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摘要：随着人们生活水平的提高，南方城市居民对室内室内环境的舒适度也要求越来越高。由于能源短缺，太阳能热水蓄热分时控制采暖系统的应用更为广泛。本文主要讨论太阳能地板采暖的形式、采暖季太阳能利用、相变蓄热材料以及分时控制等。
关键词：太阳能采暖 蓄热 分时控制
0 引言
目前地板辐射供暖已成为一种舒适性较高的供暖形式，在我国的应用越来越广泛。随着我国社会经济的发展和人们生活水平的提高，以及南方城镇居民对冬季供暖的呼声越来越高，地板辐射供暖将会更多地被人们接受和使用。
地板辐射供暖具有多种优点，是一种理想的供暖方式。地板辐射供暖系统与周围物体的换热形式主要有两种：辐射换热和对流换热，其中辐射换热热量在一半以上，辐射换热不需传热介质，温度不同的两物体间就可以辐射换热，相对传统的对流换热具有较大的优势。另外，地板辐射供暖系统可以有效利用各种低品位热源，还有室内温度梯度小、热舒适性好、不占用建筑使用面积等优点。
但是，经济的发展对能源的需求不断增加，在建筑能耗中，用于暖通空调的能耗占建筑总能耗的60%-70%，本文从采用绿色新型能源-----太阳能的方面出发，探讨太阳能热水蓄热采暖系统，另外根据南方城市气候特点，采用分时控制的方法进行温度调节。
1太阳能热水采暖系统形式
由于地板辐射供暖系统的水温要求不高，其热源可以依据各个地区特点来选取。在太阳能比较充裕的地区，可以充分利用太阳能作为主要热源，并以电加热为辅助热源。太阳能供暖地板供暖系统不仅节约能源，而且绿色环保。随着地球能源危机的加剧，太阳能集热技术的发展，集热效率的提高，太阳能地板供暖系统必然会有很大的前景。该系统的原理图见图1：
如上图所示，白天供暖就直接利用太阳能，同时盘管上方的蓄热材料在蓄热，晚上蓄热材料延时放热，把热量供给室内。遇到阴雨天气或者太阳能无法满足供暖热负荷时，可采用电加热器进行辅助加热来满足建筑供暖需求。
2采暖季太阳能利用情况
按照上面的数字，太阳能基本上可以满足冬季采暖需求，只是在阴雨天气等太阳能不充裕的情况下才开始电加热辅助加热方式。
3蓄热材料
地板辐射采暖系统负荷大小往往和太阳光强度不一致，则采用太阳能采暖必然会涉及到蓄热保温的问题。通常蓄热有蓄热水箱和地埋蓄热材料两种方式。而地板辐射采暖系统最理想的蓄热方式是采用地埋蓄热材料。在低温热水盘管下方铺设保温材料，在热水盘管上方铺设蓄热材料，蓄热材料的上方铺设地板。地板辐射采暖地埋层结构见图2：
在地暖系统的地热盘管的铺设过程中，有盘管的铺设方法对地暖系统的温度分布也有着重要的影响。一般来说，地暖系统的盘管铺设方式主要有三种，见下图：
太阳能蓄热材料的工作过程包括两个阶段：一是热量的存储阶段，即把太阳能通过蓄热材料储存起来；二是热量的释放阶段，即在供暖时通过蓄热材料释放出热量。热量的储存和释放循环进行，利用蓄热材料解决热能在时间上的不协调性，达到能源高效利用和节能的目的。
按照蓄热方式来分，蓄热材料分为四类：显热蓄热材料、相变蓄热材料、热化学蓄热材料和吸附蓄热材料。在采暖系统中，一般采用相变蓄热材料，这种材料是利用物质在相变时发生的相变热来进行热量的储存和利用。
相变蓄热板材的化学组成包括活化的碳酸钙粉末、石蜡、低密度的聚乙烯、苯乙烯---丁乙烯共聚物（SBS），将以上材料通過高速粉碎机混合并加入螺杆挤出机挤出，用平板压机在130℃热压成型，将成型板材包裹一层聚乙烯复合膜，再次放入模具，用平板压机热压封口后取出，即得到所需的定型相变蓄热板材。实验室蓄热材料制作基本流程：准备蓄热材料原材料→用碾碎机把原材料碾碎→螺杆挤压器挤压出料→相变蓄热板，见图4：
