太阳能集中供热系统

科技综述

太阳能集中供热系统发展简况

北京工业大学　底　冰☆　马重芳　唐志伟　吴玉庭　魏加项

摘要　介绍了太阳能集中供热系统的概念、分类及在欧洲的发展状况,着重讨论了太阳能

季节蓄能供热系统的各种蓄能方式;建议在我国开展太阳能集中供热的研究与工程示范工作,以应对城市化进程中建筑用能的增加和《京都议定书》中二氧化碳减排的要求。

关键词　太阳能短期蓄能集中供热系统　太阳能季节蓄能集中供热系统　节能

De vel op m e nt st atus of c e ntral s ol ar h e atin g s yst e ms

By Di Bing ★,Ma Chongfang ,Tang Zhiwei ,Wu Yuting and Wei Jiaxiang

Abstract Presents the concept ,classification and development in Europe.Emphatically discusses the energy seasonal storage methods of central solar heating plants.Suggests that research and demonstration project should be carried out in order to satisfy energy consumption of buildings along with urbanization and conform to Kyoto document about reduction of CO 2emissions.

Keywords central solar heating plant with diurnal storage ,central solar heating plant with seasonal storage ,energy efficiency

★Beijing University of Technology ,Beijing ,China

①

0　概述

太阳能是一种重要的可再生能源,我国的太阳能热利用技术发展很快,家用太阳能热水器得到了广泛的应用。欧洲国家在太阳能利用上做了很多开拓性的工作,了解他们在太阳能利用方面的发展动态对确定我国太阳能事业的发展方向将会很有裨益。当前,欧洲除了继续研发、生产高性能的小型家用太阳能热水器外,更重视太阳能集中供热系统的研究与工程示范工作。太阳能集中供热系统可以为建筑提供生活热水与冬季供暖。由于可资利用的太阳辐射能量是随昼夜、天气状况、季节等因素变化的,大型太阳能系统要正常运行,必然要有蓄能装置,根据蓄存与使用能量的时间跨度可分为太阳能昼夜(或短期)蓄能供热系统CSH PDS (central solar heating plant s wit h diurnal storage )和太阳能季节蓄能供热系统CSHPSS (cent ral solar heating plant s wit h seasonal storage )。前者主要为住宅、旅馆、医院、办公楼等建筑提供生活热

水,通常这种系统按提供7,8月份生活热水负荷的80%～100%设计,一般可提供全年热水负荷的40%～50%。后者主要为区域建筑供暖和供应生

活热水,通常提供全年这两项热负荷的40%以上。

截止到2001年,在欧洲共建成55个太阳能集中供热系统[1],其中28个项目中的太阳能集热器面积在1000～2700m 2,另外27个项目中的太阳能集热器面积为500～1000m 2,项目主要集中在瑞典、德国、荷兰、奥地利、丹麦等国家。

上世纪70年代,由于能源危机,欧洲的科学家开始研究大规模使用太阳能的相关技术,为了便于

①☆

底冰,女,1973年8月生,博士研究生,讲师

100022北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程

节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室

(010)67391613

E 2mail :dibing @https://www.360docs.net/doc/7e3744493.html, 收稿日期:20051111修回日期:20060123

国家间的技术交流与合作,成立了欧洲太阳能集中供热研究组织(European Large2Scale Solar Heating Network);80年代后,能源危机结束,相关太阳能的研究步伐有所放慢;90年代以后,人们认识到矿物燃料燃烧产生的温室气体对环境造成的负面影响,许多国家又面临《京都议定书》要求二氧化碳减排的严峻形势,在这一背景下,太阳能集中供热系统又重新得到了重视,如德国在1993—2003年由政府资助开展了太阳能集中供热系统的研究与工程示范项目———Solart hermie22000,目前正在开展它的后续项目Solart hermie2000plus的研究工作。

1　太阳能短期蓄能集中供热系统

太阳能短期蓄能集中供热系统由太阳能集热器、蓄热水箱、辅助热源、太阳能管网、供热管网与用户末端等部分组成,如图1a所示。它的工作原理是太阳能集热器吸收的太阳能量由太阳能管网输送到蓄热水箱中,再通过供热管网输送到各家各户。多余的热量暂时储存在水箱中,供夜晚和阴天使用。若提供的热水温度不能满足要求,则使用辅助热源如锅炉等。由于这种系统通常是提供生活热水的,因此供热管网是单向的。这一系统与太阳能家用热水器相似,但它是一个集中供热系统,可为一栋建筑或一个小区提供生活热水。根据欧洲示范工程的经验,它是一种工作稳定、性价比高的供热系统。表1给出了在中欧、

