辅助热源及热源设备.doc

第五章、系统设备选型
第十节、辅助热源及设备的选择
一、相关概念
热源
用以制取热水的能源。比如城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等。
2.热源站
制备生活热水热媒（蒸汽、热媒水）的设备站室。
热媒
热传递载体，常为热水、蒸汽、烟气。
废热
工业生产过程中排放的带有热量的废弃物质，如废蒸汽、高温废水（液）、高温烟气。
5.燃油、燃气常压热水机组（简称热水机组）
机组水套与大气相通，其本体始终保持常压状态的燃油、燃气热水机组。
锅炉的分类
按利用的能源形式，锅炉分燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和电锅炉等。
蒸汽锅炉
应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称之蒸汽锅炉。
热水锅炉
应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉称之热水锅炉。
空气源热泵
以环境空气为低温热源的热泵。
水源热泵
以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。
热泵热水供应系统
通过热泵机组运行吸收环境低温热能制备和供应热水的系统。
设计小时耗热量
热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。
设计小时供热量
热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。
太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：内置加热系统、外置加热系统。
按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动系统。
二、辅助热源设备的设计计算与选用要求
辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。辅助热源的供热量应按GB50015--2009中5、3、3条设计计算。
辅助热源及其水加热设施应结合工程当地的能源情况，即天然气、城市燃气、燃油、电力的供应价格，以及供应的可靠程度，经综合对比，选择经济可靠的能源，按各种热水机组的性能、热效率、设备造价、运转成本、自动化程度、操作条件等选择相应的设备。
辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直接加热或间接加热设备。
辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时控制。
当采用集中热水供应系统时，配置宜不少于两套；一套检修时，其他各套加热设备的总供热能力不小于50％的系统耗热量。
当采用分散热水供应系统时，加热设备通常为一套电或燃气热水器，采用快速式燃气热水器时，该热水器的允许进水温度应能满足集热系统出水温度的要求。
能源形式推荐选用设备市政热力优先利用工业余热、废热、地热等市政热力，通过热交换器与太阳能组合供热热泵根据当地的地热资源、气候条件，可选用空气源热泵、水源热泵燃气可采用燃气锅炉、贮水式热水器、快速式热水器、燃气热水机组燃油可采用燃油锅炉、燃油热水机组电可采用电锅炉、快速式热水器、贮水式热水器、热水机组，应充分利用低谷电辅助热源设备可参照下表选用：
三、常用加热设备—锅炉
锅炉的定义
锅炉是利用燃料燃烧释放出的能量或其他形式的能量将工质（中间热载体）加热到一定参数的设备。从能源的利用角度来看它使一种能源转换设备。这种传输热量的中间热载体属于二次能源，它的用途就是向用能设备提供能量。当中间的热载体用于在热机中进行热—功转换时，就叫做“工质”。如果中间热载体只是向热设备传输、提供热量以进行热利用，则通常称为“热媒”。
蒸汽锅炉
蒸汽锅炉的供热能力从能源的转换角度来看应该用额定供热量（额定热功率）来表示，单位为千瓦，但是，习惯上用额定出力（额定蒸发量）来表示。额定出力是在额定的出口蒸汽参数、额定的给水温度、使用设计燃料和保证设计效率的条件下连续运行所应达到的每小时产汽量（蒸发量）。额定出力也叫做铭牌蒸发量或锅炉容量。蒸发量用符号D表示，单位是kg/h或t/h。
从能源转换的角度，锅炉的产品应该是其供出的热量，即水在锅炉内转换成蒸汽的过程中所吸收的热量。
蒸汽锅炉供出的热量为
Q＝D（iq－igs）/3600
式中Q——锅炉供热量（KW）
D——锅炉蒸发量（kg/h）
iq————出口蒸汽比焓（kw/kg）
igs————锅炉给水比焓（kw/kg）
蒸汽锅炉的供热品位用额定的出口蒸汽压力（Mpa）和温度（°C）表示。
热水锅炉
热水锅炉的供热能力用额定供热量（热功率）表示，单位为KW，可按下式计算：
Q=GC(trs-ths)/3600
G——供出热水量（kg/h）
trs——出口热水温度（°C）
ths——进口回水温度（°C）
C——水的平均比热[KJ/(kg·°C)]
热水锅炉的供热品位用额定的出口热水温度、压力和额定进口回水温度表示。
四、锅炉和太阳能系统的连接方式
在大型的太阳热水系统中，往往安装燃油、燃气或电锅炉和太阳能结合着使用。锅炉在太阳热水系统的应用，主要有两种方式：
一种是锅炉串接在热水系统中,即热水使用时经过锅炉,锅炉可通过控制系统设定温度。当水温低时,锅炉自动启动,升温；水温高时,锅炉不启动。