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一個(gè)健康舒適的居住環(huán)境，離不開(kāi)各種機電設備技術(shù)，正是這些創(chuàng )新的空調技術(shù)為我們提供溫度舒適、濕度合理、空氣健康的居住環(huán)境。今天我們持續分享各種暖通空調技術(shù)，希望能為大家的居家生活帶來(lái)參考指導。

一、太陽(yáng)能地板采暖

　　太陽(yáng)是一個(gè)巨大的熾熱球體，中心區域溫度達幾千度，表面平均溫度約6000K，它以電磁波的形式向宇宙空間輻射能量。我國陸地表面每年接受太陽(yáng)輻射能相當于49000億噸標準煤，約等于上萬(wàn)個(gè)三峽工程發(fā)電量的總和。由于太陽(yáng)本身的特征以及它與地球之間的空間關(guān)系，使得地球大氣層外與太陽(yáng)光線(xiàn)垂直面上的輻射強度乎是一個(gè)定值，但由于地球的自轉和公轉以及地軸與公轉軌道平面有23°27’的固定傾角，因此地球表面出現了晝夜交替、季節變換和雨雪陰睛，使某一點(diǎn)的太陽(yáng)能量成為一個(gè)變化的和間斷性的數值。但全國三分之二的國土面積每年日照在2200小時(shí)以上，年太陽(yáng)輻射量超過(guò)5000兆焦/平方米。

　　我們主張最好用太陽(yáng)能地板采暖系統進(jìn)行采暖。目前我國太陽(yáng)能熱水器的生產(chǎn)量和保有量均居世界第一，其太陽(yáng)能真空集熱管技術(shù)已達到世界先進(jìn)水平，而成本卻相對較低。利用太陽(yáng)能將水加熱到六、七十度，其效率很高，而地板采暖，水溫在四、五十度就可以達到人們所需要的舒適度。對于普通的民用住宅，采用地板采暖比采用對流采暖節省約20%的能源。另外地板采暖還有如下的優(yōu)點(diǎn)：垂直溫度場(chǎng)分布比較均勻；在室溫相同的條件下，距地面0.05～0.15m高度的溫度，較對流供暖方式約高8～10℃，對人體生理有益(即腳暖全身皆暖)與對流供暖方式相比，空氣對流減弱，有較好的空氣潔凈度:房間熱慣性較好;平均輻射溫度適當，可減少人體輻射散熱;熱源選擇寬闊、靈活，在能提供40℃以上熱水的地方即可應用;有利于建筑裝飾，不占使用面積；有利于實(shí)施分戶(hù)熱計量；減少樓層噪音;使用年限長(cháng)，維護少。

　　我們假設在12月份將水由20℃加熱到50℃，則:

　　每天每平方米總的熱量:1764000卡=1764千卡;

　　每公斤的水由20℃加熱到50℃所需要的熱量:

　　(50-20)℃×1000卡/℃=30000卡=30(千卡)

　　每天每平方米集熱管可以產(chǎn)生的熱水量為(溫差為30℃):

　　1764÷30=58.8kg

　　因此，只要利用合理，設計得當，太陽(yáng)能量是完全可以滿(mǎn)足日常的采暖需求的。根據我們的經(jīng)驗數據，太陽(yáng)能集熱面積與地板采暖的供熱面積比例可以達到1:5左右。一旦出現連續的陰天，可以自動(dòng)使用輔助能源，達到全自動(dòng)不間斷地板采暖。太陽(yáng)能采暖系統是利用太陽(yáng)能轉化為熱能，通過(guò)太陽(yáng)能平板集熱設備采集太陽(yáng)光的熱量，通過(guò)熱導循環(huán)將熱量導入至儲能罐，在通過(guò)散熱末端將熱量導入室內，通過(guò)電子控制儀器控制室內水溫。

　　太陽(yáng)能采暖系統由太陽(yáng)能集熱部分、熱能儲存系統、輔助供暖系統及生活熱水末端系統和供暖末端系統供應等幾部分組成。

　　1>太陽(yáng)能集熱器：太陽(yáng)能集熱器是整個(gè)裝置中的關(guān)鍵部件，主要起到采集太陽(yáng)能量，對儲熱水箱的水進(jìn)行加熱的目的。在太陽(yáng)能采暖熱水系統裝置中，一般選擇集熱器的類(lèi)型為平板式，具有結構簡(jiǎn)單、使用壽命長(cháng)、承壓性高、維修率低、與建筑物易結合等優(yōu)點(diǎn)。

