太阳能+PCM相变蓄热+燃气锅炉联合地板辐射供暖
太阳能虽然丰富,但利用品位相对较低,所以太阳能集热系统在比较低的制热温度下效率较高,在利用太阳能作为采暖热源时,采暖末端系统可使用地板低温辐射供暖。低温地板辐射采暖具有如下特点;
①板辐射供暖系统要求的采暖热媒水温较低并且适应性强(一般供水温度30—50℃都能稳定供暖)。
②地板辐射采暖系统相对于普通散热器对流采暖系统节能,人体同样的采暖舒适度条件下,辐射供暖的室内环境温度可比对流供暖低1—2℃。
③辐射采暖符合人体生理特点,舒适性好,干净清洁,采暖设备不占用室内建筑空间。
④建筑地板的水泥沙浆等建筑材料具有蓄热作用,地板辐射采暖热惰性好,这一点对于利用太阳能比较有利,可以将半天富裕的热量储存以备晚间气温较低时利用。
PCM相变材料蓄热是一种新型的储能方式,具有高中低多种不同的蓄热温度,具有蓄热量大、温度和热流恒定、安全可靠等特点,广泛应用各种生产、生活蓄热领域。在采暖应用中,较传统的水蓄热可以显著减少蓄热体积、占地面积及辅助设备,运行维护更简单。利用专为地板辐射供暖设计的PCM封装模块与地板辐射采暖系统的低温热媒水管或低温发热电缆结合组成相变蓄热采暖系统,目的是在白天采暖负荷较时将太阳能热量大部分储存供夜间采暖利用,对于电采暖系统则可在夜间利用低谷电采暖的同时储存热量供白天使用以节约运行费用。
本案将太阳能、PCM相变蓄热、燃气壁挂锅炉结合组成蓄热采暖系统,在光照良好的天气,白天在利用太阳能正常供暖的同时,利用地板建材PCM相变材料蓄热,可满足夜间的大部分或全部采暖需求,在阴雨天气或气温极低时,则自动启动燃气壁挂锅炉进行供暖。根据相关厂家和科研单位在北京等地的多项实验研究,如果按照采暖设计负荷的一半配置太阳能集热设备,冬季大部分时间可满足每日采暖负荷及采暖时间65%以上,每采暖季综合节能50%以上,如果按照采暖负荷的70%以上配置太阳能集热设备,在冬季晴天,几乎可以满足全天的采暖需求,只有阴雨天气才需要启动辅助加热锅炉,每采暖季综合节能80%以上。