别墅住宅太阳能与落地炉组合采暖案例分析

　　随着着人们生活水平越来越高，冬季采暖已不再是北方的专属，上海采暖市场经过近十年的发展，已经逐渐被广大居民所认可。同时随着近年来国家提倡节能减排，节能的采暖方式在上海已经受到越来越多消费者的关注。笔者以上海一别墅项目为例，简介一套太阳能与落地炉复合采暖系统方案，供有经销采暖产品的经销商朋友参考。

　　一、别墅概况

　　该别墅建筑面积300m²，共三层，其中业主提出地下室不考虑采暖及生活热水需求。该别墅的开发商赠送了一套太阳能系统，即真空管集热器和水箱，真空管集热器面积为3m²,水箱为200L的单盘管水箱。

　　上海市年太阳辐照量是水平面4657.516MJ/m²，30°倾角表面5544.371MJ/m²，年平均日太阳辐照量是水平面12.760MJ/m²，30°10′，倾角表面15.191MJ/m²。年日照时数为1997.5h，年平均温度16.0℃。从以上气象条件看出开发商所配置的太阳能系统不能完全满足客户的生活热水需求，同时从节约能源的角度考虑，也应该将水箱容积增大，以利于多储存热水。

　　二、生活热水系统设计

　　生活热水的设计需要依据“中华人民共和国国家标准——建筑给水排水设计规范GB50015-2003”进行选定锅炉热源。

　　对于生活用热水的使用量计算，需要考虑各用水点需要的水温，用户带有淋浴器的浴缸热水使用水温40℃、淋浴器热水使用水温40℃、台盆热水使用水温30℃。据此，利用计算公式：Qr=∑Qh*No*/100算出生活热水使用量。

　　Qr：最大小时热水用水量 L/H

　　Qh：生洁具小时热水定额 L/H

　　No：同类型卫生洁具数

　　除此以外，设计热水使用量时还要考虑卫生洁具同时使用的情况，再根据装饰图纸统计出来各别墅房型生活热水用水点。如表一、表二所列。

　　如果使用时对热水的温度需求是40℃，那么热水的供应温度应该为60℃是比较合理的，还需要计算出此别墅60℃生活热水的供应需求量： Kr=(th-tl)/(tr-tl)

　　Kr：热水供应量占混合水量的百分比

　　Tr：热水供应水温度取：60℃

　　Tl：冷水温度 上海地区取：5℃

　　Th：热水使用温度

　　40℃生活热水所占的百分数：Kr=(40-5)/(60-5)=64%

　　30℃生活热水所占的百分数：Kr=(30-5)/(60-5)=45%

　　此别墅用户家庭生活热水使用量按浴缸、淋浴的同时使用来计算，台盆的生活热水使用量可以不作为计算的依据。因此每个房型浴缸和淋浴的使用情况，以及每个房型同时使用热水的量、60度生活热水的量、所需要的热量如表三所示。

　　通过对热水使用情况的分析，建议用户生活用水配置SEM-1-200的容积式换热水箱，该换热水箱每小时能够提供的60℃热水循环量为：410L/h(在80/60进回水加热的情况下),选用的落地炉功率应不低于30KW.

　　三、地暖系统的设计

　　国家行业标准中地面辐射供暖技术规程上对PEX、PE-RT管单位地面面积的散热量向下传热损失的规定为：当地面层为水泥或陶瓷、热阻R=0.02(m².K/w)时，单位地面面积的散热量可按表三计算。

　　该业主要求整栋别墅均采用地板采暖，三层需要实际敷设的采暖面积达共为270m²，单位负荷为150W/m²，采暖总负荷需要40500W。由于整幢别墅地板采暖，即采暖面积较大，业主还要求整个别墅在冬季时保持一致的温度，同时卫生间要求有较高的温度，因此在卫生间区域需要将盘管布置为150mm间距，其他区域，如：客厅、餐厅、工作间、走廊等均布置为200mm的间距。

　　综合上述生活热水和采暖系统的设计的总负荷，推荐选用40KW的落地锅炉。由于别墅配套的太阳能系统自带的200L水箱为单盘管，因此需要另加一个200L的换热水箱作为和落地锅炉配套使用。

　　四、系统设计体会

　　此方案经过一个采暖季节的使用之后，客户每个月的燃气使用费用减少了很多，尤其是夏季、秋季、春季阳光充足的时候更为明显，这也给了我们在产品销售上提供了一些启示。以往做的采暖项目，可能更多的采用单一设备，而经过此案例的实际运行效果验证，对于这种多能源集成的采暖方案，消费者更为满意。因如果没有太阳能系统，年采暖炉的使用时间至少会比使用太阳能系统多出120天，以每天运行3个小时进行匡算，需要的运行费用为：3小时/天*5.5立方/小时*120天*2.7元/立方=5346元。增加一个太阳能系统，虽然用户前期的投入可能会多一些，但每年至少可以节省约5346元，在销售产品时，对消费者非常有说服力。

　　太阳能供热水技术比较成熟，在我国已经大面积使用，同时结构能够和建筑很好的结合，尤其适合在别墅类建筑上使用。从经济角度来讲，太阳能和其他系统(如采暖锅炉)结合的方式较好，既可以节省初始投资，又可以节省燃气费用。但需要注意的是根据使用地点不同，适宜选择真空管太阳能或者平板太阳能，而不要只想着利润，向消费者推荐高价格产品，否则可能会起不到为消费者节省使用费用的效果。

　　在配置太阳能系统时，可以根据需要将系统的水箱换成双盘管水箱，从而和其他系统(如采暖锅炉)组合，这样就可以减少一台换热水箱，也相应减少初始投资费用。虽然别墅用户是高端用户，但并不表示他们不在乎费用，能够帮助消费者提供最为经济又好用的系统方案，会更容易增加用户的满意度。

　　当然，采用综合的使用方案会对经销商提出更高的要求，不仅仅是系统的设计，还包括对系统的维护。因在家庭采暖系统中，维护对于系统的稳定和高效运行起着至关重要的做用，因此经销采暖系统，一定要重视系统维护的知识积累，并且将一些注意事项明确告知消费者。例如，在冬季时需要保持落地锅炉处在通电待机状态，不能够因长时间断电、断气。采暖炉在低水压或无水运行是极为危险的，当系统压力表低于1时，必须打开相应的阀门进行补水，补至压力上升至1.5～2。

　　由于国内大部分消费者尚缺乏主动对产品进行维护的意识，因此更需要经销商强化自己的主动服务的意识，特别是季节交替时，要定期向用户发送相关的服务操作提示，笔者所介绍的这套方案中，是一个相对节能的方案，但由于同时配有太阳能及采暖炉，因此，比单一产品的保养要复杂。如夏季生活热水用水量较小，太阳能就能够满足生活热水需求，不使用锅炉换热水箱时，需要将关闭采暖炉中的一部分阀体，同时还要开启一些阀体。同样，冬季生活热水用量较大，太阳能满足不了时，需要开启锅炉的换热水箱，也需要进行一系列的操作。虽然定期为消费者供保养提示等，会增加我们的服务成本，但形成的口碑会为我们带来更大的收益。

　　(责编 连晓卫)