合。

近几年，平板式太阳能在工程施工中选用较多。

储换热水箱

太阳能采暖使用的是双盘管承压式保温水箱。

储换热水箱的作用是将太阳能的热量存储在保温水箱的水介质中，为采暖系统提供热源。

同时为生活热水提供热源。

储换热水箱一般至少在500升以上。

辅助热源设备

一般采用燃气壁挂炉作为辅助热源，没有燃气管道的地方，可选用电辅助加热。

作为辅助热源，燃气壁挂炉功率的选配一般按最小值配置。

电辅助加热无需购买电锅炉，直接使用电加热棒对水箱进行加热即可。

计算机智能控制系统

是太阳能采暖系统的控制中心，各种功能的实现全靠它。

1.水循环自动控制：根据各种情况，启停采暖循环泵、太阳能集热循环泵、辅助热源设备。

2.自动控制集热系统的水循环,保证水箱里的水保持一定温度,并防止管道被冻坏。

3.控制辅助加热、伴热带、循环泵、进水阀。

4.定时向水箱里加水至设定水位。自动补水：自动将集热器中的热水放到水箱里。

5.定时开启辅助加热器将水箱里的水加热到设定温度。

6.控制伴热带工作，防止管道被冻坏。

7.恒温控制：保证水箱里的水随时可用。

8.用水循环,打开水龙头即出热水。

9.防空晒、防干烧。

末端散热设备 暖气片/地暖

由于冬天的太阳能没有夏天那么强，产生的热水温度一般在30-50℃之间。

因此，采暖末端选用地暖管最为适宜。这个温度正好适合地暖使用。

而暖气片采暖所需的热水温度一般在60-70℃，需要二次升温。

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太阳能集热器选型

综合考虑各种因素，采暖面积与集热面积按以下配置：

 200平方采暖面积 配置1000x20000mmx8块 16平方太阳能集热面积

 300平方采暖面积 配置1000x20000mmx12块 24平方太阳能集热面积

 400平方采暖面积 配置1000x20000mmx16块 32平方太阳能集热面积

 600平方采暖面积 配置1000x20000mmx24块 48平方太阳能集热面积

1000平方采暖面积 配置1000x20000mmx50块 100平方太阳能集热面积

储换热水箱选型

 200平方采暖面积 配置500升以上保温水箱

 300平方采暖面积 配置800升以上保温水箱

 400平方采暖面积 配置1.0吨以上保温水箱

 600平方采暖面积 配置1.5吨以上保温水箱

1000平方采暖面积 配置3.0吨以上保温水箱

辅助热源选型

 200平方采暖面积 配置24KW燃气壁挂炉 / 16KW电加热

 300平方采暖面积 配置28KW燃气壁挂炉 / 24KW电加热

 400平方采暖面积 配置32KW燃气壁挂炉 / 32KW电加热

 600平方采暖面积 配置2台24KW燃气壁挂炉 / 50KW电加热

1000平方采暖面积 配置3台32KW燃气壁挂炉 / 800KW电加热

末端散热设备选型

这里只介绍地暖采暖系统的选型。暖气片选型参见本站暖气片采暖部分。

地暖管选型

100平方以下采暖面积，选用DN16型地暖管，pe-x或pe-rt均可。

100平方以上采暖面积，选用DN20型地暖管，pe-x或pe-rt均可。

pe-rt管为可熔接型管道，万一出现破损，可热熔接。在批量工程施工中，最好使用这种管道。

pe-x管耐高温性强，不可熔接，一旦破损，只能更换全套地暖管，损失大，浪费大。

地面保温材料的选型

地面保温的优劣关系到采暖能耗的大小，节能首先从地面保温入手，至关重要。

目前选用的是被称为挤塑式聚苯乙烯隔热保温板（XPS），其主要化学成分为聚苯乙烯树脂。

