【探讨】太阳能与燃气壁挂炉结合解决方案探讨

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太阳能与燃气壁挂炉结合解决方案探讨

天普新能源科技有限公司郭玉兴

随着太阳能应用水平的不断提高，太阳能应用水平第三个阶段已经到来，人们越来越关注太阳能系统与其他供暖供热系统的联合运行，期待一种联合解决方案能够实现能源优化，最大限度地使用可再生能源。

随着太阳能热水器的逐步普及，人们对于太阳能热水的要求也越来越深高。太阳能与其他能源优化组合进行无缝连接，避免各个系统各自为战，各施其能造成的能源浪费，同时实现控制系统功能完善、智能化操作、人性化界面。这些系统功能方面的需求将逐步成为未来热水和采暖市场的刚需。

1.太阳能与燃气壁挂炉结合的背景

太阳能系统与其他供暖供热系统的联合运行中，太阳能和燃气壁挂炉的结合，太阳能和其它辅助能源联合供热是今后能源替代的发展方向。政府和其它地方政府相继出台了居民建筑上强制安装太阳能的相关政策，这为太阳能的利用带来了巨大的市场潜力。

燃气属清洁能源，同等能量的燃气价格远低于电能，且热负荷可轻松达到20KW以上，远远大于电力的6KW。在使用热水或热能的时候，无论太阳能加热情况如何，都可以通过燃气壁挂炉辅助加热，实现随用随取。

太阳能与燃气壁挂炉辅助供热系统，在充分发挥太阳能作用的同时，还能大幅降低燃气壁挂炉运行费用。该系统供热价格适中，用能科学，节能效果明显，运行环境约束小，商业化应用前景广阔。

2.太阳能与燃气壁挂炉结合出现的问题

（1）太阳能与燃气联合供热系统，太阳能加热到两个临界点时，燃气热水器/壁挂炉的自动调整问题。

1）当太阳能加热的水温超过需求温度点（淋浴一般为40±1℃)时，太阳能热水通过燃气炉内部管路，但燃气炉不加热，太阳能热水直接淋浴。此时，应解决太阳能热水温度过高对燃气炉部件的影响问题。

2）当太阳能加热水温比需求温度稍低一点时，也就是太阳能水温在36-39℃时，通过燃气炉加热，能将36-39℃的太阳能热水加热到40 ±1℃。此时要求燃气炉能提供很小的燃气热负荷。目前燃气炉产品最小加热温升为10℃。不能满足上述要求。这是今后研发的重点。

3）当太阳能加热热水的水温低于30℃时，也就是燃气炉温升在10℃以上时，与普通燃气炉加热状况相同。

（2）燃气热水器/壁挂炉适应太阳能优化后的产品化与标准化问题

1）在燃气热水器/壁挂炉外增设恒温混水阀的办法只适合较大规模的单体工程，不适合数量很大的普通家用或别墅系统。普通住宅及单体别墅迫切需要标准化产品与太阳能联合的燃气热水器/壁挂炉。

2）满足太阳能与燃气联合系统的燃气炉技术的标准化和产品化是商业化与推广所必须的。只有这样，才能使得现场安装简单化、便捷化，并确保质量和效果。

3.天普光燃解决方案介绍

针对以上问题，天普集团近年来致力于光燃系统的研发，并与韩国庆东公司联合开发出了独有的住宅建筑太阳能热水系统与燃气壁挂炉结合的解决方案。该解决方案采用与庆东锅炉无缝对接的solar kit来彻底解决太阳能与燃气壁挂炉结合出现的问题。

天普光燃系统采用太阳能系统供水管与燃气壁挂炉/燃气热水器串联，并配置有防止忽冷忽热和高温太阳能水二次加热后，过热影响壁挂炉的设备组件寿命的调节组件：solar kit。

工作原理如下：

（1）当太阳能水箱水温大于设定温度时，太阳能热水经分流阀进入恒温混合阀的热水端与冷水混合后按设定温度恒温供水；

（2）当太阳能水箱水温接近设定温度时，太阳能热水经分流阀与冷水混合降温至加热区间，然后进入燃气壁挂炉二次加热至设定温度，输送到用户端；

（3）当太阳能水箱水温远远低于设定温度时，太阳能热水经分流阀，进入燃气壁挂炉二次加热至设定温度，输送到用户端。如图1所示。

图1

4.天普光燃系统核心部件solar kit介绍

（1）用一个温控器控制太阳能和管道(利用KIT内部主控制器 )：太阳能的设定值，能在锅炉显示屏显示。

（2）锅炉主控器-太阳能主控器-室内温控器(可选) 相互通信，使用便利：实现高效率的系统(增大能源效率)、 锅炉、太阳能错误同时显示。

（3）可以与纳碧安各种的燃气锅炉相连接的系统。

（4）节省安装空间：根据安装现场 SOLAR kit能与锅炉安装在一起，也可以与锅炉分离安装。

（5）扩展性能：利用SOLAR KIT 本身可以显示数值，可设定更多的数值，适合需要多样性能的现场系统。如图2所示。

图2

5.天普光燃系统的特点

（1）太阳能预加热，燃气壁挂炉二次加热，实现太阳能和燃气梯级加热，实现优先和最大化利用太阳能；

（2）用水末端随用随启、按需启动燃气壁挂炉，避免了大量热水在水箱和管道中散热，最大化减少热损失；

（3）专为太阳能和燃气结合开发的Solar kit，避免了高温水二次加热对燃气壁挂炉部件的寿命影响；

（4）采用燃气作为辅助能源，热水成本更低；

（5）科学调节从根本上解决了热水忽冷忽热的问题，热水温度恒定，使用更舒适；

（6）分户安装燃气壁挂炉/燃气热水器，用户利用自家的燃气，免去了收取辅助热源费用的麻烦，物业管理更加方便。

6.结语

随着经济水平的不断发展，政府和人民节能意识的逐步提高和技术的不断成熟，太阳能和壁挂炉等组合系统必将得到广泛应用。 天普公司也会在光燃系统研究方面继续突破，为节能减排贡献力量。

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