太阳能-锅炉-生活热水-地热系统方案说明

太阳能－锅炉－即开即热生活热水－地热系统方案

本方案介绍了以太阳能热源为主的地板采暖系统，并有效结合燃气壁挂锅炉，实现集采暖、生活热水为一体的家居舒适系统。

因能源危机，能源价格不断上涨，日趋严重影响国际经济形式和我们的正常生活，开发利用可再生能源和太阳能成为全球关注的焦点，我国政府也在大力支持和鼓励开发，太阳能＋锅炉系统能实现地板采暖、生活热水的两大功能。系统采用太阳能、燃气壁挂锅炉两种热源，通过一个“流量平衡罐”将这两种能源有效并机，使整个系统自动化控制，达到操作简单、舒适性节能的运行效果。已是一种非常成熟的应用方案，已有较多类似工程实例；我司也有多套工程实例。

系统示意图详见附图

1、太阳能集热换热循环系统

承压式太阳能集热板、太阳能循环泵、双能源恒温水箱的一组换热盘管H1（附图）、缓冲保温水箱的换热盘管H3（附图），形成一个封闭式循环系统。太阳能循环泵P1（附图）受温度控制进行介质内循环运转，循环介质为导热系数高的专用防冻液。缓冲保温水箱起到冷热水混合的缓冲作用，当打开龙头使用热水时，热水从恒温水箱流出，自来水（冷水）就进入了缓冲水箱的底部，缓冲水箱上部的温热水流入恒温水箱，这样自来水（冷水）对恒温水箱的水温影响很小很小，也就是说对生活热水的出水温度影响很小很小，从而达到更舒适的效果。由于防冻液受温度影响而产生防冻介质的体积、压力变化，需在封闭的管路系统中安装膨胀罐、安全阀。

控制原理：此部分由太阳能控制器控制，当集热器和双能源恒温水箱之间的温差增加到启动温差时，太阳能循环泵P1启动（比如设置的启动温差是10度，如果此时水箱里面的水温是20度，那么集热板上的温度必须大于等于30度太阳能循环泵P1才会启动）；当集热器和双能源恒温水箱之间的温差降到关闭温差或双能源恒温水箱的水温达到其水箱的最高保护温度时，太阳能循环泵P1关闭（比如设置的关闭温差为8度，如果此时集热器的温度是70度，那么当水箱温度到达62度时，关闭循环泵P1，如果设置的水箱最高保护温度是75度，假如天气非常好，光照度很强，集热板上温度达到100多度，当水箱的水温达到75度时，关闭太阳能循环泵P1）。冬季当集热器温度低于防冻保护设定值时（2－15度），太阳能循环泵P1开启，当集热器温度大于防冻保护关闭温度时，关闭太阳能循环泵P1退出防冻保护。防冻保护启动后，当水箱温度小于防冻保护关闭温度5度时，立即启动辅助加热至

20度然后退出防冻保护且关闭辅助加热。

2、太阳能、锅炉的双热源并机原理

太阳能循环系统对双能源恒温水箱加温，另一组换热盘管H2（附图），循环泵P2（附图）形成一个循环系统，将太阳能的热源水送至流量平衡罐。与锅炉的热水（一般为50度），在流量平衡罐内混合。该系统最巧妙的设计是，在停止采暖或太阳能（日照）不足时，锅炉的热水经换热盘管H2对双能源恒温水箱加温，因此H2换热盘管具有“双向换热”作用，这样无能在任何天气条件下（比如连续阴雨天气）也能保障充足的生活热水。流量平衡罐是两个热源系统并机的关键部件，起到热源混合与水力、流量平衡分配的作用。

控制原理：当双能源恒温水箱的水温超过用户设置的舒适温度1度且超过流量平衡罐里面的水温时（比如设置温度是50度，水箱温度大于51度且流量平衡罐内水温小于51度），启动循环泵P2，将太阳能的热源水送至流量平衡罐与锅炉水混合供给地热，起到节约锅炉燃气的作用。当停止采暖或太阳能（日照）不足时，太阳能控制器需要启动辅助加热时，启动循环泵P2,同时启动锅炉，锅炉的热水经换热盘管H2对双能源恒温水箱加温，以保障用户有充足的生活热水。（注：1、辅助加热在一天中可设置3个加热的时间段，在这3个时间段内需要辅助加热时才会启动辅助加热功能，也可以随时手动启动辅助加热；2、因受地暖水温限制，一般流量平衡罐内的水温在50度左右）

3、生活热水循环系统

双能源换热保温水箱和缓冲保温水箱，也为生活热水的容积式水箱。热水可恒定为使用者设定的出水温度，与龙头管道、热水循环泵P3（附图）构成一个中央热水系统。热水循环泵P3能实现生活热水管道循环，自动恒定管道水温，使龙头出水“即开即热，无需放冷水”。

控制原理：生活热水循环泵P3也可在一天内设置3个时间段工作。在设置好的时间段内，当龙头管道温度低于设置温度时启动循环泵P3，龙头管道温度高于设置温度3度（可设置）时关闭循环泵P3；为了及时使用到热水，也可随时手动启动循环泵P3，循环泵P3运行3分钟后将自动停止，不再启动。

4、地暖自动控制系统原理

附图中的地暖水泵P4、P5、P6、P7为地暖循环泵，能起到循环、增压的作用。如开启、停止地暖循环泵的运转，将对地暖系统实现舒适性温度控制。

控制原理：地暖采用分室（分区域）独立控制温度，每个房间（区域）安装一个自动温控器，自动温控器可编程控制也可手动控制，采用编程控制时一天有6个时间段可设置不同的温度。无论是编程控制还是手动控制，当室内温度低于设置温度1度时，温控器传递一个

信号给分集水器上面相对应于此房间管路上的执行器，执行器动作，此房间管路开始加热，温控器同时传递一个信号给地暖循环泵，地暖循环泵工作，将流量平衡罐内的热水送至房间地面下的加热管道，形成循环加热；当室内温度高于设置温度1度时，温控器传递一个信号给执行器，执行器动作关闭此房间的加热管路，当连接在这一组分集水器上的所有房间的温度都达到各个房间的设置温度时，地暖循环泵停止工作。采用温控器和地暖循环泵的联动控制，可以减少在房间不需要加热时消耗在地暖循环泵上的电能，同时大大提高了地暖循环泵的使用寿命。