办公楼太阳能空气采暖方案

一、概述

空气采暖顾名思义就是利用热空气进行采暖，即采用太阳能集热设备将空气加热后输送到室内进行采暖，从而达到使用太阳能负担部分乃至全部采暖负荷的目的，太阳能采暖可有效减少建筑供热负荷，大幅节约采暖消耗的传统能源。

空气采暖方式在丹麦、挪威、加拿大等国家较为非常普及。因上述国家空气质量良好，他们多使用无盖板渗透式空气加热器，将加热后的空气作为新风直接送入室内采暖。据可靠资料介绍仅丹麦太阳能供暖项目就覆盖了全国60%以上的人口和区域。目前，丹麦在建的太阳能采暖系统集热面积达到 5万多平米，。（下图为2011年丹麦太阳能采暖分布图）

太阳能空气采暖的优点：冬季采暖启动迅速、无冻堵、无渗漏、能耗低、（仅仅需要几台小型风机即可）效率高等，还有采暖季可以根据需要提前或延长。

夏季把室外凉空气引入室内置换掉室内的热空气，起到夏季室内降温、通风作用。利用空气的正负压原理可以自然的实现建筑物的通风换气，费用低。通过太阳能集热装置产生的热空气与冷空气利用正负压的自然循环，实现通风换能。相对于中央空调等传统通风换气设备，基本无运行费用。

二、项目基本情况

1、本项目位于安阳市高新区电池厂办公楼。为解决冬季采暖能耗过高问题。太阳能空气集热系统布置于办公楼屋面，设计宗旨是限度发挥太阳能的优势，少用传统能源达到节能的目的。经现场勘查及沟通。基本情况如下：

2、办公楼冬季采暖基本靠空调和单个电暖气解决，整体采暖用电负荷约为80~100KW采暖能耗及成本非常大，并且实际采暖效果不佳。

3、经沟通本建筑拟采用太阳能空气采暖方案，此方案非常适合白天办公场所使用，具有低成本低消耗节能等多重优势。经估算需要在屋面布置太阳能集热器260平米左右。设计晴好天气条件下每平米集热器冬季日均有效发热功率为300~500瓦，则：260平米集热器功率为80~130KW。按照平均90 KW计算冬季晴好天气条件下白天可以完全替代传统能源。

4、根据气象资料安阳市每年采暖季约120天，采用太阳能空气采暖系统替代传统能源，一般 2~3年就可收回太阳能系统的全部投资成本，之后十余年太阳能寿命期内可尽情享用太阳能带来的免费采暖效果，其经济社会效益巨大。

三、办公楼太阳能采暖设计

1、方案一：无电辅助太阳能系统---基本型

设计宗旨是化利用太阳能系统，即：晴好天气条件下太阳能采暖系统工作，其他情况下仍使用现有采暖设备作为补充。该方案优点是投资相对较少，但是，由于各个房间电器设备使用均不受控制，因此，能耗也不易控制。

2、方案二：太阳能+电辅助系统+空气净化---保障型

在太阳能系统的送风端配置电辅助空气加热器，新风口或回风口配置空气净化器。设计宗旨是：在充分利用太阳能系统的同时保障系统全天候运行，并考虑了健康因素。即：太阳能采暖系统设计为自动运行，冬季晴好天气条件下优先利用太阳能；当太阳能不满足要求时（系统自动检测），电辅系统启动满足供暖温度需求。该方案优点是太阳能系统自动运行，保障度较高，用电情况整体可控。但是，投资相对较高。

3、根据GB50019《采暖通风与空气调节设计规范》，非节能型办公建筑采暖负荷为60~100W/m2。本案办公楼采暖面积（不含两端的大房间）约1500平米左右，我们取采暖负荷60W/m2则：该建筑整体采暖负荷为90KW。若按现有电器设备满足每天工作8小时采暖需求，则每天至少需要电费700度左右，按照采暖120天计算需要消耗电能84000度左右，每个采暖季耗电费用约8万元左右。

4、经初步设计太阳能集热及管道循环系统集中布置于办公楼屋面上，采用“龙田”牌LT-5818-60-DN50型空气集热器共XX组，集热面积XXX平米，冬季晴好天气条件下每平米集热器XXX平米集热器的功率为90~100KW，考虑管道热损失、空气渗漏等因素，设计功率可以满足使用要求。系统设计为自动运行、无需人员管理。

5、太阳能桁架采用4#角钢或方钢焊接而成，用于布置集热器。

6、循环及电辅助：太阳能空气集热系统配备国内专业静音风机。具有低功耗、率、风量大、低噪音、耐久性好、运行可靠性高等优点。配置20KW风道式电辅助设备两台，设计为分段式多级启动实现按需加热，设定区间温度控制适时启动自动运行。（下图为设备示意图，不完全代表实物）

7、循环风道：采暖送风管道布置于办公楼背面墙面上，送风管与各个供暖房间连通，每个房间设置被动式风口一个。回风管设置在顶层楼梯间上部。采用专业保温风道，具有轻质高强、风阻小、阻燃、耐候性好等特点。

8、电控部分&