　　2>太陽(yáng)能儲熱水箱：水箱保溫材料采用聚氨酯發(fā)泡。

　　3>輔助供暖：輔助能源系統是太陽(yáng)能集熱系統的補充與備用。當太陽(yáng)能系統無(wú)法滿(mǎn)足供熱需求時(shí)，啟動(dòng)輔助能源加熱儲熱水箱中的水，達到設定溫度即停止。

　　4>太陽(yáng)能供暖末端：是太陽(yáng)能綜合能源系統中的建筑供熱設備，目前與太陽(yáng)能熱源匹配效果最好的供暖末端設備為地暖熱水盤(pán)管或風(fēng)機盤(pán)管。

　　二、全自動(dòng)太陽(yáng)能地板采暖系統

　　全自動(dòng)太陽(yáng)能地板采暖系統由真空管太陽(yáng)集熱器、熱水儲罐、輔助能源和地板采暖四部分組成。

　　要求整個(gè)系統的輸水管道必須采用帶有阻氧層的塑料管材。目前在國內，絕大部分的地板采暖系統和暖氣片連接用管都沒(méi)有使用阻氧管，這給今后的使用留下了隱患。因為塑料管材和金屬管材相比有一個(gè)很大的特點(diǎn)，分子間結構非常大，屬于高聚合物，氧分子可以通過(guò)這個(gè)縫隙穿入到水體當中去。如果是普通的塑料管材，不加阻氧層，氧的透入量是100%(相當于每2天給整個(gè)系統換一次新水)，如果要給它加了阻氧層之后，他的氧透入率減少了99.6%(相當于每125天給整個(gè)系統換一次新水)，有氧存在會(huì )對水體產(chǎn)生什么樣的危害呢?主要有兩條，一個(gè)是對于有鋼存在的，即系統里面有鋼質(zhì)產(chǎn)品存在的時(shí)候產(chǎn)生腐蝕，從而影響整個(gè)系統的壽命；另外一個(gè)就是水體里面，如果有氧氣存在的時(shí)候，容易有水藻的滋生，水處理的再干凈，也是含有大腸桿菌之類(lèi)的微生物，在有氧的情況下會(huì )不斷的繁殖，作為地板采暖的管道，十年可能只附著(zhù)了一層綠蘚，但50年的使用時(shí)間里面，這個(gè)膜很容易把管道堵塞掉，最直接的就是影響到它導熱的效能。在德國和歐洲一些國家，已經(jīng)開(kāi)始強制執行采暖管材一定要有阻氧層，我們國家的地板采暖的規范里而也提到了建議，是建議但沒(méi)有強制執行，因為現在因內生產(chǎn)的管材幾乎是不帶阻氧層的。規范里面建議要求使用阻氧層的管材，或者是水體里面增加阻氧劑。

　　真空管太陽(yáng)集熱器和熱水儲罐組成一個(gè)獨立的回路，該回路由一個(gè)具有兩個(gè)溫控回路Wl、W2的溫度控制柜控制。Wl測量真空管太陽(yáng)集熱器水箱的溫度，W2測量熱水儲罐的水溫，要求當Wl大于60℃(溫度可以由用戶(hù)設置，下同)時(shí)，打開(kāi)電磁閥1，延時(shí)數秒啟動(dòng)熱水泵，當Wl=W2時(shí)，關(guān)閉電磁閥1和熱水泵。當W2大丁45℃，要求(Wl-W2大于20℃才能打開(kāi)電磁閥1和熱水泵;當Wl=W2時(shí)，關(guān)閉電磁閥1和熱水泵。當W1=5℃時(shí)，打開(kāi)電磁閥2，將集熱器的水放掉。

　　輔助能源、熱水儲罐和地板采暖形成一個(gè)獨立的回路。輔助能源可以是燃氣爐、電加熱器、熱泵等，自帶一個(gè)熱水泵，并且具有兩個(gè)溫控回路Fl和F2。Fl測量進(jìn)水口的溫度，要求當水溫低于40℃時(shí)，啟動(dòng)輔助能源，如點(diǎn)火、通電等:當水溫高于40℃時(shí)，關(guān)閉輔助能源。F2測量地板采暖的室內溫度，要求當室內溫度高于22℃時(shí)，停止熱水泵的運轉，低于18℃時(shí)，啟動(dòng)熱水泵，使地暖系統循環(huán)。