4分时控制
现在南方很多家庭取暖主要依靠空调，这种采暖方式能耗相当大。因为建筑围护结构是一个大的蓄热体，空调开始启动时，首先是房间内部墙体先吸收热量，当墙体及室内物体吸热量和散热量达到平衡后，室内温度才会保持恒定，这是室内环境需要的热量就比较小了。所以采暖应该是连续的，断续运行将会消耗更多的能量。
为了既保持采暖的连续性，又保证采暖的舒适性和经济性，在供暖需求低的采暖时段室内温度为13℃，人员回家以后，室内温度控制在18℃左右。具体温度控制见表1：
5 太阳能热水蓄热分时控制采暖系统的应用前景
太阳能热水蓄热分时控制采暖系统作为一种新型的采暖方式，主要优势有以下几个方面：
（1）节约能源。随着全球能源危机的加剧，能源短缺问题更加突出，而太阳能是取之不尽用之不竭的，还是一种清洁能源，作为采暖的热源，可以降低采暖费用，具有极大的社会经济效益。
（2）蓄热材料的舒适功能。因为地板内有蓄热板材，可以有效进行能量的储存和利用，使得在没有太阳的情况下自行放热，使建筑物保持采暖效果。
（3）具有地板采暖其他的优点。例如地板采暖不占用建筑物面积，不影响美观，环保、健康、安静、隔音，水温较低等等。
就南方城市而言，目前市场主要以燃气壁挂炉低温热水地板辐射采暖系统为主，但太阳能地板辐射采暖系统由于自身的优点，其应用也会在未来有较大发展，相变蓄热地暖系统具有较大的应用潜力，只要进一步开发合适的相变蓄热材料，可以进一步推进地暖在南方城市的使用和发展。
参考文献：
[1]吴海涛，刘秋新.地板辐射采暖相变蓄热材料及系统形式的研究[J].制冷与空调，2010.
[2]潘保春，张卫军.太阳能采暖在工程上的应用[J].2009年全国太阳能利用行业论文集.
[3]吴会军，朱冬生，李军等.蓄热材料的研究进展[J].材料导报，2005.
关键词：太阳能采暖 蓄热 分时控制
0 引言
目前地板辐射供暖已成为一种舒适性较高的供暖形式，在我国的应用越来越广泛。随着我国社会经济的发展和人们生活水平的提高，以及南方城镇居民对冬季供暖的呼声越来越高，地板辐射供暖将会更多地被人们接受和使用。
地板辐射供暖具有多种优点，是一种理想的供暖方式。地板辐射供暖系统与周围物体的换热形式主要有两种：辐射换热和对流换热，其中辐射换热热量在一半以上，辐射换热不需传热介质，温度不同的两物体间就可以辐射换热，相对传统的对流换热具有较大的优势。另外，地板辐射供暖系统可以有效利用各种低品位热源，还有室内温度梯度小、热舒适性好、不占用建筑使用面积等优点。
但是，经济的发展对能源的需求不断增加，在建筑能耗中，用于暖通空调的能耗占建筑总能耗的60%-70%，本文从采用绿色新型能源-----太阳能的方面出发，探讨太阳能热水蓄热采暖系统，另外根据南方城市气候特点，采用分时控制的方法进行温度调节。
1太阳能热水采暖系统形式
由于地板辐射供暖系统的水温要求不高，其热源可以依据各个地区特点来选取。在太阳能比较充裕的地区，可以充分利用太阳能作为主要热源，并以电加热为辅助热源。太阳能供暖地板供暖系统不仅节约能源，而且绿色环保。随着地球能源危机的加剧，太阳能集热技术的发展，集热效率的提高，太阳能地板供暖系统必然会有很大的前景。该系统的原理图见图1：
如上图所示，白天供暖就直接利用太阳能，同时盘管上方的蓄热材料在蓄热，晚上蓄热材料延时放热，把热量供给室内。遇到阴雨天气或者太阳能无法满足供暖热负荷时，可采用电加热器进行辅助加热来满足建筑供暖需求。
