[實用新型]辦公樓節能環保型太陽能地板采暖及熱水系統

有效

• 申請號: 201020105693.8
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN201636957U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 李永林;夏瓊;呂聞;楊凌輝;周娟;楊天海;陳文中;張富;蘇磊
• 申請（專利權）人: 華東電力試驗研究院有限公司;華東電網有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24D3/02;F24D3/08;F24D3/14
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司 31232
• 代理人: 常明

技術領域

本實用新型涉及建筑節能技術以及太陽能熱利用技術，涉及辦公樓冬季采暖及生活熱水需求下的空氣源熱泵輔助太陽能熱利用系統，尤其涉及一種辦公樓節能環保型太陽能地板采暖及熱水系統。

背景技術

全球性石化能源的緊缺以及溫室效應的加劇給環境和社會發展帶來了很多負擔，作為應對，近年來太陽能等可再生能源的開發及利用發展迅速。另一方面，近年來在生產及生活過程中人們對熱舒適要求逐漸提高，建筑環節中所消耗的能源也相應地逐年增長，夏季空調和冬季采暖消耗了大量寶貴的電力資源并對電網容量提出了挑戰。中國中部和南部大部分地區都沒有冬季集中供暖的基礎設施，其中以長江流域廣大地區為代表的夏熱冬冷地區冬季環境溫度依然較低，因此存在著供暖需求。目前這些地區普遍采用風冷式熱泵來采暖，但是受所處環境限制，這種采暖方式一般效率較低，而且冬季采暖能耗很大。因此，如果在上述地區采用太陽能采暖，可以因地制宜，在滿足采暖需求的同時節約能源。

辦公樓一般具有相對較高的熱舒適要求，是城市中的耗能大戶。將太陽能用于辦公樓的冬季采暖，將具有明顯的節能效果，這是由多方面因素決定的。除了太陽能采暖基本很少消耗電力外，還在于太陽能采暖與辦公樓的匹配。

首先是能量品位的一致性。太陽能是一種品位較低的能源，如果被用于發電，那么由于提升能量品位需要很多額外的支出，最終總體效率也不高。而相反的是，太陽能轉化成可利用的熱能的能力相對高很多，特別適合用于辦公樓這種對冬季采暖、熱水供應等熱量要求較高的場所。在辦公樓中采用地板采暖系統與太陽能熱水系統結合，從舒適性和能量品位的角度來看，都具有較高的匹配性。

其次是太陽能集熱器比較容易與辦公樓有機結合，實現建筑一體化。采用目前成熟的平板集熱器，可以安裝在樓頂與坡屋面集成，也可以安裝在外立面上與辦公樓墻面集成。從暖通設計方面考慮，辦公樓中接近屋面以及靠近外墻的地方，正是最需要熱量的地方。因此太陽能集熱器在上述位置集成后，也能提高熱量輸運的總體效率。

上述幾個方面反映了太陽能采暖與辦公樓具有形式上和應用上的多方面的匹配，這使得在實際應用過程中更容易達到舒適與節能的效果。

辦公樓的冬季持續的采暖對于供熱穩定性有較高要求，而太陽能受不可控環境因素的影響，在穩定性方面則非常欠缺，具有強烈的變動性。為了彌補這一缺陷，在系統中需要設置輔助熱源以維持系統穩定工作。對于辦公樓來說，根據其規模采用空氣源熱泵機組作為輔助熱源，在穩定性、效率和聯合運行經濟性方面綜合考慮則具有較大優勢，因此在實用性方面采用集中的空氣源熱泵機組作為輔助熱源。

目前，太陽能熱水及采暖聯合系統已經有了一些應用。中國專利申請號200710063483.X公開了一種太陽能采暖及熱水聯供機組。這種機組將壓縮式熱泵機組串聯進入太陽能集熱器中，具有較高的集成度。但是，受壓縮機循環壓差限制，這種系統只能制作小型化產品，而不適用于辦公樓這種較大規模的場合。

同樣，中國專利申請號200610111393.9中設計的燃氣輔助的采暖熱水兩用裝置和中國專利申請號200820028069.5中設計的全自動太陽能采暖地板熱輻射系統，都是針對小型家庭用戶設計的集成產品，著眼于功能的實現，然而與辦公樓的規模以及熱舒適要求不匹配。

如何設計一種能夠有效滿足辦公樓冬季采暖及熱水供應的空氣源熱泵輔助太陽能采暖及熱水聯合系統，保證系統運行的穩定性及能量效率，是技術人員需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的任務是提供一種適用于辦公樓的節能環保型太陽能地板采暖及熱水系統，解決了上述現有技術所存在的問題。

本實用新型的技術解決方案如下：

一種辦公樓節能環保型太陽能地板采暖及熱水系統，包括：一個采暖熱水箱，一個連接采暖熱水箱的太陽能集熱器陣列，一個連接采暖熱水箱的生活熱水箱，一個連接采暖熱水箱的地板采暖末端；還包括：一個同時連接采暖熱水箱及生活熱水箱的空氣源熱泵機組，一臺位于采暖熱水箱與太陽能集熱器陣列之間的集熱循環泵，以及一個控制系統；

所述空氣源熱泵機組分別連接采暖熱水箱、生活熱水箱，所述采暖熱水箱連接太陽能集熱器陣列，采暖熱水箱與生活熱水箱連接，采暖熱水箱還連接地板采暖末端；

所述地板采暖末端位于辦公樓室內地板層中，在地板采暖末端和采暖熱水箱之間設有一臺采暖循環泵；

所述采暖熱水箱的內部裝有換熱盤管；

所述太陽能集熱器陣列由數個平板集熱器通過串、并聯結構組成；