　　熱水儲罐要求具有高的保溫性能，對所有進(jìn)出管道的節點(diǎn)也要做到非常好的保溫措施。溢水管采用單向閥，當儲罐內壓力升高，向外排水或排氣，反之，壓力降低到負壓時(shí)，不得回吸外界空氣;補水排污管也為單向閥，要求儲罐內壓力為負壓時(shí)，自動(dòng)補充經(jīng)過(guò)處理過(guò)的低氧含量的水。

　　地板采暖系統可根據采暖面積的大小，決定使用分水器的類(lèi)型和數量。同時(shí)要求采用地板采暖的建筑物其保溫性能越高越好。

　　三、簡(jiǎn)易型太陽(yáng)能采暖系統

　　運用這個(gè)系統，我們可以對現有的非集中供暖的住宅進(jìn)行改型。對于城鎮中住小區的家庭，有的是地板采暖，有的是暖氣片采暖，不管是什么樣的采暖方式，都會(huì )有帶一個(gè)溫控回路的燃氣爐作為采暖的能量源。只要在燃氣爐的進(jìn)水口前串聯(lián)一個(gè)小型的熱水儲罐，同時(shí)該儲罐與室外的真空管太陽(yáng)集熱器形成一個(gè)簡(jiǎn)易的定溫放水的回路即可達到太陽(yáng)能采暖的目的。

　　對于廣大的農村家庭，可以更加簡(jiǎn)單地運用這套系統。輔助熱源可以使用家里做飯用的煤爐，每日三餐和燒水時(shí)補充一下熱量，一個(gè)采用定溫放水的8平方米左右的真空太陽(yáng)能集熱器完全可以滿(mǎn)足一家日常的采暖需求。使用3～4年即可收回所有投資。

　　太陽(yáng)能蓄能采暖介紹

　　太陽(yáng)能蓄能采暖分為當天蓄能采暖、周蓄能采暖、跨季蓄能采暖

　　a.當天蓄能采暖

　　當天蓄能采暖指利用太陽(yáng)能集熱器將當天的熱能收集到水箱內儲存起來(lái)，滿(mǎn)足建筑末端的供熱需求。

　　b.周蓄能采暖

　　周蓄能采暖指利用太陽(yáng)能集熱器將一周的熱能收集到水箱內儲存起來(lái)，滿(mǎn)足建筑末端的供熱需求。集熱器的面積確定按照一周的太陽(yáng)能輻照量計算，水箱的容量要稍大于當天蓄能采暖系統的水箱。適合不常居住的度假別墅。

　　c.跨季蓄能采暖

　　跨季蓄能采暖指利用太陽(yáng)能集熱器將春、夏、秋三個(gè)季節的熱能收集到水箱內儲存起來(lái)，滿(mǎn)足建筑末端的供熱需求。集熱器的面積確定按照三個(gè)季節的太陽(yáng)能輻照量計算，水箱的容量約大于10倍數當天蓄能采暖系統的水箱。適合無(wú)足夠面積可供太陽(yáng)能集熱器擺放的別墅。

