辦公樓太陽能空氣采暖方案

一、概述

空氣采暖顧名思義就是利用熱空氣進(jìn)行采暖，即采用太陽能集熱設(shè)備將空氣加熱后輸送到室內(nèi)進(jìn)行采暖，從而達(dá)到使用太陽能負(fù)擔(dān)部分乃至全部采暖負(fù)荷的目的，太陽能采暖可有效減少建筑供熱負(fù)荷，大幅節(jié)約采暖消耗的傳統(tǒng)能源。

空氣采暖方式在丹麥、挪威、加拿大等國(guó)家較為非常普及。因上述國(guó)家空氣質(zhì)量良好，他們多使用無蓋板滲透式空氣加熱器，將加熱后的空氣作為新風(fēng)直接送入室內(nèi)采暖。據(jù)可靠資料介紹僅丹麥太陽能供暖項(xiàng)目就覆蓋了全國(guó)60%以上的人口和區(qū)域。目前，丹麥在建的太陽能采暖系統(tǒng)集熱面積達(dá)到 5萬多平米，。（下圖為2011年丹麥太陽能采暖分布圖）

太陽能空氣采暖的優(yōu)點(diǎn)：冬季采暖啟動(dòng)迅速、無凍堵、無滲漏、能耗低、（僅僅需要幾臺(tái)小型風(fēng)機(jī)即可）效率高等，還有采暖季可以根據(jù)需要提前或延長(zhǎng)。

夏季把室外涼空氣引入室內(nèi)置換掉室內(nèi)的熱空氣，起到夏季室內(nèi)降溫、通風(fēng)作用。利用空氣的正負(fù)壓原理可以自然的實(shí)現(xiàn)建筑物的通風(fēng)換氣，費(fèi)用低。通過太陽能集熱裝置產(chǎn)生的熱空氣與冷空氣利用正負(fù)壓的自然循環(huán)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換能。相對(duì)于中央空調(diào)等傳統(tǒng)通風(fēng)換氣設(shè)備，基本無運(yùn)行費(fèi)用。

二、項(xiàng)目基本情況

1、本項(xiàng)目位于安陽市高新區(qū)電池廠辦公樓。為解決冬季采暖能耗過高問題。太陽能空氣集熱系統(tǒng)布置于辦公樓屋面，設(shè)計(jì)宗旨是限度發(fā)揮太陽能的優(yōu)勢(shì)，少用傳統(tǒng)能源達(dá)到節(jié)能的目的。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查及溝通。基本情況如下：

2、辦公樓冬季采暖基本靠空調(diào)和單個(gè)電暖氣解決，整體采暖用電負(fù)荷約為80~100KW采暖能耗及成本非常大，并且實(shí)際采暖效果不佳。

3、經(jīng)溝通本建筑擬采用太陽能空氣采暖方案，此方案非常適合白天辦公場(chǎng)所使用，具有低成本低消耗節(jié)能等多重優(yōu)勢(shì)。經(jīng)估算需要在屋面布置太陽能集熱器260平米左右。設(shè)計(jì)晴好天氣條件下每平米集熱器冬季日均有效發(fā)熱功率為300~500瓦，則：260平米集熱器功率為80~130KW。按照平均90 KW計(jì)算冬季晴好天氣條件下白天可以完全替代傳統(tǒng)能源。

4、根據(jù)氣象資料安陽市每年采暖季約120天，采用太陽能空氣采暖系統(tǒng)替代傳統(tǒng)能源，一般 2~3年就可收回太陽能系統(tǒng)的全部投資成本，之后十余年太陽能壽命期內(nèi)可盡情享用太陽能帶來的免費(fèi)采暖效果，其經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益巨大。

三、辦公樓太陽能采暖設(shè)計(jì)

1、方案一：無電輔助太陽能系統(tǒng)---基本型

設(shè)計(jì)宗旨是化利用太陽能系統(tǒng)，即：晴好天氣條件下太陽能采暖系統(tǒng)工作，其他情況下仍使用現(xiàn)有采暖設(shè)備作為補(bǔ)充。該方案優(yōu)點(diǎn)是投資相對(duì)較少，但是，由于各個(gè)房間電器設(shè)備使用均不受控制，因此，能耗也不易控制。

2、方案二：太陽能+電輔助系統(tǒng)+空氣凈化---保障型

在太陽能系統(tǒng)的送風(fēng)端配置電輔助空氣加熱器，新風(fēng)口或回風(fēng)口配置空氣凈化器。設(shè)計(jì)宗旨是：在充分利用太陽能系統(tǒng)的同時(shí)保障系統(tǒng)全天候運(yùn)行，并考慮了健康因素。即：太陽能采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)為自動(dòng)運(yùn)行，冬季晴好天氣條件下優(yōu)先利用太陽能；當(dāng)太陽能不滿足要求時(shí)（系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)），電輔系統(tǒng)啟動(dòng)滿足供暖溫度需求。該方案優(yōu)點(diǎn)是太陽能系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，保障度較高，用電情況整體可控。但是，投資相對(duì)較高。

3、根據(jù)GB50019《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》，非節(jié)能型辦公建筑采暖負(fù)荷為60~100W/m2。本案辦公樓采暖面積（不含兩端的大房間）約1500平米左右，我們?nèi)〔膳?fù)荷60W/m2則：該建筑整體采暖負(fù)荷為90KW。若按現(xiàn)有電器設(shè)備滿足每天工作8小時(shí)采暖需求，則每天至少需要電費(fèi)700度左右，按照采暖120天計(jì)算需要消耗電能84000度左右，每個(gè)采暖季耗電費(fèi)用約8萬元左右。

4、經(jīng)初步設(shè)計(jì)太陽能集熱及管道循環(huán)系統(tǒng)集中布置于辦公樓屋面上，采用“龍?zhí)铩迸芁T-5818-60-DN50型空氣集熱器共XX組，集熱面積XXX平米，冬季晴好天氣條件下每平米集熱器XXX平米集熱器的功率為90~100KW，考慮管道熱損失、空氣滲漏等因素，設(shè)計(jì)功率可以滿足使用要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)為自動(dòng)運(yùn)行、無需人員管理。

5、太陽能桁架采用4#角鋼或方鋼焊接而成，用于布置集熱器。

6、循環(huán)及電輔助：太陽能空氣集熱系統(tǒng)配備國(guó)內(nèi)專業(yè)靜音風(fēng)機(jī)。具有低功耗、率、風(fēng)量大、低噪音、耐久性好、運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。配置20KW風(fēng)道式電輔助設(shè)備兩臺(tái)，設(shè)計(jì)為分段式多級(jí)啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)按需加熱，設(shè)定區(qū)間溫度控制適時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行。（下圖為設(shè)備示意圖，不完全代表實(shí)物）

7、循環(huán)風(fēng)道：采暖送風(fēng)管道布置于辦公樓背面墻面上，送風(fēng)管與各個(gè)供暖房間連通，每個(gè)房間設(shè)置被動(dòng)式風(fēng)口一個(gè)。回風(fēng)管設(shè)置在頂層樓梯間上部。采用專業(yè)保溫風(fēng)道，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、風(fēng)阻小、阻燃、耐候性好等特點(diǎn)。

8、電控部分&