XPS挤塑板有良好的保温隔热性能、高强度的抗压性、良好的防腐性。

我们选用的XPS保温板的容重能力达到30kg/立方以上。

保温板的厚度一般为2CM，增加厚度将占用层高空间。

分集水器选型

由于铜具有良好的耐腐蚀性，因此最好选用铜质分集水器。

根据采暖面积的大小，选配相应路数的分集水器即可。

每套分集水器的路数应控制在9路以内，大于9路，应使用2套分集水器并联工作。

温控器的选型

温控器，可分为机械式、液晶显示，全触摸屏，功能上可分为可编程和不可编程式，有线和无线温控器等。

目前我们公司选用的均为可编程液晶显示温控器。

一般选用有线温控器，特殊情况下选用无线温控器。有线温控不受电磁信号干扰，性能稳定。

电热执行器的选型

热电执行器也称电热阀，安装在分集水器的集水主管上。

电热阀通过导线与安装在房间墙壁上的温控器相连。

收到房间温控器的指令，加热热膨胀装置使阀门开启或关闭，通过控制地暖管各环路内的水流量，实现各房间温度的调控。

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太阳能集热器安装要点

根据太阳能集热器安装位置不同，安装要点如下：

太阳能集热器设置于墙面、阳台或其它位置应符合下列要求：

1.布置在建筑屋面、墙面、阳台或其它位置的太阳能热水系统的各组成部分，应与建筑整体有机结合，共同构成建筑元素，满足建筑造型、建筑使用功能和建筑防护功能等要求。

2.布置在建筑外部位置上的太阳能集热器及其它系统部件应与周围环境相协调，不应对周围环境产生视觉污染和降低相邻建筑的日照标准。

3.设置在任何部位的集热器及其它系统部件应与建筑有可靠的连接，保证集热器安全、稳固。集热器等部件也不应影响该建筑部位的承载能力和防护、排水、防雷等功能。

4.集热器的安装部位应避免建筑自身及周围设施的遮挡，并满足集热器日照累计时数在冬至日不少于4小时的要求。

5.建筑设计应满足太阳能热水器的安装和维修的安全要求，并设置日常维护检修的公共通道，避免公共管道和非本户管道维修入户。

6.在安装太阳能集热器的建筑部位，应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护措施。

7.太阳能集热器不应跨越建筑的变形缝设置。

8.建筑设计应考虑储热水箱、水泵机组、辅助加热装置及控制系统等用房面积。设置水泵机组和储热水箱的位置应具有相应的防水、排水措施。

9.合理布置户内管线走向，管线布置应集中、整齐。垂直集中管线应设置管道井，管道井应预留检修门或检修口。

太阳能集热器设置于平屋面应符合下列要求：

1.太阳能集热器支架应与屋面预埋件固定牢固，并应在地脚螺栓周围作防水密封处理；

2.在屋面防水层上安装集热器时，防水层应上包到支座上表面，并在基座下部加铺附加防水层；

3.集热器不得直接安装在屋面保温层上；

4.集热器周围的检修通道以及从屋面出入口到集热器之间的人行通道应铺设刚性保护层；

5.集热循环管线穿过屋面时，应预埋相应的防水套管，不得在已做好的防水保温屋面上打洞凿孔。

太阳能集热器设置于坡屋面应符合下列要求：

1.屋面坡度宜根据太阳能集热器接收阳光的最佳倾角即当地纬度±0~10°来确定坡屋面的坡度。当采用春分或秋分所在月的日平均辐照量作为计算依据时，宜使集热器安装倾角略大于当地纬度，以提高冬季的集热效果；

2.坡屋面上的集热器宜采用顺坡架空安装或顺坡镶嵌安装；

3.集热器在坡屋面上安装时，应合理布置集热循环管线，并应与屋面造型相协调，穿过屋面的循环管线应预埋防水套管，防水套管宜顺坡穿过斜屋面，并应在屋面防水施工前埋设完毕。

