【關鍵詞】鍋爐
【摘要】冷凝式鍋爐輔助太陽能供熱系統性能分
人類進入２１世紀，隨著經濟高速發展和能源短缺、環境污染等問題的日益突出，節能、綠色、環保已經成為人類自身生存發展的首要問題，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，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（如沈陽），在晴天時，使用太陽能低溫熱水地板輻射供暖系統的供暖率達到了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不可避免地受到季節、晝夜、天氣、環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，發揮節能和環保的優越性，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定供熱的需要，本文利用高效節能環保的冷凝式燃氣鍋爐作為太陽能熱水系統的輔助熱源，構成了冷凝式鍋爐輔助太陽熱水器供熱系統，分析了其系統的特點，并和其他輔助太陽能供熱系統進行了經濟性和環保性比較。
冷凝式鍋爐輔助太陽能供熱系統
冷凝式鍋爐的發展現狀
冷凝式鍋爐自２０世紀７０年代以來，在西方發達國家得到研究和應用，由于其具有高效節能和環保的特點，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，工業建筑中至少使用１５萬臺，這樣每年可節?。玻叭f億ｍ３燃氣；法國在１９８５年僅有７５００臺冷凝式鍋爐，現在每年增加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％。在我國隨著節能環保政策的不斷加強，“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輔助熱源的研究，不僅符合我國當前節能、環保的政策，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的構成和特點
系統的構成
在建設部制定的《中國“住宅陽光計劃”綱要》（草稿）中提出：根據當前太陽能技術與產業的條件，考慮到今后的發展趨勢，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能滿足用戶在一年四季里全天候穩定供熱的需要，根據太陽能供熱、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。
該系統可為單戶住宅服務，由四個部分組成：太陽能收集系統，冷凝式鍋爐輔助加熱系統，熱水供應系統和采暖系統。太陽能收集系統由集熱器、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由冷凝式家用采暖熱水兩用鍋爐和燃氣輸送系統組成，冷凝式鍋爐的啟停由采暖系統和熱水系統控制。熱水供應系統的流程：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補充加熱。采暖系統直接利用蓄熱水箱的熱水作熱媒，由采暖循環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加熱。
