燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统
燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统
燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统作者:日期:二书1 燃气炉与太阳能联合热水系统：不论是冬季采暖，夏季制冷，还是直接为用户提供热水，利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。
2 燃气炉与太阳能联合采暖系统，采暖系统设计的思路是：首先用太阳能集热器产生的热水来采暖，当水温不足（或者水量不够）时，再启动燃气炉，加热已经过太阳能集热器加热过的水，以满足采暖的要求。
太阳能部分的工作情况：当T b达到要求的温度，而且Ts超过了回流温度, 在采暖部分进行换热之前，太阳能部分的三通阀由底部盘管转向散热器, 了保证Tb要求之外，三通阀将优先考虑转向保证热水供应的方向。
燃气炉工作情况：在采暖完成以后，当温度计显示温度过低时，燃气炉开始工作，直到蓄热箱顶部的换热器的水温，Tt达到预定值为止。
3,燃气炉与太阳能联合制冷系统：制冷系统主要由燃气炉与太阳能联合（参照图1）热水系统，吸收式制冷机和中央空调系统组成。
燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统技术领域背景技术发明内容㈠燃气炉与太阳能联合热水系统不论是冬季采暖，夏季制冷，还是直接为用户提供热水，利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。
联合热水系统如图1所示，其工作情况如下。
I'jl1,|¥』1111-I LI'1-1太阳能加热系统的工作原理：太阳能加热系统可以直接给用户提供热水。
当太阳能加热系统提供热水的水量和水温能满足要求时，就不需要启动燃气炉加热系统。
太阳能加热系统也可以加热蓄热箱里的水，当平板集热器探测器的温度T s高于蓄热箱底部探测器的温度T b时，太阳能系统循环泵被打开，此时平板集热器的热水通过蓄热箱低部的盘管换热器给蓄热箱加热。
太阳能加热系统还能为燃气加热炉的进水加热，提高燃气加热炉的进水温度, 节省燃料。
1-2 燃气炉加热系统的工作原理：当位于蓄热箱顶部的温度计显示的温度(T S )较低，不能满足用户的要求时，燃气炉的三通阀由供热水部分转向顶部盘管，燃气炉水泵起动，燃烧器点燃，蓄热箱顶部的盘管换热器给蓄热箱加热，一旦蓄热箱中的热水温度达到了要求，温度控制器将把三通阀转向热水供应，另外，还可从蓄热箱取水，经燃气炉加热后直接供应给用户。
太阳能与多种热源互补(采暖+制冷+热水)系统简介
太阳能与多种热源互补（采暖+制冷+热水）系统简介生活热水供热和冬季热水采暖供热是许多地区不可或缺的基本的生活条件。
我国有70%的人口需要采暖越冬。
采暖耗热量占年生活总耗热量的90%。
我国能够享受城市热力管网或单位、小区局域集中采暖的家庭约占10%，而占90%的城市周边地区、县乡镇和广大农村的家庭基本依靠燃煤或土暖气供热采暖。
供热采暖是个巨大的热量消耗和供应市场。
太阳能显热是取之不尽、用之不竭的可再生能源。
太阳能存在着因为地理位置、气温变换与昼夜更替产生的不稳定性影响，但太阳能又是强大的供热资源，一份能量换得一份热量，只要合理的科学的资源配置，就可以实现太阳能供热采暖应用。
第一次世界能源危机，欧美国家就开始了太阳热能供热采暖的应用，并已形成完善的技术体系。
房间温度每升高1℃要增加17%热耗；18℃标准室温和不同纬度，每㎡太阳能集热面积可以驱动3-10㎡建筑面积采暖，可以节省30-50%电或燃料。
太阳能供热采暖需要有互补热源。
夜间或阴雨雪或极端低温天气，太阳能不能满足供热时，需要有互补热源。
