作為一種純耗氣設備,燃氣采暖熱水爐滿足用戶需求的前提必然是要消耗足夠的燃氣。在全球能源緊張的背景下,如何提升節能率成為燃氣采暖熱水爐用戶關注的焦點。以往,燃氣采暖熱水爐生產廠家主要從不斷完善產品性能和提倡行為節能兩方面來節能。近幾年來,人們又逐步把眼光轉向了新能源和其他耗能設備,即,將燃氣采暖熱水爐與新能源或其他耗能設備組合到一個系統里。例如,除了直接為采暖系統提供熱源以外,也可為空調、熱泵、太陽能等設備提供輔助熱源并依靠完善的控制系統充分發揮各個設備的優勢,揚長避短,最終實現能源的優化,達到降低總消耗的目的。
與空調相比,太陽能更加節能。而且太陽能集熱技術經過多年的發展已日趨成熟。用戶對太陽能集熱技術的要求也已經進入了一個新的階段,即滿足用戶系統功能方面的需求:太陽能集熱技術與其他能源設備優化組合實現無縫連接,避免各個系統因為各施其能而造成能源浪費。因此,在目前的市場環境下,燃氣采暖熱水爐與太陽能相結合的方案更能贏得大眾認可,實用性也較強。有關專家介紹,太陽能的特點是取之不盡、用之不竭,獲取便利,轉化率較高。但是受時間、季節的影響較大。夏季太陽能密度較高,冬季太陽能密度較低。因而同樣面積的太陽能系統,在冬季得到的熱量最少。如果將其用于采暖系統,則遠遠達不到理想效果。實踐中,若采用燃氣采暖熱水爐為業主同時提供供暖熱源和生活熱水,通常會挑選功率較大的燃氣采暖熱水爐。但這種燃氣采暖熱水爐在采暖時會長期處于低負荷工作狀態,從而使其應用效率降低,進而影響其使用壽命。也就是說,單純依靠太陽能集熱技術或燃氣采暖熱水爐來提供生活熱水和采暖熱水,都有一定的局限性。如果將兩者相結合,則可以充分發揮各自的特長,實現優勢互補,最終達到能源優化、減少環境污染、降低用戶經濟付出等多重效果。目前,已有廠家將這種系統研制成功。這種系統通常具備兩種輔助加熱形式。
燃氣采暖熱水爐輔助太陽能水箱加熱
該系統在燃氣采暖熱水爐與太陽能水箱之間建立了聯系,從構造和運行機制上兼顧了各自的運行特點。太陽能加熱的生活熱水溫度較低,換熱溫差較小,因而其換熱盤管位于水箱下部,且換熱面積較大。在太陽能運行不足時啟動燃氣采暖熱水爐加熱水箱上部,可以盡快使水溫達到用戶所需數值。由于燃氣采暖熱水爐中用于采暖的水不能直接進入水箱,因此,水箱應設兩個換熱盤管。用戶在使用時需注意:在太陽能系統工作期間不能啟動燃氣采暖熱水爐輔助加熱,否則會影響太陽能系統的工作效率;燃氣采暖熱水爐輔助加熱不能每時每刻都進行,應設置必要的時間段;輔助加熱時的溫度取決于用戶對用水溫度的設定,這一設置應與太陽能循環水箱的最高溫度等同。
太陽能輔助采暖回水加熱
太陽能水箱積存的熱量主要用于滿足用戶生活熱水的需求,而這些熱量與采暖所需要的能量相比,相去甚遠。如果將采暖回水直接引回太陽能生活熱水水箱來加熱,有兩種可能:一、在水箱溫度較高時可以將熱量傳遞給采暖熱水。但由于采暖熱水的流量很大,所以這種換熱只能在很短的時間內進行。二、在水箱溫度很低時,采暖回水實際上并不能從水箱得到能量,反而會加熱水箱里的水。這樣一來,采暖熱水的溫度會被降低,進而會使燃氣采暖熱水爐的輸出負荷增大,也因此會耗用更多的燃氣。顯然,這與我們的初衷背道而馳。因此,采用太陽能輔助采暖回水加熱,必須是有條件的輔助。其條件是:首先,水箱里的水溫要滿足生活熱水需求。其次,水箱里的水溫比回水溫度要高。只有在該條件下啟動回水預熱功能,才可以既保障生活熱水的供應,又保障采暖水有效地從水箱中汲取熱量。目前,太陽能的采暖回水預熱功能在地暖系統中的應用狀況較好。地暖系統的回水水溫一般在40℃左右,而水箱的生活熱水溫度一般在55℃~60℃,因而非常易于達到回水預熱的條件。在采暖期即將結束或者燃氣采暖熱水爐維護期用于保護系統時,該功能也可以發揮較大作用。
總之,采用太陽能系統與燃氣采暖熱水爐的聯合運行系統,并配備功能完善的集中控制器,可在優先應用太陽能系統的前提下,同時控制兩個系統,實現兩個系統的無縫連接。這一方案由于優先采用了太陽能,可****限度地發揮可再生能源的優勢。同時,各種采暖設備還可發揮各自的優勢,并可有效避免各個系統因各施其能而造成的能源浪費、運行效率低等弊端。