北欧地区这种系统

图1　太阳能集中供热系统示意图

的部分设计参数推荐值,从中可以看出采用这种系统的供热费用较家用太阳能热水器低50%左右。这是由于大型系统中太阳能集热器的单位价格因规模效应而大幅度降低,同时昼夜和短期蓄能系统中太阳能利用率高的原因。在欧洲,这种太阳能的较大规模热利用技术是比较成熟的,已经应用到了实际工程中。

表1　中欧、北欧部分地区太阳能集中供热系统设计参数推荐值[12]

家用太阳能热水器

　太阳能短期蓄能集中供热系统

太阳能季节蓄能集中供

热系统

系统最小容量至少为30套公寓或60人提供生活热水供暖面积不小于7000m2太阳能集热器面积1～1.5m2/人0.8～1.2m2/人 1.4～2.4m2/(MWh?a)蓄热容积1)/(m3/m2)0.05～0.080.05～0.1 1.4～2.1

有效吸收太阳能量2)/(kWh/(m2?a))350～380350～500230～350

太阳能提供全年生活热水负荷的比例/%5050

太阳能提供全年热负荷的比例/%1510～20>40

供热费用(德国)/(欧元/(kWh))0.15～0.30.08～0.150.17～0.4

　1)指水容积;2)指平板集热器吸收的太阳能

2　太阳能季节蓄能集中供热系统

太阳能季节蓄能供热系统由太阳能集热器、季节蓄能装置、辅助热源、换热器、太阳能管网、供热管网与用户末端等部分组成,如图1b所示。系统的工作原理是夏天太阳能集热器收集的热量除一部分供用户使用外,相当大的部分通过换热器送入蓄能装置中储存起来;冬季将季节蓄能装置中的热量提取出来,通过供热管网输送到用户末端。在这种系统中,太阳能通常提供全年热负荷的40%～70%,其余部分由辅助热源如锅炉、热泵等提供。这种系统实现了太阳能量跨季节的储存与使用,其中蓄热装置的效率和造价在很大程度上影响整个系统运行的经济性,目前蓄能装置有以下几种:热水蓄能(hot2water heat store)、地下埋管蓄能

(duct heat store )、含水层蓄能(aquifer heat store )、砾石水蓄能(gravel 2water heat store ),如

图2所示

。

图2　太阳能季节蓄能的方式

2.1　太阳能季节蓄能集中供热系统的蓄能方式2.1.1　热水蓄能

这种蓄能方式是在夏季将太阳的热量储存在钢罐或水池的水里,由于水的密度、比热大,单位容积的蓄热量大,同时蓄热和取热的速度也快,因此这是应用最多的一种季节蓄能方式。在欧洲的气候条件下,蓄热容积可按每m 2集热器1.4～2.1m 3来设计,水的蓄热和放热温度在95～35℃之

间。蓄热容积较小时采用钢罐,钢罐容积一般不超过5000m 3,容积再大则采用水池蓄水的形式,这主要是从经济性上考虑。通常蓄水池部分或全部埋在地下,水池上、下及周边是混凝土砌体,外侧敷设保温材料,为了防止水和蒸汽渗漏(透),通常在墙体内部设置一层不锈钢衬板,蓄水池顶部可以做成固定或浮动的,目前已经建成的示范项目中的水池容积为3000～80000m 3。德国Hamburg 2Bramfeld 太阳能季节供热项目是一个采用水池蓄

水的系统,蓄水设计温度为60℃,系统的主要设计参数见表2。这一系统实际供暖情况较好。当前热水蓄能方面的研究热点是改进、发展现有及新型的蓄水罐(池),以降低蓄热量损失和蓄水罐(池)的建造费用,提高整个系统的经济性。德国Hannover 项目[2]采用高密度防渗混凝土墙体,同

时承担承重、围护和防渗的功能;德国Ilmenau 技术大学项目[2]采用带有玻璃纤维的强化塑料取代传统的混凝土墙体,这些降低建筑造价的新型蓄水罐(池)是否能解决水和蒸汽的渗漏(透)问题还需要经历长时间的系统运行来检验。

表2　太阳能季节蓄能集中供热项目的部分设计参数[12]