互补热源有电、燃气、燃煤等。
电热源设备是水循环电热采暖器；燃气热源设备是燃气壁挂炉；燃煤热源是热水采暖炉。
电是洁净能源，无污染、无明火、普及率高、电价适宜，容易实现安全与节电的自动化控制。
随着新农村建设和城镇扩建的发展，未来5-10年将有数亿家庭乔迁新居而提供巨大的供热采暖商机。
而太阳能光电互补将是主要的供热采暖方式。
太阳能多热源互补供热采暖系统由太阳能集热器、互补热源设备和控制装置组成。
冬季制热水供热采暖，夏季可以制冷水，经风机盘管制冷风实现室内空气调节。
保温性能不达标的标准住宅，在气温-5℃、室温18℃条件下，采暖供水温度55℃、供回水温差10℃时，采暖循环水量为4.5Kg/h，需要提供的热量为190KJ；保温性能达标的标准住宅，在气温-5℃、室温18℃条件下，采暖供水温度55℃、供回水温差10℃时，采暖循环水量为2.5Kg/h、需要提供的热量为105KJ。
浅析太阳能+燃气互补型热水系统的设计及应用
□ngineering Technology工程技术专栏浅析太阳能+燃气互补型热水系统的设计及应用江苏迈能高科技有限公司/宦永旺刘予摘要：本文简单介绍了太阳能+燃气（辅助能源）互补热水系统的设计和应用。
通过与太阳能+电辅助热水系统以及太阳能+空气源热泵辅助 热水系统的对比，分析了太阳能+燃气(辅助能源)热水系统的特点和几大系统设计，着重介绍了太阳能+燃气互补型热水系统两大使用技术形式一K混合使用”和“串联使用”，并对趋势产品光燃双模热水器做了简要的阐述。
关键词：太阳能+燃气热水系统太阳能+电太阳能+空气源热泵混合使用串联使用光燃双模热水器0引言太阳能属非稳定能源，如果仅仅利用太阳能加热来获取生 活热水，会出现阴雨天水温不够的现象。
因此，当下太阳能热 水器已经不再单纯地是利用太阳能的热水器，很多太阳能热水 器往往安装了电辅助加热，太阳能+辅助能源的多能源集成 热水系统成为一种选择。
1細能+辅助齡源的多水織侧多能源集成互补的概念其实很广。
因为太阳能是一种免费 的可再生能源，因此，在多能源集成互补系统中，太阳能一 般作为主能源，而燃气、电等作为辅助能源。
目前，太阳能+ 辅助能源互补热水系统在分户集热分户储热的太阳能阳台壁挂 系统、太阳能集中集热分户储热系统中应用比较多，主要有3 大类：太阳能+电（辅助能源）互补型热水系统、太阳能+ 空气源热泵（辅助能源）互补型热水系统和太阳能+燃气（辅 助能源）互补型热水系统。
1.1太阳能+电（辅助能源）互补热水系统1.1.1系统介绍太阳能+电（辅助能源）互补型热水系统是最初始的互 补型热水器，一般应用在承压系统，水箱一般使用搪瓷承压内 胆。
其结构简单，承压水箱中安装一根加热棒即可，基本上不 存在什么技术门槛，市面上，一般的太阳能阳台壁挂系统、集 中集热分户储热系统中都配有电辅助加热装置。
水箱安装有探 温管，当搪瓷储热水箱中的水温较高时，用户直接使用水箱中 的热水，当水箱中水温达不到设定温度时，控制器就会发出信 号，启动电辅助加热。
太阳能与燃气壁挂炉联合解决地暖供热方案--麦迪斯壁挂炉内部教材
太阳能与燃气壁挂炉联合解决地暖供热方案（2013第12期总第116期）随着太阳能应用水平的不断提高，人们越来越关注太阳能系统与其他辅助供热设备解决地暖供热联合运行，期待这种解决方案能够实现能源优化、资源可再生和环保，更期待这种解决方案有更好的经济效益。
目前，利用太阳能与燃气壁挂炉联合解决地暖供热有二种方案。
1、壁挂炉辅助太阳能供热在壁挂炉与太阳能水箱之间建立系统联系。
具体做法是：太阳能水箱内，有二个换热盘管，位于水箱下部的换热盘管，其面积较大，用于太阳能热水加热水箱内的中、低温水；位于水箱上部的换热盘管，其面积较小，用于壁挂炉的供热水加热水箱内的中、低温水。
首先，用太阳能的热水，经水箱下部的换热盘管换热，水箱的热水供地暖用水，当太阳能运行的温度达不到地暖要求水温时，启动壁挂炉。
