农村楼房多能源互补供暖节能技术

发布时间:2020-09-10

伴随着我国新农村规划的持续推进,农村楼房的能源利用率并没有提升,而城区建筑的能源利用率每年不断提升。北方农村楼房的火墙、火炉和火炕等采暖方式,能维持基本的室内热环境要求,但室内空气品质差,室外环境污染严重,同时较低的热效率造成大量能源浪费。因此农村楼房急需新型的采暖方式。
太阳能技术应用于农村楼房中,已开始引起广泛的关注。太阳能采暖系统在沈阳市一座典型农村建筑进行了实测,实测表明,太阳能采暖系统可节省燃煤约1.5t。李金平等实验探讨了太阳能采暖系统应用于大西北乡村某住宅的采暖效果,采暖末端选择了散热器和地板辐射,探讨结果表明,地板采暖具有更好的采暖效果。张先生等通过实验探讨了太阳能联合沼气进行农村楼房采暖的供热量,研究表明:联合供暖方式比普通供暖系统节约能量为75.92%。
空气源热泵也应用于农村楼房采暖。模拟分析了600万户农户采用空气源热泵供暖的采暖效果以及对电网的影响。赵建康等通过北京农村示范建筑测试了空气源热泵(末端为散热器)的采暖效果。张小姐等使用双级压缩变频增焓空气源热泵应用于北方农村。周瑞辰等实验探讨了太阳能与生物质能联合应用于乡村采暖,实验表明了系统具有良好的热舒适性及节能性。
王小姐等等对大西北乡村各地区典型建筑的各种采暖热源进行了比较研究。
文中提出农村楼房用太阳能-空气源热泵-生物质能多能源互补供暖系统,末端采用辐射板方式,应用TRNSYS软件探讨并优化了系统,给出了运行策略。
1 太阳能-空气源热泵-生物质能多能源互补供暖系统空气源热泵和太阳能供暖受环境限制,生物质能具有灵活的特点,多种能源可以发挥其各自的优势,实现优势互补。农村楼房太阳能-空气源热泵-生物质能多能源互补供暖系统如图所示。
该系统的运行模式为:太阳能应优先运行,并设计储热水箱,太阳能不够时考虑空气源热泵,当空气源热泵能耗等级较低时,考虑生物质能做辅助热源,该系统可同时在夏季和过渡季节制备生活热水。运行模式如下:
(1)太阳能热水系统能够满足用户供暖需求时,空气源热泵系统关闭,燃煤锅炉不运行,太阳能集热系统承担系统全部负荷;
(2)当太阳能不够时,空气源热泵能耗等级高时,采用太阳能和空气源热泵联合运行,燃煤锅炉不运行;
(3)当太阳能不够、空气源热泵能耗等级较低时,空气源热泵系统开启,燃煤锅炉运行。