Hamburg 2Bramfeld Neckarsulm (一期)Rostock 2Brinckmansh he Chemnitz

供暖面积/m 2

148002000070004680全年热负荷/(G J/a )5796598717902063集热器面积/m 2

300027001000540蓄能装置体积/m 3

450020000200008000太阳能供热量/(G J/a )2840

29951110619太阳能供热占全年负荷的比例/%

　注:1)除Chemnitz 项目采用真空管集热器外,其余三个项目均使用平板式集热器;2)倒数第1,2行的数值为系统经过一段时间运行达到稳态时的参数。

2.1.2　地下埋管蓄能

目前地源热泵系统在我国发展很快,而采用地下埋管蓄能与地源热泵系统的地下部分很相似。将地下埋管放置在竖井里,通过竖井中循环液的流动将太阳能量储存在地下土壤、岩石中,这与地源热泵夏季向土壤中的散热过程相同;冬季用地下埋管中的循环液将热量从土壤、岩石中取出供用户使用。竖井中的管子可采用单U 型管、双U 型管或套管,在欧洲常用双U 型管。竖井的深度在30～100m 左右,在蓄热区的顶部敷设保温层以减少热量损失。由于土壤单位容积蓄热量要比水小很多,因此蓄热所需的土壤容积较大;由于蓄热和取热要依靠土壤的导热,因此蓄热和取热的速度较慢。为了提高地下埋管蓄能系统对热负荷变化的反应速度,可以在系统中加入一个蓄水箱,图3就是一个具有蓄水箱的地下埋管季节蓄能供热系统的示意图[3]。通常这种系统的若干个竖井中的埋管先串联成一条管路,然后若干个这样的管路再并联在集水器和分水器上。蓄热时,地下循环液从蓄热区中心流进,边缘流出,取热时流向正好相反,这样的设计可以减少蓄热区热量的损失。这种蓄能方式适用于没有地下水流动或地下水流动速度较慢的地区,这样才能保证地下储热区的蓄热效率较高。这种季节蓄能系统的优点是可以进行模块化设计,并且蓄能部分的工程造价低,一般情况下,它是四种季节蓄能方式中工程造价最低的。以德国Neckarsulm 项目为例,在1998年兴建的一期工程中,地下有168个竖井,深30m ,竖井间距2m ,换热管为聚丁烯双U 型管,采用混凝土回填,总蓄热土壤容积为20000m 3,蓄热区上部有20cm 厚的保温材料,材料边比蓄热区各边长出4m ,在蓄热区上方回填了2～3m 深的土,其他设计参数见表2。2001年对

项目进行了二期扩建,现在地下土壤的总蓄热容积

已达到63360m 3,集热器面积增至5263m 2。这一项目储热区中心设计温度为85℃,2003年项目测试报告显示,当年储热区实际最高温度为65℃。这是由于要使具有这么大蓄热体的系统达到稳定运行需要一段时间,研究者估计,在系统运行5～8a 后储热区温度可达到设计值。系统自运行后供暖情况良好

。

图3　地下埋管太阳能季节蓄能供热系统示意图

2.1.3　含水层蓄能

含水层是由砂子、砾石、砂岩、石灰岩等高透水

性物质构成的地下水位线以下的地质构造层。当这一地层的上、下两侧是不透水层并且地下水的流动速度较慢时,含水层可用作太阳能的季节蓄能介质。夏季将抽取上来的地下水经太阳能集热器加热后回灌到热水井中,冬季抽取热井水满足建筑供暖和生活热水的要求,然后将已经提取热量的冷水回灌到冷水井中。采用这种蓄能方式初投资较少,但需要有合适的地质条件;同时由于含水层温度上升会导致其中细菌数量的增加,同时回灌井也可能产生堵塞现象[4],因此欧洲很多国家对于利用含水层蓄能项目的审批非常慎重。德国Rostock 2Brinckmansh he 项目是采用含水层蓄能

来进行太阳能集中供暖的[1],蓄热含水层在地下15～30m ,最高储水温度50℃,其设计参数见表2。由于这一项目规模较小,含水层季节蓄热的损

失较大,太阳能利用率低,因此系统中加入了水源热泵来提高系统的运行效率。2.1.4　砾石水蓄能

砾石水蓄能也被称为人工含水层蓄能,这是由于蓄能的物质与含水层蓄能中的类似。它是在水池里铺设一层防渗塑料,在里面放入砾石、水等作为储热介质,在防渗塑料外侧铺设保温材料。太阳能可以直接或通过盘管间接存到蓄热槽中。这种蓄能装置造价较热水蓄能罐(池)低,主要是由于不需要建造承重结构,水的重力通过砾石分解到水池周边和底边的土壤上了;同时这种蓄能方式不会