壁挂炉生产的供热水，经水箱上部的换热盘管换热供地暖用水。
应注意的是：在太阳能系统工作时，不能启动壁挂炉，否则会影响太阳能的工作效率，也达不到优先使用太阳能热源的宗旨。
需设置太阳能系统与壁挂炉的控制装置，以保证地暖系统的设定温度和有效转换。
还应注意的是，太阳能水箱温度，太阳能和壁挂炉设定是相同的。
2、太阳能辅助壁挂炉供热太阳能储水箱储存的热量主要满足生活热水的需求。
将壁挂炉采暖回水直接引回太阳能储水箱，用高于地暖水温的太阳能热水来加热壁挂炉采暖回水，以此来提高壁挂炉的回水温度。
此方案的条件是：太阳能储水箱的水温必须在50-60℃之间。
这种方式，既保证生活热水的使用，也能保证多余的热水作为采暖。
用户在不多花费的情况下，既可洗浴也可供暖。
此方案的条件是：壁挂炉用于地暖的初期加热；太阳能储水箱的水温必须在50-60℃之间；壁挂炉设有控制器，在采暖水达到进水温度设定值时，壁挂炉停止工作。
此方案的关键是，壁挂太阳能储水箱的水温必须在50-60℃之间，在冬季，储水箱的水温要达到50-60℃，必须要用蓄热装置。
这两种方案，可根据实际情况操作。
论太阳能与燃气结合采暖和热水双向互补系统
论太阳能与燃气结合采暖和热水双向互补系统1 引言城市化进程的加快和人们生活水平的提高加剧了城市对能源的需求，舒适生活与能源消耗之间的矛盾变得越来越突出，怎样平衡这两者之间的关系成为现代城市建设者们不得不考虑的一个问题。
而新能源在建筑中的运用无疑是建设者们的首要选择，尤其是太阳能，在城市住宅中已得到较为广泛的运用。
随着太阳能产品的不断升级和人们观念的不断进步，太阳能的利用逐步从农村走向了城市，建筑一体化使太阳能在城市的大规模运用成为了可能。
太阳能在城市住宅中的运用主要是提供生活热水，但由于太阳能的不稳定性，很难提供稳定、持续的热水，难以满足人们对舒适生活的追求。
为解决这一问题，太阳能的发展走上了与其他能源配合使用的道路，如太阳能与电结合，太阳能与燃气结合等，我们从中也可以窥觑到太阳能发展的新动向。
本文通过介绍太阳能与燃气结合采暖、热水双向互补系统在实际工程中的运用，探讨未来太阳能利用的新趋势，为太阳能光热技术在城市中的推广提供一个参考。
2 太阳能与燃气结合采暖、热水双向互补系统的实际运用2.1 工程概况乐都路8号A地块住宅项目占地面积60906平方米，规划总建筑面积122999平方米。
本项目太阳能系统示范安装范围为1#～16#楼住宅建筑，其中毛坯房646户采用集中集热分户储热式太阳能热水系统，系统形式为闭式承压、间接换热型，每户配置水箱容量为100L；其中第1、5、6、11、12号共5幢住宅楼为装修交房，共330户，采用太阳能结合燃气采暖双向互补系统，每户配置水箱容量为150L。
本项目有以下两个特点：1、小高层住宅部分屋顶面积比较充足，太阳能集热器可布置的数量在满足热水需求的同时，还可以为冬季采暖提供部分热量。
2、1、5、6、11、12号共5幢住宅楼为全装修交房，中高端装修房冬季采用低温热水地板辐射采暖已经成为一种趋势。
本项目地暖热源采用燃气壁挂炉，燃气炉可提供地暖热源及太阳能辅助热源。
在太阳能条件不足时，燃气炉可以作为辅助热源，保证热水的连续供应。
太阳能采暖-制冷-热水三联供系统案例浅析2
太阳能采暖-制冷-热水三联供系统方案一 、引言近年来，人类社会经济发展迅猛，煤、电、石油、天然气等能源日益短缺，能源危机、环境污染等问题日渐突显，已成为威胁人类生存的头等大事，对新能源的开发利用显得尤为重要，特别是对太阳能的开发利用。
太阳能作为一种可再生的清洁能源具有其它能源无可比拟的优势。
我国太阳能资源十分丰富，绝大部分地区年平均日辐射量在4kwh/㎡.d以上，全国2/3以上地区年辐照量大于502万KJ/㎡,年日照时数在2000小时以上。