储换热水箱安装要点

尽量把水箱安装在低处，在不得已的情况下才安装在屋顶。如设备间、周边空地、地下室等。

这样既可以减轻建筑物载荷，又可以消除因水箱跑水造成的房屋漏水，还便于保温和系统防冻。

水箱的保温层一般采用发聚氨酯发泡，有的也采用整板保温材料，但效果不如聚氨酯发泡。

1吨以上的水箱应选用非承压式，这样可以降低成本。

辅助热源-壁挂炉设备安装要点

壁挂炉一般由专业人员安装，非专业人员请勿安装燃气设备。

安装前，根据设备的用途确定最佳安装位置。

对于天然气、液化石油气用户而言，炉前燃气管道可采用DN15的管径，但最好采用DN20的管径，且与煤气表之间不能有小于DN15的变径；

城市燃气则必须采用DN20或DN20以上的管道。

保证燃气供气压力：液化石油气（20Y）2800±50Pa，天然气（12T）2000±50Pa,人工煤气（5R、6R、7R）1000±50Pa 。

自来水注水压力要保证大于1.5公斤以上，否则壁挂炉无法启动。

采暖所有管道连接禁止使用丝麻，而应采用生料带。

烟道长度大于1米时，每增加一个弯头，最大直径段要减去1米。水平长度不超3米。

安装时烟道要保持向下3度的倾斜，外低内高，以防冷凝水回流到炉体内。

家用燃气壁挂炉与采暖系统之间的采暖供，回水管道上要安装球阀。

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太阳能集热器的保养

1.定期清除太阳集热器透明盖板上的尘埃、污垢，保持盖板的清洁以保证较高的透光率。清洗工作应在清晨或傍晚日照不强、气温较低时进行，以防止透明盖板被冷水激碎。

2.注意检查透明盖板是否损坏，如有破损应及时更换。

3.对于真空管太阳能，要经常检查真空管的真空度或内玻璃管是否破碎，当真空管的钡－钛吸气剂变黑，即表明真空度以下降，需更换集热管。

4.真空管太阳能除清洗真空管外，还应同时清洗反射板。

5.集热器的吸热涂层若有损坏或脱落应及时修复。所有支架、管路等每年涂刷一次保护漆，以防锈蚀。

管道系统保养

1.定期进行系统排污，防止管路阻塞；并对水箱进行清洗，保证水质清洁。排污时，只要在保证进水正常的情况下，打开排污阀门，到排污阀流出清水就行了。

2.巡视检查各管道、阀门、浮球阀、电磁阀、连接胶管等有无渗漏现象，如有则应及时修复。

3.防止闷晒。循环系统停止循环称为闷晒，闷晒将会造成集热器内部温度升高，损坏涂层，使箱体保温层变形、玻璃破裂等现象。造成闷晒的原因可能是循环管道堵塞；在自然循环系统中也可能是冷水供水不足，热水箱中水位低于上循环管所致；在强制循环系统中可能是由于循环泵停止工作所致。

4.安装有辅助热源的全天候热水系统，应定期检查辅助热源装置及换热器工作正常与否。对于辅助热源是电热管加热的，使用之前一定要确保漏电保护装置工作可靠，否则不能使用。对于热泵太阳能供热系统，还应检查热泵压缩机和风机工作是否正常，无论哪部分出现问题都要及时排除故障。

冬季保养

气温低于0℃时，平板型系统，应排空集热器内的水；安装有防冻控制系统功能的强制循环系统，则只需启动防冻系统即可，不必排空系统内的水。

水箱保养

每年都应检查一次水箱是否漏水、零部件是否老化、集热器是否损坏、支架是否生锈等，发现问题应及时更换和修补，最好是由专业安装维护人员完成。

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经济型配置

太阳能集热器选用四季沐歌太阳能

水箱选用定制保温水箱

壁挂炉可选用价格相对较低的国产名牌产品（例如小松鼠壁挂炉），或价格适中的国产洋品牌（例如博世风尚、博世精英）。

地暖管可选用进口品牌国内生产的乔治费歇尔，或英国品牌土耳其生产的劳力特，或国内品牌伟星。

分集水器、温控器和热电阀，因与国产品牌价格相差不大，所以，可选用德国曼瑞德品牌。

舒适型配置

太阳能集热器选用四季沐歌太阳能

水箱选用定制保温水箱

壁挂炉可选用价格适中的进口品牌产品（例如博世之星、博世精英壁挂炉）。

地暖管可选用进口品牌国内生产的乔治费歇尔，或英国品牌土耳其生产的劳力特。

分集水器、温控器和热电阀，可选用德国曼瑞德品牌。

豪华型配置

太阳能集热器选用四季沐歌太阳能

水箱选用定制保温水箱

壁挂炉可选用价格较高的进口名牌产品（例如德国菲斯曼、德国威能）。

地暖管可选用进口品牌瑞好。

分集水器、温控器和热电阀，可选用德国曼瑞德品牌。

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四季沐歌太阳能

壁挂炉推荐品牌

小松鼠Squirrel壁挂炉

德国博世壁挂炉

德国菲斯曼壁挂炉

德国威能壁挂炉

林内壁挂炉

地暖管推荐品牌

英国劳力特地暖管

瑞士乔治费歇尔地暖管

分集水器推荐品牌

德国曼瑞德分集水器

英国劳力特分集水器

温控器热电阀推荐品牌

德国曼瑞德温控器

德国曼瑞德热电阀

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