导致地下含水层污染。但由于砾石水混合物的单位容积蓄热量较水小,这种系统的蓄能物质的体积通常大于同等蓄热量热水的50%左右。德国Chemnitz 项目是一个采用砾石水蓄能的太阳能集中供暖系统,它的相关设计参数见表2,砾石水蓄能槽的最高出水温度为85℃。该系统自2000年建成后运行良好。2.2　供暖末端的选择

在太阳能季节蓄能集中供热系统中,供暖末端的形式对系统的运行效率影响较大,这一点在已有的示范项目中得到了证实。在一些运行的示范项目中,用户末端的回水温度较设计温度偏高,造成了太阳能集热器集热效率降低,同时蓄存热量也不能完全被利用,造成了浪费。这主要是由于在这些项目中仍采用传统的供暖末端形式[2]。因此采用太阳能季节蓄能集中供热时,为提高系统的效率和经济性,需要采用低温供暖末端如地板供暖等适用形式。3　太阳能集热器

与我国有所不同的是欧洲国家通常使用平板式集热器。在瑞典、丹麦等国家的太阳能集中供热系统中,通常是将集热器直接放置在集中供热站附近的地面上;而在其他土地资源紧张的国家,通常是放在建筑物的屋顶上。一种方法是在工厂预制集热器部件,然后安装于建筑物屋面结构之上;另一种方法是采用预制的太阳能屋顶,它包括屋面结构和太阳能集热器两部分,是完整的屋面部件。通常在工厂中制作完成,现场安装比较方便,这种太阳能屋顶是从德国和瑞典发展起来的。目前欧洲有不少太阳能产品生产厂家提供用于大型太阳能供热系统的太阳能集热器和太阳能屋顶。4　结语

太阳能短期蓄能集中供热系统是一种技术比较成熟并已经应用到实际工程中的系统形式,尽管从经济性方面而言比燃油锅炉等要差,但可以通过增大系统规模来降低成本,同时采用太阳能系统的环境收益也应考虑。

当前,太阳能季节蓄能供热系统在欧洲尚处于科学研究与工程示范阶段,这一技术发展的主要瓶颈在于初投资较大,因此现在建成的示范工程主要是由政府投资建设的。从技术角度来讲,需要改进并提出新的季节蓄能装置以提高储热效率、降低建

造成本,同时提高太阳能集热器效率并采用低温供暖技术等。在设计中,需要对系统参数进行优化,目前欧洲主要采用TRNS YS软件来完成系统参数的优化工作。

当前,我国已颁布了《公共建筑节能设计标准》,同时《可再生能源法》也于2006年1月1日正式实施了,这些都为我们采用较低品位的太阳能供热创造了有利条件,同时采用集中供热也符合我国的用热习惯;其次,随着我国城市化进程的推进和人民生活水平的提高,新建建筑逐年增多[5],而这与我国能源供给形势产生了不小的矛盾,同时,在不远的将来我们还将面对《京都议定书》中的二氧化碳减排任务。本文所述的设计参数等都是基于欧洲的气象条件、地质条件和产品情况而言的,我们不能照搬硬套,需要对太阳能集中供热技术进行系统的研究。

在太阳能季节蓄能供热方面,国内某公司开展了采用热水蓄能的示范项目研究;北京工业大学目前正在开展地下埋管蓄能方面的理论研究工作;天津大学也在进行地下埋管蓄能方面的研究与工程示范工作[6]。总之,这种系统的研发工作在中国刚刚起步,需要针对不同的蓄热方式分别开展理论分析、系统模拟及工程示范验证等多项工作,制订适合我国气候、地质条件的太阳能集中供热系统的设计规范,并开发相应的设计优化软件[710]。

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heating in Denmark[J].Solar Energy,2000,69(6): 437447

(上接第54页)

采用用图形用户界面形式编制的U形管式换热器管板厚度设计计算模块,可以使用户不必具备很高深的Matlab知识或者数学知识,而只要熟悉计算机的基本操作就可以完成管板设计。

2　结论

综上所述,本文以U形管式换热器为研究对象,主要探讨了Matlab在其优化设计中的具体应用,其中包括编程计算、绘图、曲线拟合和用户图形界面设计等方面。通过采用Matlab语言对U 形管式换热器进行优化设计,不仅可以把设计者从传统的烦琐工程计算中解放出来,从而大大缩短设计周期、提高工作效率,而且Matlab精确的数学运算和图形处理功能可以确保设计的可靠性和合理性,达到了设计节能、高效的新型换热设备的目的。