太阳能取之不尽用之不竭，处处均可开发应用，无需开采和运输，不会污染环境和破坏生态平衡，符合国家倡导的“建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，具有良好的节能减排效果。
因此对太阳能的开发利用必将创造出良好的社会效益、环境效益和经济效益。
我们通过深入的调查，收集了大量的信息资料，经专业人员潜心研究，设计出了太阳能采暖-制冷-热水三联供系统,并运用于多个工程。
本系统不但能够满足用户冬季采暖、夏季制冷的需求，还能四季提供日常生活用热水。
现根据在北京市房山区长阳镇实施的工程。
二 、工程概况1、 工程简介该建筑是一座新建的节能民居，上下两层建筑面积为419㎡，大小房间共15间，砖混结构，中空玻璃塑钢门窗，外墙为370㎜厚空心砖，外墙加装70㎜厚标准挤塑板保温层，房顶采用200㎜厚聚苯板保温，建筑外围护结构符合节能50％标准。
.2、设计要求夏季按3个月制冷，冬季4个月采暖，全年每天提供480升45℃热水。
设计参数参照下表空调室外计算参数（表一）干球温度（℃）湿球温度（℃）相对湿度（%）夏季3226.465冬季-9----45空调室内计算参数（表二）夏 季冬 季房间功能温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）客厅24≦6518≦45卧室26≦6522≦45厨卫餐厅26≦6520≦45太阳能计算参数（表三）北京地区北纬39° 48′，东经116° 28′.月份123456T-4.6-2.2 4.513.119.824.0H15.08117.14119.15518.71420.17518.672月份789101112T25.824.419.412.4 4.1-2.7H16.21516.43018.68617.51015.11213.709 T——月平均室外温度℃；H——等纬度角太阳月平均日辐射量（MJ/㎡d）。
太阳能与燃气结合采暖系统原理及控制研究
太阳能与燃气结合采暖系统原理及控制研究随着能源危机的不断深化，太阳能燃气系统越来越受到人们的关注和研究。
该系统将太阳能与燃气相结合，在冬天提供采暖，同时在夏季提供制冷服务。
混合使用太阳能和燃气可以降低对传统能源的依赖程度，节约成本，同时也有环保效应。
太阳能与燃气结合采暖系统原理太阳能是一种无限可再生的能源，可以通过太阳能热水器将阳光转化为热能。
太阳能燃气系统利用这种能源将传统的燃气采暖系统和太阳能热水器相结合，形成一种新型的采暖系统。
太阳能与燃气结合采暖系统主要包括太阳能热水器、燃气锅炉、水箱以及暖气设备。
在太阳能热水器将阳光转化为热能后，热能将被储存在水箱中，同时燃气锅炉也会加热水箱中的水，这样就形成了一个稳定的水温度。
当室内温度低于设定的温度时，暖气设备将会启动并将水从水箱中取出，通过暖气片向室内散发热量。
当室内温暖时，暖气设备将会自动关闭，从而达到能量的节约。
此外，该系统还可以利用太阳能热水器提供室内热水，而且不会污染环境，减少碳排放量。
同时，如果使用的是高效的太阳能热水器，其使用寿命也应该很长，从而减少了维修和更换的成本。
太阳能与燃气结合采暖系统控制研究太阳能与燃气结合采暖系统的控制是实现稳定性、可靠性和节能性的关键。
不同的控制策略会影响能源的利用效率和室内温度的稳定性。
太阳能热水器和燃气锅炉的控制是关键。
太阳能热水器需要在阳光强度较高的时候工作，从而提高其利用效率。
燃气锅炉的控制需要根据室内温度实时调整以达到最佳的能源利用效果。
此外，也需要对水箱和暖气设备进行控制，确保它们能够在适当的时间启动和停止。
传感器和调节器是实现太阳能与燃气结合采暖系统控制的重要设备。
温度传感器可以实时监测室内温度和水箱温度，从而帮助控制器得出最优的控制策略。
调节器可以根据控制器的指令控制水泵、暖气设备、太阳能热水器和燃气锅炉的开关，以实现自动控制。
总的来说，太阳能与燃气结合采暖系统的控制需要充分考虑传感器和调节器的选择，以及控制策略的设计。