2采暖季太阳能利用情况
按照上面的数字，太阳能基本上可以满足冬季采暖需求，只是在阴雨天气等太阳能不充裕的情况下才开始电加热辅助加热方式。
3蓄热材料
地板辐射采暖系统负荷大小往往和太阳光强度不一致，则采用太阳能采暖必然会涉及到蓄热保温的问题。通常蓄热有蓄热水箱和地埋蓄热材料两种方式。而地板辐射采暖系统最理想的蓄热方式是采用地埋蓄热材料。在低温热水盘管下方铺设保温材料，在热水盘管上方铺设蓄热材料，蓄热材料的上方铺设地板。地板辐射采暖地埋层结构见图2：
在地暖系统的地热盘管的铺设过程中，有盘管的铺设方法对地暖系统的温度分布也有着重要的影响。一般来说，地暖系统的盘管铺设方式主要有三种，见下图：
太阳能蓄热材料的工作过程包括两个阶段：一是热量的存储阶段，即把太阳能通过蓄热材料储存起来；二是热量的释放阶段，即在供暖时通过蓄热材料释放出热量。热量的储存和释放循环进行，利用蓄热材料解决热能在时间上的不协调性，达到能源高效利用和节能的目的。
按照蓄热方式来分，蓄热材料分为四类：显热蓄热材料、相变蓄热材料、热化学蓄热材料和吸附蓄热材料。在采暖系统中，一般采用相变蓄热材料，这种材料是利用物质在相变时发生的相变热来进行热量的储存和利用。
相变蓄热板材的化学组成包括活化的碳酸钙粉末、石蜡、低密度的聚乙烯、苯乙烯---丁乙烯共聚物（SBS），将以上材料通過高速粉碎机混合并加入螺杆挤出机挤出，用平板压机在130℃热压成型，将成型板材包裹一层聚乙烯复合膜，再次放入模具，用平板压机热压封口后取出，即得到所需的定型相变蓄热板材。实验室蓄热材料制作基本流程：准备蓄热材料原材料→用碾碎机把原材料碾碎→螺杆挤压器挤压出料→相变蓄热板，见图4：
4分时控制
现在南方很多家庭取暖主要依靠空调，这种采暖方式能耗相当大。因为建筑围护结构是一个大的蓄热体，空调开始启动时，首先是房间内部墙体先吸收热量，当墙体及室内物体吸热量和散热量达到平衡后，室内温度才会保持恒定，这是室内环境需要的热量就比较小了。所以采暖应该是连续的，断续运行将会消耗更多的能量。
为了既保持采暖的连续性，又保证采暖的舒适性和经济性，在供暖需求低的采暖时段室内温度为13℃，人员回家以后，室内温度控制在18℃左右。具体温度控制见表1：
5 太阳能热水蓄热分时控制采暖系统的应用前景
太阳能热水蓄热分时控制采暖系统作为一种新型的采暖方式，主要优势有以下几个方面：
（1）节约能源。随着全球能源危机的加剧，能源短缺问题更加突出，而太阳能是取之不尽用之不竭的，还是一种清洁能源，作为采暖的热源，可以降低采暖费用，具有极大的社会经济效益。
（2）蓄热材料的舒适功能。因为地板内有蓄热板材，可以有效进行能量的储存和利用，使得在没有太阳的情况下自行放热，使建筑物保持采暖效果。
（3）具有地板采暖其他的优点。例如地板采暖不占用建筑物面积，不影响美观，环保、健康、安静、隔音，水温较低等等。
就南方城市而言，目前市场主要以燃气壁挂炉低温热水地板辐射采暖系统为主，但太阳能地板辐射采暖系统由于自身的优点，其应用也会在未来有较大发展，相变蓄热地暖系统具有较大的应用潜力，只要进一步开发合适的相变蓄热材料，可以进一步推进地暖在南方城市的使用和发展。
参考文献：
[1]吴海涛，刘秋新.地板辐射采暖相变蓄热材料及系统形式的研究[J].制冷与空调，2010.
[2]潘保春，张卫军.太阳能采暖在工程上的应用[J].2009年全国太阳能利用行业论文集.
[3]吴会军，朱冬生，李军等.蓄热材料的研究进展[J].材料导报，2005.