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太阳能热水器集中供热系统设计实例

太阳能热水器集中供热系统设计实例作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积4.2万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少

太阳能热水系统技术规范标准

太阳能热水系统技术规范标准则 1、0、1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1、0、2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1、0、3 民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语 2、0、1 民用建筑 civil building供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2、0、2 居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2、0、3 公共建筑 public building供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2、0、4 低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。

2、0、5 多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2、0、6 中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2、0、7 高层住宅 tall storey housing 层及层以上的住宅建筑。 2、0、8 高层建筑 tall building 层及层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2、0、9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2、0、10 建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2、0、11 地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2、0、12 半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2、0、13 设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2、0、14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。

太阳能供热系统

一．太阳能供热系统太阳能集中供热系统 1.1 概述太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。 1.2 太阳能新能源的发展趋势太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经

济应用、安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。

太阳能供热系统.doc

太阳能供热系统一．太阳能集中供热系统 1.1 概述太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。 1.2 太阳能新能源的发展趋势太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经济应用、

安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。

太阳能集中供热水系统维护保养规程

南京朗诗物业管理有限公司太阳能集中供热水系统维护保养规程 LW-GC31-2009A 2009-08-01 生效 1 管理目的定期检查太阳能集中供热水系统设备，及时处理设备故障，确保设备处于最佳工作状态。 2 适用范围本规程适用于南京朗诗物业管理有限公司所管辖下的所有太阳能集中供热水系统设备维修保养工作。 3 职责权限服务中心工程模块系统维护工负责太阳能集中供热水系统设备管路/阀门等机械部件维修保养工作。服务中心工程模块系统运行主管负责维修保养计划制定、工作指导及设备外委修理的联系、监督工作。工程模块维修电工负责太阳能集中供热水系统设备的电气线路和元器件的维护保养工作。服务中心工程模块负责人负责对维修保养工作进行协调、指导、监督工作。 4 工作程序太阳能集中供热水系统设备管理要求 4.1.1系统维护工根据“年设备设施保养计划”和设备说明书要求，结合设备实时工作状态，对太阳能集中供热水系统设备进行维护、保养，维保工作；完成后填写“设施/设备维修保养记录”，零部件更换及大修情况同时记录于“设备管理台帐”。 4.1.2太阳能集中供热水系统设备需停机维保时，应先调整好备用机，待备用机运行正常后再停机检修。 4.1.3故障维修一般不超过2小时，若在2小时内无法解决的故障，应将故障原因、解决方案、解决时间书面上报物业服务中心和工程技术部经理。 4.1.4如需对冷热水管道及部件进行维修，维修主管以“工作联系单”形式书面通知物业服务中心客服模块停用的起止时间，由物业服务中心客服模块负责通知有关用户。再进

行维保操作，运行要求按照《太阳能集中供热水系统操作规程》执行。 4.1.5燃气热水器委外维修按《设施设备管理规定》执行，委托原设备厂商定期检查维护。 4.1.6服务中心工程模块运行主管每年11月制订下年度“年设备设施保养计划”，运行主管根据批准后的“年设施设备保养计划”，分解月度设备维护保养计划，安排维修工依据保养方案实施计划。 4.1.7工程负责人对太阳能系统维保工作提供指导，并检查、监督维保工作情况。太阳能集中供热水系统的组成： 4.2.1加热系统：太阳能集热管、燃气炉/燃气管道。 4.2.2循环水系统：循环水泵。 4.2.3管道及附件：水箱、自控阀门及管网、控制柜。设备保养 4.3.2循环水泵/管道及附件的维护保养按照《给排水维护保养规程》的要求执行。 4.3.3控制柜的维护保养按照《供配电系统维护保养工作规程》的要求执行。 5 相关文件《设备设施管理规定》《太阳能集中供热水系统操作规程》《给排水系统维护保养规程》《供配电系统维护保养规程》 6相关记录设备管理台帐（参见《设施设备管理规定》）年设备设施保养计划（参见《设施设备管理规定》）设施/设备维修保养记录（参见《设施设备管理规定》）工作联系单（参见《文件管理制度》）