一种太阳能和燃气分户式联合供暖系统[发明专利]
专利名称：一种太阳能和燃气分户式联合供暖系统专利类型：发明专利
发明人：罗小林,陈华山,罗雅楠
申请号：CN201210330458.4
申请日：20120910
公开号：CN102809188A
公开日：
20121205
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种太阳能和燃气分户式联合供暖系统，属于供热供暖技术领域。
本发明包括集热器、分户储热水箱、介质循环泵、膨胀罐、换热盘管、集热控制器、下部水温探头、上部水温探头、集热器出口温度探头、截止阀、三通分流阀、主换热器、电动阀、采暖循环泵、地暖盘管、壁挂炉、室内温控器、太阳能出水温度探头。
本发明利用太阳能对冷水进行预加热，同时联合加热，不仅解决了壁挂炉进水温度低的问题，使进入壁挂炉的水具有较高的温度，而且保证了供热质量，节省了运行成本，降低了能源的消耗，减少了有害气体的排放量，保护了环境。
具有结构简单、成本低、可大大降低燃气消耗、减少环境污染等优点。
申请人：昆明理工大学
地址：650093 云南省昆明市五华区学府路253号
国籍：CN
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家用燃气空间加热器与太阳能辅助采暖的协同系统
家用燃气空间加热器与太阳能辅助采暖的协同系统随着环境保护意识的增强和能源资源的日益减少，人们对于可再生能源的利用越来越重视。
在家庭采暖方面，燃气空间加热器与太阳能辅助采暖的协同系统成为一种高效且环保的解决方案。
本文将从以下几个方面对于该协同系统进行介绍和分析。
首先，家用燃气空间加热器作为基础加热设备在该系统中发挥着重要的作用。
燃气空间加热器以天然气作为能源，通过燃烧产生热量，为室内提供温暖的空气。
其具有快速加热、节能环保等特点，能够满足家庭采暖的基本需求。
而且，燃气空间加热器可以根据室内温度自动调节燃气的供给，保持室内的舒适温度。
整个系统的控制中心可以监测和调节燃气空间加热器的工作状态，提供更加高效和便捷的使用体验。
其次，太阳能作为辅助能源，可以为系统提供可再生的绿色能源。
太阳能热采暖系统通过太阳能集热器将阳光转化为热能，然后传导到室内加热设备中。
这种方式不仅减少了对传统能源的依赖，还大大降低了家庭的能源消耗和环境污染。
太阳能热采暖系统在可再生能源领域有着广泛应用，并且得到了政府的支持和鼓励。
其安装和维护成本相对较低，可以为家庭节省大量的能源开支。
此外，太阳能辅助采暖还可以与燃气空间加热器进行协同工作，提供更加稳定和持续的供暖效果。
当家用燃气空间加热器与太阳能辅助采暖的协同系统完全被应用到家庭采暖中时，将带来许多优势。
首先，热能的有效利用可以大大提高系统的能源利用效率。
太阳能集热器可以在白天吸收阳光并将其转化为热能，然后储存起来，在需要加热的时候释放出来。
这样可以保证系统在夜间或者阴雨天气中也能持续供暖，最大限度地减少对燃气的依赖。
其次，该系统的运行成本相对较低。
太阳能作为可再生能源，不需要额外的能源开支。
而且，太阳能集热器的寿命长，不需要经常更换，减少了家庭的维护成本。
再次，协同系统对环境的友好度也值得一提。
由于太阳能的利用，系统整体的排放量会大大降低，对环境的污染也会减少。
最后，系统的使用体验也将得到极大的提升。
光热加燃气采暖的原理
光热加燃气采暖的原理
光热加燃气采暖是一种利用太阳能和燃气进行采暖的系统。
其工作原理如下：
1. 光热部分：系统中的太阳能光热部分主要由太阳能集热器和热储存器组成。
太阳能集热器利用太阳能将阳光辐射转换为热能，集热器一般采用太阳光吸收涂层，并使用玻璃罩保温。
炎热的太阳光经过集热器吸收后，传递给热储存器，使其储存起来以备后续供暖使用。
2. 燃气部分：燃气采暖部分主要由燃气锅炉和供暖系统组成。
