【關鍵詞】鍋爐

【摘要】冷凝式鍋爐輔助太陽能供熱系統(tǒng)性能分

    人類進入２１世紀，隨著經濟高速發(fā)展和能源短缺、環(huán)境污染等問題的日益突出，節(jié)能、綠色、環(huán)保已經成為人類自身生存發(fā)展的首要問題，而當前大力推廣使用的太陽熱水器和冷凝式鍋爐正是順應了這一發(fā)展趨勢。我國太陽能資源十分豐富，約三分之二的國土年太陽輻射總量接近或超過６０００Ｍｊ?㎡，尤其是廣大的華北、西北地區(qū)，日照充足，為利用太陽能提供了良好的條件，并且在我國北方一些冬季太陽能資源豐富的地區(qū)（如沈陽），在晴天時，使用太陽能低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)的供暖率達到了３０％（冬季平均日照時間為８ｈ），國外在進行太陽能低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)研究時，也得出冬季太陽能可以提供３０％的供暖負荷。但是太陽能熱水系統(tǒng)不可避免地受到季節(jié)、晝夜、天氣、環(huán)境等自然條件的影響，如在陰雨天氣中太陽能不充分，熱水系統(tǒng)所能提供的熱水溫度較低，就很難滿足使用要求，完全利用太陽能進行采暖就受到了限制。為了能夠充分利用太陽能資源，發(fā)揮節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)越性，并保證利用太陽能進行供熱的用戶在一年四季里全天候穩(wěn)定供熱的需要，本文利用高效節(jié)能環(huán)保的冷凝式燃氣鍋爐作為太陽能熱水系統(tǒng)的輔助熱源，構成了冷凝式鍋爐輔助太陽熱水器供熱系統(tǒng)，分析了其系統(tǒng)的特點，并和其他輔助太陽能供熱系統(tǒng)進行了經濟性和環(huán)保性比較。
    冷凝式鍋爐輔助太陽能供熱系統(tǒng)

    冷凝式鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀

    冷凝式鍋爐自２０世紀７０年代以來，在西方發(fā)達國家得到研究和應用，由于其具有高效節(jié)能和環(huán)保的特點，如燃燒天然氣，回收了煙氣中水蒸氣的汽化潛熱，熱效率高，冷凝換熱產生的冷凝水具有對煙氣洗滌的作用，減少了ＮＯｘ，ＳＯｘ等氣體的排放。荷蘭１９８４年冷凝式鍋爐已占其住宅供暖鍋爐的１０％，工業(yè)建筑供暖的２５％以上，１９８５年總共生產了２．５萬臺，占全部供暖鍋爐年產量的２０％，到１９９５年為止，住宅中使用２３０萬臺，工業(yè)建筑中至少使用１５萬臺，這樣每年可節(jié)?。玻叭f億ｍ３燃氣；法國在１９８５年僅有７５００臺冷凝式鍋爐，現(xiàn)在每年增加５萬臺以上，凡有燃氣供應的新建住房已全部用冷凝式鍋爐供熱；在英國，聯(lián)合供熱型冷凝式鍋爐已占共家用鍋爐市場的６０％，到２００５年將突破７０％。在我國隨著節(jié)能環(huán)保政策的不斷加強，“西氣東輸”，“俄氣南供”、進口液化天然氣、近海氣登陸、煤層氣開發(fā)等天然氣工程項目的實施，燃氣冷凝式鍋爐的應用已被得到重視，如國內一些單位已經成功開展了冷凝式燃氣熱水器研制和應用工作，一些單位正在開展燃氣冷凝式鍋爐的研制和應用工作。因此開展冷凝式鍋爐作為太陽能供熱系統(tǒng)輔助熱源的研究，不僅符合我國當前節(jié)能、環(huán)保的政策，而且也是一種具有超前眼光的供熱方式。

    冷凝式鍋爐輔助太陽能供熱系統(tǒng)的構成和特點

    系統(tǒng)的構成

    在建設部制定的《中國“住宅陽光計劃”綱要》（草稿）中提出：根據(jù)當前太陽能技術與產業(yè)的條件，考慮到今后的發(fā)展趨勢，結合我國住宅建設的實際情況，太陽能低溫熱水地板輻射采暖技術是實施中國“住宅陽光計劃”的重點和優(yōu)先領域之一，國外也利用低溫熱水地板供暖，并對其進行了研究，因此該系統(tǒng)供暖末端采用低溫熱水地板供暖。為了使冷凝式鍋爐輔助太陽能熱水系統(tǒng)能滿足用戶在一年四季里全天候穩(wěn)定供熱的需要，根據(jù)太陽能供熱、地板供熱和冷凝式鍋爐的特點，構成圖１所示的冷凝式鍋爐輔助太陽熱水器供熱系統(tǒng)。 

    該系統(tǒng)可為單戶住宅服務，由四個部分組成：太陽能收集系統(tǒng)，冷凝式鍋爐輔助加熱系統(tǒng)，熱水供應系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)。太陽能收集系統(tǒng)由集熱器、蓄熱水箱、集熱器水泵組成。在我國北方一個１００㎡的住宅大約需要２１ｍ的平板集熱器。為了平衡集熱器收集熱量與用熱量之間的不均衡性，設有蓄熱水箱。集熱器水泵根據(jù)集熱器出口水溫與蓄熱器底部水溫之差來控制啟停。冷凝式鍋爐輔助加熱系統(tǒng)由冷凝式家用采暖熱水兩用鍋爐和燃氣輸送系統(tǒng)組成，冷凝式鍋爐的啟停由采暖系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)控制。熱水供應系統(tǒng)的流程：自來水在換熱水箱（具有加熱和蓄水的作用）中用太陽能收集系統(tǒng)中的熱水加熱，然后送往熱水供應點；當水溫低于設定值時，可由冷凝式鍋爐熱水加熱系統(tǒng)補充加熱。采暖系統(tǒng)直接利用蓄熱水箱的熱水作熱媒，由采暖循環(huán)水泵將熱水送到低溫熱水地板，然后返回蓄熱水箱中；當溫度低于設定值時，由冷凝式燃氣鍋爐采暖熱水加熱系統(tǒng)加熱。