太阳能集中供热水收费标准

太阳能集中供热水收费方式研究 1 居住建筑太阳能集中供热水成本居住建筑太阳能集中供热水成本是指为了保障太阳能热水系统的正常运行，支付辅助能源费用、系统运行耗电费、自来水费及运行企业的管理、维护费用等，可归为固定费用（Yi）和变动费用（Y2），则热水总成本（Y）即为： Y=Y1十Y2 (1) 其中，固定费用（Y1）包括系统建设投资、系统日常维护费用、系统运行管理费、自来水费和系统输送动力费用：变动费用（Y2）指系统运行的辅助热能消耗费用。 1.1 系统建设投资费用产权人承担初投资时，新建建筑热水系统投资由建设单位纳入项目建设成本。产权人承担初投资（含业主分摊的既有建筑系统投资）的太阳能集中供热水系统到达设计寿命后，太阳能热水系统运行服务单位提出太阳能热水系统改造方案，同相关业主进行协商，确定各用户所承担的费用，进行系统更新改造。此时，系统建设投资费用不应计入太阳能集中供热水价格中。既有建筑产权人未承担初投资时，鼓励采用能源合同管理模式。太阳能系统投资及共用部分运行维护、更新费用及运行费用都由节能服务公司承担。太阳能集中供热水系统的户内设施部分运行维护与更新费用由业主负责。能源合同公司应根据实际分析计算和相关规范制度要求，确定热水系统的最佳太阳能保证率，同时，应对居民解释公布热水成本的构成及计算依据，以确保用户的权益及太阳能热水系统的最佳效益。 1.2 系统日常维护费用系统日常维护费用是指对太阳能集中供热水系统的集热系统、集中辅助热源系统、输送管网系统等公共设施设备部分的日常维护费用，不含太阳能集中供热水系统的户内设施部分等产权人所有部分的维护费用。产权人所有部分的运行维护与更新费用由产权人负责。太阳能热水系统设备维保单位应对设备维护各项费用价格明确公示。设备保修期内免费维修更换，保修期后的系统寿命期内，按明码标价收费。以某居民小区集中供应生活热水系统为例，其户内设备、管道的年折旧率为4%，维修费为折旧费的30%：户外设备、管道的年折旧率为6%，维修费为折旧费的 30%l的。太阳能集中供热水系统室外、室内设备投资比例约为6:4［飞由此可得出太阳能集中供热水系统日常维护费用，同时结合对连云港市某以空气源热泵为辅助热源的太阳能热水项目的调研情况（热水均 1」摊的维护成本为1.6 元It），太阳能集中供热水系统热水承担的维护成本的参考范围为0.5 1.5元Ito 1.3 系统输送动力费用系统输送动力费用指太阳能热水系统热水输送设备的电力消耗费用，与系统输送设备的功率及每天运行时间有关。每吨热水均摊的输送动力费用为于系统输送设备日累计消耗的电量除以系统的日设计热水量。如实测的某太阳能集中供热水系统中，每吨热水平均消耗的输送耗电量为1刊kW?h/t，输送动力费用为 0.76元It。由于系统输送动力费用占热水价格的比重较小，该项费用可按常数（固定费用）计，参考范围为0.5 1.0元丘。 1.4 运行管理费用和水费运行管理费用指太阳能热水系统运行服务单位支付的维护管理人员工资及其他管理费用等。太阳能热水系统正常状况下自运转，维护人员只需按期巡视检查即可，设备发生故障后，及时联系设备供应商维修处理。建议集热器面积达到00m2以上（或太阳能热水系统项目楼栋数量达8个及以上）设置相应专职管理人员人轮班），根据北京市技术人员的工薪标准，每吨热水承担运行管理费用参考范围为1.0 1.5元It。水费根据北京市自来水相关价格政策执行，采用民用水价，目前北京为4元It。 1.5 变动费用（Y才变动费用是指太阳能热水系统运行中，随着系统设计、辅助热源形式、管网布置的不同，费用有所增减的项目，主要指辅助热能费用。辅助热能费用指在太阳能热水系统运行中，为弥补太阳能加热的不足，确保稳定持续提供生活热水而利用市政热力、燃气、电、热泵等能源辅助加热消耗的能源费用。太阳能集中供热水成本计算时变动费用可参照式（2）进行计算： Y2＝平1二旦p (2) 1刊L 式中：f为太阳能热水系统的太阳能保证率，取设计值： ηL为太阳能热水系统的水箱和管网热损失率，取 15% 20%; p 为各类能源应用于太阳能热水系统辅助加热的热价，元／GJ; Q为加热It自来水所需要的理论耗热量，GJ。若按太阳能保证率50%、系统水箱和管网的热损失率15%计，不同种类能源（市政热力、燃气、电、煤、热泵）应用到太阳能热水系统辅助加热的热能价格p （考虑热源效率和相应管网效率）见表1。