燃气锅炉负责燃烧燃气产生热能，然后将热能传递给供暖系统。
燃气锅炉使用燃气作为燃料，通过燃烧产生高温烟气，烟气在燃烧室内具有较高的热能，然后经过热交换器，将烟气的热量传递给水，使水升温，形成高温水蒸汽或热水。
3. 供暖系统：供暖系统主要由水循环系统和辐射加热器组成。
高温水蒸汽或热水通过供暖系统传递到辐射加热器，辐射加热器通常安装在室内墙壁或天花板上，通过热辐射将热量传递给室内空间，使其变暖。
供暖系统中的循环泵帮助水循环流动，确保热能能够顺利传递到辐射加热器，并实现室内温度的调节。
综上所述，光热加燃气采暖系统通过太阳能集热器将阳光辐射转换为热能，储存到热储存器中。
在需要采暖时，燃气锅炉燃烧燃气产生热能，通过供暖系统将热能传递到辐射加热器，实现室内空间的加热。
这种采暖方式既利用了环保的太阳
能，又使用了方便快捷的燃气，实现了高效、可持续的采暖。
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权利要求书1 燃气炉与太阳能联合热水系统:不论是冬季采暖,夏季制冷,还是直接为用户提供热水, 利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。
2 燃气炉与太阳能联合采暖系统,采暖系统设计的思路是:首先用太阳能集热器产生的热水来采暖,当水温不足(或者水量不够)时,再启动燃气炉,加热已经过太阳能集热器加热过的水,以满足采暖的要求。
太阳能部分的工作情况:当Tb达到要求的温度,而且Ts超过了回流温度,在采暖部分进行换热之前,太阳能部分的三通阀由底部盘管转向散热器, 除了保证Tb要求之外,三通阀将优先考虑转向保证热水供应的方向。
燃气炉工作情况:在采暖完成以后,当温度计显示温度过低时,燃气炉开始工作,直到蓄热箱顶部的换热器的水温, Tt达到预定值为止。
3,燃气炉与太阳能联合制冷系统:制冷系统主要由燃气炉与太阳能联合(参照图1)热水系统,吸收式制冷机和中央空调系统组成。
4,说明书燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统技术领域背景技术发明内容㈠燃气炉与太阳能联合热水系统不论是冬季采暖,夏季制冷,还是直接为用户提供热水, 利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。
联合热水系统如图1 所示,其工作情况如下。
1-1 太阳能加热系统的工作原理:太阳能加热系统可以直接给用户提供热水。
当太阳能加热系统提供热水的水量和水温能满足要求时,就不需要启动燃气炉加热系统。
太阳能加热系统也可以加热蓄热箱里的水, 当平板集热器探测器的温度T s高于蓄热箱底部探测器的温度T b时,太阳能系统循环泵被打开,此时平板集热器的热水通过蓄热箱低部的盘管换热器给蓄热箱加热。
太阳能加热系统还能为燃气加热炉的进水加热,提高燃气加热炉的进水温度,节省燃料。
1-2 燃气炉加热系统的工作原理:当位于蓄热箱顶部的温度计显示的温度(T s)较低,不能满足用户的要求时,燃气炉的三通阀由供热水部分转向顶部盘管,燃气炉水泵起动,燃烧器点燃,蓄热箱顶部的盘管换热器给蓄热箱加热,一旦蓄热箱中的热水温度达到了要求, 温度控制器将把三通阀转向热水供应, 另外,还可从蓄热箱取水,经燃气炉加热后直接供应给用户。
1-3向用户提供热水该系统向用户提供的热水可来自太阳能集热器,也可来自从蓄热箱,还可以来自燃气炉加热系统。
向用户提供的热水,应优先考虑从太阳能集热器和蓄热箱获得;当太阳能加热系统和蓄热箱系统的热水水温不能满足要求时,才启动燃气炉加热系统。
此时可直接获取热水,也可通过蓄热箱顶部的盘管换热器给蓄热箱加热,使蓄热箱中的水温达到使用要求。
㈡燃气炉与太阳能联合采暖系统采暖系统设计的思路是:首先用太阳能集热器产生的热水来采暖,当水温不足(或者水量不够)时,再启动燃气炉,加热已经过太阳能集热器加热过的水,以满足采暖的要求。