　?。ㄎ澹?輔助能源的選擇

　　輔助能源的介紹：燃油鍋爐、燃氣爐、生物質(zhì)鍋爐、燃煤鍋爐、電加熱、（水箱內置電加熱或外置電加熱器）、熱泵。

　　燃煤鍋爐啟停時(shí)間長(cháng)，出力調整叫困難，較難實(shí)現自控或無(wú)人職守，有環(huán)境污染問(wèn)題；

　　燃油、燃氣鍋爐控制方便，便于調節，可方便實(shí)現自控運行，但設備間需要滿(mǎn)足消防要求；

　　熱泵使用費用低，控制方便，但設備初投資高，此外北方地區采用空氣源熱泵在冬季使用能效比很低；

　　電加熱設備易安裝，控制方便，是太陽(yáng)能熱水系統最常用的輔助熱源，但運行費用較高，有時(shí)因需電力增容大大提高系統投資。

　　在選擇輔助熱源是，要綜合考慮各項因素。

　?。┨?yáng)能采暖系統輔材的選擇

　　1.管路

　　太陽(yáng)能采暖系統采用的管材和管件應符合現行產(chǎn)品要求，管道的工作壓力和工作溫度不得大于產(chǎn)品標準標定的允許工作壓力和工作溫度。

　　太陽(yáng)能集熱系統管道可采用鋼管、薄壁不銹鋼、塑鋼熱水管、塑料與金屬復合管等。以乙二醇為主要成分的防凍液系統不宜采用鍍鋅鋼管。

　　熱水管道應選用耐腐蝕并符合衛生要求的管道，一般可采用薄壁銅管、薄壁不銹鋼、塑料熱水管、塑料與金屬復合管等。

　　設計時(shí)，應在系統管路必要位置設置排氣裝置、泄水裝置、溫度計、壓力表、安全閥、膨脹水箱等輔助設備。閉式系統應設置膨脹罐或泄壓閥。

　　2.管路保溫

　　太陽(yáng)能熱水系統的集熱系統連接管道、水箱、供水管道均應保溫。常用的保溫材料有巖棉、玻璃棉、聚氨酯發(fā)泡、橡塑泡棉等材料。

　　管道保溫材料選用是有以下要求：

　　1）.保溫材料制品的允許使用溫度應高于太陽(yáng)能系統工作的介質(zhì)最高溫度。

　　2）.保溫材料不宜采用有機物，以免生蟲(chóng)。腐爛、生菌、引鼠。

　　3）.宜采用吸濕性小、存水性弱、對管壁無(wú)腐蝕作用的材料；室外管道保溫層外應加保護層防水。

　　4）.保溫材料應采用非燃和難燃材料。應符合GB50016《建筑設計防火規范》的要求；電加熱器的保溫必須采用非燃材料。

　　3.太陽(yáng)能系統效率與集熱器種類(lèi)和工質(zhì)的工作溫度密切相關(guān)，太陽(yáng)能供熱采暖系統的散熱部件按以下原則選用：

　　1）.太陽(yáng)能供熱采暖系統應優(yōu)先選用低溫輻射供暖系統。

　　2）.水-空氣處理設備和散熱器系統宜使用在60-80℃工作溫度下效率較高的太陽(yáng)能集熱器，如高效平板太陽(yáng)能集熱器或熱管真空管太陽(yáng)能集熱器。該系統適合夏熱冬冷或溫和地區。

　　3）.熱風(fēng)采暖系統適宜低層建筑或局部場(chǎng)所需要供暖的場(chǎng)合。

　　4.低溫輻射供暖系統的設計要點(diǎn)

　　1）.太陽(yáng)能采暖系統較適宜低溫輻射供熱。供水溫度不宜超過(guò)60℃，供回水溫差10℃左右為宜，太陽(yáng)能供熱采暖系統供水溫度宜采用35-50℃；供熱系統的工作壓力不得超過(guò)0.8Mpa。

　　2）.地面構造

　　地面構造由樓板或與土壤相鄰的地面、絕熱層、加熱管、填充層、找平層和面層組成。與土壤相鄰的地面，必須設絕緣熱層，且絕緣熱層下部必須設置防潮層。直接與室外空氣相鄰的樓板，必須設置絕緣層。對衛生間、洗衣間、浴室和游泳館等潮濕房間，在填充層上部應設置隔離層。當工程允許地面按雙向散熱進(jìn)行設計時(shí)，個(gè)樓層間的樓板上部可不設絕緣層。

　　面層宜采用熱阻小于0.05㎡.℃/W的材料?；◢徥?、大理石、陶瓷磚等的熱阻為0.02㎡.℃/W，木地板的熱阻為0.10㎡.℃/W，毛毯的熱阻為0.15㎡.℃/W。

　　絕熱層采用聚笨乙烯泡沫塑料板，容重不小于20kg/m,壓縮強度不小于100kPa,熱導率不大于0.41w(m.℃).絕熱層厚度應滿(mǎn)足：樓層之間樓板上的絕熱層不小于20mm，與土壤或室外空氣相鄰的地板上的絕熱層不小于40mm。

　　在與內外墻、柱及過(guò)門(mén)等垂直部件交接處應敷設不間斷的伸縮縫，伸縮縫寬度不應小于20mm，伸縮縫宜采用聚苯乙烯或高發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料；當地面面積超過(guò)30㎡或邊長(cháng)超過(guò)6m時(shí)，應設置伸縮縫，伸縮縫寬度不宜小于8mm，伸縮縫宜采用高發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料或內滿(mǎn)填彈性膨脹膏。

　　填充層的材料宜采用C15豆石混凝土，豆石粒徑不宜大于12mm。填充層的厚度不宜小于50mm。如地面荷載大于20Kn/㎡時(shí)，應會(huì )同結構設計人員采用加固措施。

來(lái)源：綠色節能方向標

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