太阳能集中供热系统

科技综述太阳能集中供热系统发展简况北京工业大学　底　冰☆　马重芳　唐志伟　吴玉庭　魏加项摘要　介绍了太阳能集中供热系统的概念、分类及在欧洲的发展状况,着重讨论了太阳能季节蓄能供热系统的各种蓄能方式;建议在我国开展太阳能集中供热的研究与工程示范工作,以应对城市化进程中建筑用能的增加和《京都议定书》中二氧化碳减排的要求。关键词　太阳能短期蓄能集中供热系统　太阳能季节蓄能集中供热系统　节能 De vel op m e nt st atus of c e ntral s ol ar h e atin g s yst e ms By Di Bing ★,Ma Chongfang ,Tang Zhiwei ,Wu Yuting and Wei Jiaxiang Abstract Presents the concept ,classification and development in Europe.Emphatically discusses the energy seasonal storage methods of central solar heating plants.Suggests that research and demonstration project should be carried out in order to satisfy energy consumption of buildings along with urbanization and conform to Kyoto document about reduction of CO 2emissions. Keywords central solar heating plant with diurnal storage ,central solar heating plant with seasonal storage ,energy efficiency ★Beijing University of Technology ,Beijing ,China ① 0　概述太阳能是一种重要的可再生能源,我国的太阳能热利用技术发展很快,家用太阳能热水器得到了广泛的应用。欧洲国家在太阳能利用上做了很多开拓性的工作,了解他们在太阳能利用方面的发展动态对确定我国太阳能事业的发展方向将会很有裨益。当前,欧洲除了继续研发、生产高性能的小型家用太阳能热水器外,更重视太阳能集中供热系统的研究与工程示范工作。太阳能集中供热系统可以为建筑提供生活热水与冬季供暖。由于可资利用的太阳辐射能量是随昼夜、天气状况、季节等因素变化的,大型太阳能系统要正常运行,必然要有蓄能装置,根据蓄存与使用能量的时间跨度可分为太阳能昼夜(或短期)蓄能供热系统CSH PDS (central solar heating plant s wit h diurnal storage )和太阳能季节蓄能供热系统CSHPSS (cent ral solar heating plant s wit h seasonal storage )。前者主要为住宅、旅馆、医院、办公楼等建筑提供生活热水,通常这种系统按提供7,8月份生活热水负荷的80%～100%设计,一般可提供全年热水负荷的40%～50%。后者主要为区域建筑供暖和供应生活热水,通常提供全年这两项热负荷的40%以上。截止到2001年,在欧洲共建成55个太阳能集中供热系统[1],其中28个项目中的太阳能集热器面积在1000～2700m 2,另外27个项目中的太阳能集热器面积为500～1000m 2,项目主要集中在瑞典、德国、荷兰、奥地利、丹麦等国家。上世纪70年代,由于能源危机,欧洲的科学家开始研究大规模使用太阳能的相关技术,为了便于 ①☆ 底冰,女,1973年8月生,博士研究生,讲师 100022北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室 (010)67391613 E 2mail :dibing @https://www.360docs.net/doc/7e3744493.html, 收稿日期:20051111修回日期:20060123

太阳能热水器集中供热系统设计实例

太阳能热水器集中供热系统设计实例作者:陈伟日期:2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护与能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但就是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文就是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积4、2万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型就是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少开发商的投资。经多方比较后,确定选用带卧式副水箱全自动型产品(坡