太阳能部分的工作情况:当Tb 达到要求的温度,而且Ts超过了回流温度,在采暖部分进行换热之前,太阳能部分的三通阀由底部盘管转向散热器, 除了保证Tb要求之外,三通阀将优先考虑转向保证热水供应的方向。
燃气炉工作情况:在采暖完成以后,当温度计显示温度过低时,燃气炉开始工作,直到蓄热箱顶部的换热器的水温Tt达到预定值为止。
㈢燃气炉与太阳能联合制冷系统制冷系统主要由燃气炉与太阳能联合(参照图1)热水系统’吸收式制冷机和中央空调系统组成、如图2所示。
图23.1吸收式制冷机的工作原理吸收式制冷是利用吸收剂和制冷剂来完成制冷的。
本系统用氨作制冷剂、水作吸收剂、氢作扩散剂。
使用氨、水、氢3剂的系统被称为三元吸收-扩散制冷系统。
制冷系统由发生器、冷凝器、吸收器’蒸发器等组成,如图3所示。
在发生器中,浓氨水溶液被蓄热箱的热水加热,混合气体受热后沿虹吸管上升,当温度升高时,含氨较多的氨水溶液实现混合液分离。
由于水蒸气和氨蒸气的凝结温度不同,再加上精馏器内管的特殊构造,使混合气体的流向和流速发生变化,达到部分气化,部分凝结,水蒸气首先净化凝结成水珠,并在精馏器管段的坡向位差的作用下流回发生器中。
蒸发的氨蒸气经过精馏器分馏后进入冷凝器液化。
在冷凝器中由于热氨蒸气与冷凝器的散热管进行热交换,由氨蒸气放热变为液态氨,在冷凝器出口处形成的高压氨液经管道送入蒸发器中。
在蒸发器的进口处,液氨和含有氨气的氢气接触,使氨溶液在蒸发器内具有较小的分压力, 所以氨液剧烈地沸腾气化(同时吸热),氨气扩散到混合气体中去,这样的蒸发过程通过蒸发器表面吸收热量,获得冷源(冷冻水)实现制冷的目的。
在上述过程中,蒸发器内的氨气与氨溶液部分气化形成的氨氢混合气体,使氨液在蒸发器内具有较小的压力,所以吸收式制冷不需要节流装置。
氨氢混合气体从蒸发器进入吸收器时,氨气被来自发生器的稀氨溶液吸收,形成的浓氨溶液从吸收器底部流回发生器,被分离的氨气则通过管路回到蒸发器,如此反复循环,实现连续制冷。
3.2 中央空调供冷方式制取的9℃左右的冷水送到用户的风机盘管,然后返回冷水箱。
当天气不好、水温不够高时、开启燃气炉辅助升温,保证系统能全天候正常运行。
3.3系统的效率分析如图如图3所示,太阳能制冷系统由太阳能集热系统附加一台吸收式制冷机组成。
图中, Qg为输入制冷机发生器的能量(太阳能系统输出能量);Qa为冷却水从冷凝器带走的能量;Qc为蒸发器制冷能量(从环境输入能量) Qe为太阳能集热面积上的太阳辐射能。
显然Qg + Qe= Qa+Qe 。
制冷性能系数COPe= Qe/Qg;太阳能集热效率,ηe= Qg/Qs。
系统的制冷效率ηs= Qe/Qs, 一般来讲ηc为0.24～0.30,再加上有限的产热(在太阳辐射不太强的时候产生热水),系统总的效率不超过40%。
大量的热(Qa+Qe),通过冷却塔释放回环境当中。
冷却水循环、冷却的过程中,水泵和风扇还要耗能,因此,传统的太阳能空调系统在供冷时总效率很低。
对此,我们提出了对传统系统的改造方案-新型太阳能冷/热并供系统。
3.4 新型太阳能冷/热并供系统由图3可见, Qa和Qe为热损失,它们是影响太阳能空调系统效率的主要因素。
提高系统效率,应当在不影响制冷COPe的前提下, 充分利用Qa和Qe。
为此,基于热泵原理,提出太阳能制冷/ 产热并供系统新概念,系统如图4所示。
与图3比较,新型太阳能冷/热并供系统与传统系统最明显的区别是取消了冷却塔。
冷却水变成了热水输出, 制冷机也由原来的整机式变成了分体式,发生器结合于太阳能集热系统,蒸发器相当于空调室内机,太阳能空调系统成为一个整体,而不是传统的由太阳能集热系统附加一台吸收式制冷机组成的太阳能空调系统。
如图4所示,系统的能量平衡Qg + Qe= Qa+Qe。
制冷性能系数COPe= Qe/Qg。
