【关键词】锅炉
【摘要】冷凝式锅炉辅助太阳能供热系统性能分
人类进入２１世纪，随着经济高速发展和能源短缺、环境污染等问题的日益突出，节能、绿色、环保已经成为人类自身生存发展的首要问题，而当前大力推广使用的太阳热水器和冷凝式锅炉正是顺应了这一发展趋势。我国太阳能资源十分丰富，约三分之二的国土年太阳辐射总量接近或超过６０００Ｍｊ?㎡，尤其是广大的华北、西北地区，日照充足，为利用太阳能提供了良好的条件，并且在我国北方一些冬季太阳能资源丰富的地区（如沈阳），在晴天时，使用太阳能低温热水地板辐射供暖系统的供暖率达到了３０％（冬季平均日照时间为８ｈ），国外在进行太阳能低温热水地板辐射供暖系统研究时，也得出冬季太阳能可以提供３０％的供暖负荷。但是太阳能热水系统不可避免地受到季节、昼夜、天气、环境等自然条件的影响，如在阴雨天气中太阳能不充分，热水系统所能提供的热水温度较低，就很难满足使用要求，完全利用太阳能进行采暖就受到了限制。为了能够充分利用太阳能资源，发挥节能和环保的优越性，并保证利用太阳能进行供热的用户在一年四季里全天候稳定供热的需要，本文利用高效节能环保的冷凝式燃气锅炉作为太阳能热水系统的辅助热源，构成了冷凝式锅炉辅助太阳热水器供热系统，分析了其系统的特点，并和其他辅助太阳能供热系统进行了经济性和环保性比较。
冷凝式锅炉辅助太阳能供热系统
冷凝式锅炉的发展现状
冷凝式锅炉自２０世纪７０年代以来，在西方发达国家得到研究和应用，由于其具有高效节能和环保的特点，如燃烧天然气，回收了烟气中水蒸气的汽化潜热，热效率高，冷凝换热产生的冷凝水具有对烟气洗涤的作用，减少了ＮＯｘ，ＳＯｘ等气体的排放。荷兰１９８４年冷凝式锅炉已占其住宅供暖锅炉的１０％，工业建筑供暖的２５％以上，１９８５年总共生产了２．５万台，占全部供暖锅炉年产量的２０％，到１９９５年为止，住宅中使用２３０万台，工业建筑中至少使用１５万台，这样每年可节省２０万亿ｍ３燃气；法国在１９８５年仅有７５００台冷凝式锅炉，现在每年增加５万台以上，凡有燃气供应的新建住房已全部用冷凝式锅炉供热；在英国，联合供热型冷凝式锅炉已占共家用锅炉市场的６０％，到２００５年将突破７０％。在我国随着节能环保政策的不断加强，“西气东输”，“俄气南供”、进口液化天然气、近海气登陆、煤层气开发等天然气工程项目的实施，燃气冷凝式锅炉的应用已被得到重视，如国内一些单位已经成功开展了冷凝式燃气热水器研制和应用工作，一些单位正在开展燃气冷凝式锅炉的研制和应用工作。因此开展冷凝式锅炉作为太阳能供热系统辅助热源的研究，不仅符合我国当前节能、环保的政策，而且也是一种具有超前眼光的供热方式。
冷凝式锅炉辅助太阳能供热系统的构成和特点
系统的构成
在建设部制定的《中国“住宅阳光计划”纲要》（草稿）中提出：根据当前太阳能技术与产业的条件，考虑到今后的发展趋势，结合我国住宅建设的实际情况，太阳能低温热水地板辐射采暖技术是实施中国“住宅阳光计划”的重点和优先领域之一，国外也利用低温热水地板供暖，并对其进行了研究，因此该系统供暖末端采用低温热水地板供暖。为了使冷凝式锅炉辅助太阳能热水系统能满足用户在一年四季里全天候稳定供热的需要，根据太阳能供热、地板供热和冷凝式锅炉的特点，构成图１所示的冷凝式锅炉辅助太阳热水器供热系统。
该系统可为单户住宅服务，由四个部分组成：太阳能收集系统，冷凝式锅炉辅助加热系统，热水供应系统和采暖系统。太阳能收集系统由集热器、蓄热水箱、集热器水泵组成。在我国北方一个１００㎡的住宅大约需要２１ｍ的平板集热器。为了平衡集热器收集热量与用热量之间的不均衡性，设有蓄热水箱。集热器水泵根据集热器出口水温与蓄热器底部水温之差来控制启停。冷凝式锅炉辅助加热系统由冷凝式家用采暖热水两用锅炉和燃气输送系统组成，冷凝式锅炉的启停由采暖系统和热水系统控制。热水供应系统的流程：自来水在换热水箱（具有加热和蓄水的作用）中用太阳能收集系统中的热水加热，然后送往热水供应点；当水温低于设定值时，可由冷凝式锅炉热水加热系统补充加热。采暖系统直接利用蓄热水箱的热水作热媒，由采暖循环水泵将热水送到低温热水地板，然后返回蓄热水箱中；当温度低于设定值时，由冷凝式燃气锅炉采暖热水加热系统加热。