制热性能系数COPh= (Qa+Qe )/ Qg =1+Qe/Qg; 太阳能集热效率ηs= Qg/Qs。
系统制冷效率: ηe= Qe/Qs。
系统产热效率,ηh=(Qa+Qe )/ Qs ;。
系统总效率ηt=η c +ηh。
当太阳能系统集热温度为75℃, 制冷温度为9℃, 输出热水温度为55℃时, COPe=0.5, COPh=1.5, ηs=0.4所以, ηe=0.24,ηh=0.54,ηt=0.78,系统总效率达到78%。
如果制冷温度不要求太低,例如设定为12℃,在同样的条件下, COPe可达0.6,系统总效率达85%以上。
㈣系统构成及其技术参数4.1 太阳能集热器为了使平板集热器既能满足制冷的要求,又不失其简单价廉的特点,需要采取一些简单而有效的技术措施。
其中最重要的是增加了1 块能耐较高温度的透明隔热板,通过抑制空气自然对流来减少集热器表面的热损失。
试验及使用结果证明,该集热器在太阳辐射较强的时候,能持续提供制冷用热水;在太阳辐射较弱时,也可以产生足够的生活用热水。
太阳能集热器为平板式, 集热面积120m²,日供生活热水6t,供热水温度55～60℃(供生活用)或65～75℃(制冷机用) 。
4.2 制冷机采用2级吸收式制冷机。
这种制冷机的突出特点是驱动热源温度低,只需要65～75℃,在60℃的情况下,仍能以较高的制冷能力稳定地运行;其另一个特点是利用热水的温度范围大, 达12～24(随热源温度而变)。
市场上单级吸收式制冷机热源温度一般要求88℃以上, 热水利用温差只有6～8℃。
2级吸收式氨制冷机的制冷能力为20kw源温度75℃(设计),冷冻水温度9℃,空调房间面积160 m²。
4.3自控系统自动控制系统主要由传感器、可编程控制器PLC 和工业控制微机3部分组成, 分为自动和手动, 个控制模式。
为了适应各个季节系统运行的特点,自动控制模式又分为制冷、采暖、开(关)辅助能源、空挡4个运行工况。
控制系统支持远程监控, 可以通过网络从异地监视系统运行和改变操作指令, 将网络等高科技介入了控制系统之中。
4.4 燃气热水炉系统当天气不好。
水温达不到要求时,用燃气热水炉辅助升温,能保证系统全天候运行。
与上述太阳能集热器面积相适应的燃气炉的功率满足50～100 W/ m²的要求。
㈤结论①太阳能集热器与燃气热水炉联合系统,具有制冷、采暖、供应热水功能,可以全天候运行。
②太阳能制冷/ 采暖系统利用了热泵的原理,改变了传统太阳能空调系统的太阳能集热系统加吸收式制冷机的组成模式:制冷机由原来的整机式变成了分体式;发生器置于太阳能集热系统中,既减少了热损失,又节省了热水泵;蒸发器相当于空调室内机,安装更方便。
更灵活,甚至可以将小型的蒸发器放在室内。
③系统省去了制冷热源水泵、冷却循环水泵和冷却塔风机,还省去了冷却塔设备,减少了设备及泵的能耗,降低了系统的造价和运行成本。
④夏季同时提供制冷和热水, 系统总效率可高达78%。
冬季单纯供热运行时,在太阳辐射较强的情况下,利用制冷机作热泵运行,可以增加产热量20%～30%。
⑤太阳能制冷功能是建立在太阳能热水供应的基础上,使太阳能得到充分的利用。
系统增加的投资只是制冷机部分, 而这部分的投资在常规空调方面也是需要的。
综上所述, 研究开发燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
在大力提倡构建节约型社会,大力提倡应用新能源,实现可持续发展的今天,该技术具有美好的前景。
本发明的优点具体实施方式说明书摘要摘要, 介绍了燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统;阐述了太阳能采暖和制冷系统的设计方案,系统的构成,工作原理,主要的技术参数和控制方法;分析了系统的效率;提出了传统太阳能制冷系统的改造方法;给出了新型的太阳能冷-热并供系统;提出了本系统的技术特点,并指出了在使用中应注意的问题。