太阳能热水集中供热系统设计实例分析

太阳能热水集中供热系统设计实例分析摘要：本文首先简要介绍了太阳能热水集中供热系统的应用现状及原理，指出了太阳能热水集中供热系统在供热效率和节能环保等方面的重要作用。通过某学校太阳能供热系统设计实例分析，对系统设计原则和集热器选型进行了总结和归纳，为相关工程设计实践提供了参考。关键词太阳能供热系统、电辅加热、集热循环、集热器引言太阳能作为一种安全、经济、方便、卫生的清洁能源，在当今世界的能源危机中，越来越受到重视，得到多种途径的开发利用。我国大力提倡环境保护和能源节约，使得太阳能技术得到长足的发展。本文通过某职业教育中心工程中太阳能热水集中供热系统的应用实例分析，对系统设计原则和集热器选型进行了总结，可以作为相关设计工作的参考。一、太阳能供热系统特点及组成太阳能热水供热系统是利用太阳能集热器收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中极具经济价值、技术较为成熟的一项应用产品。供热系统一般主要由集热器、储水箱、循环水泵、连接管路和控制中心等部分组成。连续供水集中太阳能热水系统具有供水品质好、节能环保、便于管理、使用费用低等特点，值得广泛推广应用。工程设计实例分析某职教中心工程总建筑面积约12.5万平方米。一期建筑面积6.6万平方米，二期建筑面积5.9万平方米。其中，1#、2#宿舍楼均为地上六层，建筑高度23.6米，采用屋顶太阳能集热系统供各层公共浴室学生洗浴用水。用水总量计算根据《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》相关用水规定，确定生活用水量。本工程中单体宿舍容纳在校学生3200人，每层设男女浴室各2间。取设计标准40升/人计算，供水模式为全天供水，太阳能系统日供热水100吨。

太阳能热水系统技术规范(1)

1总则 1. 0. 1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1. 0. 2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1. 0. 3民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2 术语 2.0.1民用建筑 civil building 供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2.0.2居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2.0.3 公共建筑 public building 供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2.0.4低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。

2.0.5多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2.0.6中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2.0.7高层住宅 tall storey housing 十层及十层以上的住宅建筑。 2.0.8高层建筑 tall building 十层及十层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2.0.9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2.0.10建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2.0.11地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2.0.12半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2.0.13设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2.0.14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。 2.0.15 建筑平台 terrace 供使用者或居住者进行室外活动的上人屋面或由建筑底层地面伸出室外的部分。 2.0.16日照间距 sunshine distance 为保证在规定的日照标准日(冬至日或大寒日)的有效日照时间，前后两栋建筑物之间规定的距离。 2.0.17 平屋面 plane roof 屋面坡度小于20°的建筑屋面。 2.0.18 坡屋面 sloping roof 屋面坡度大于20°且小于90°的建筑屋面。常见的坡屋面形式有单坡屋面、双坡屋面、四坡屋面和曼莎屋面等。 2.0.19管道井 pipe shaft 建筑物中用于布置竖向设备管线的竖向井道。 2.0.20建筑工程 building engineering 为新建、改建或扩建房屋建筑物和附属构筑物设施所进行的规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体。 2.0.21建筑工程质量 quality of building engineering 反映建筑工程满足相关标准规定或合同约定的要求，包括其在安全、使用功能及其在耐久性能、环境保护等方面所有明显和隐含能力的特性总和。 2.0.22太阳热水系统 solar water heating system 把太阳能转换成热能以加热水并输送至各用户所必须的完整系统装置。通常包括太阳集热器、贮水箱、泵、连接管道、支架和其它零部件，以及和控制系统和必要时配合使用的互补热源。 2.0.23太阳集热器 solar collector 吸收太阳辐射能并向流经自身的传热工质传递热量的装置。 2.0.24贮水箱storage tank 太阳热水系统中储存热水的装置。 2.0.25直接系统 direct system 在太阳集热器中直接加热水给用户的系统。 2.0.26间接系统 indirect system 在太阳集热器中加热某种传热工质，再使该传热工质通过换热器加热水给用户的系统。 2.0.27真空管太阳集热器 evacuated tube solar collector 若干支真空太阳集热管按一定规则排成阵列与联集管、尾架和反射器等组装的太阳集热器。 2.0.28平板型太阳集热器 flat plate solar collector 接受太阳辐射并向其传热工质传递热量的非聚光型太阳集热器。其中吸热体结构基本为平板形

(整理)大型住宅小区利用太阳能集中供热水工程

项目可行性研究报告项目名称：大型住宅小区太阳能热水工程（该项目建筑面积达90万m2）领域：新能源、环保与节能申报单位：起草人：高毛红（山东桑乐太阳能有限公司,山东省能源研究）申报时间：2005.7

。 3、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解该项目是一项多学科、多专业组合优化工作。主要由集热器阵列、蓄热水箱、循环管路、变频控制供水系统、泵阀选用、辅助加热系统、传感系统、PLC 可编程控制系统、人机界面触摸屏和远程监控系统等组成。系统的组成如图1所示，下面重点对系统的工作原理和控制要点作介绍：远程通信太阳辐照仪控制执行器件采集现场数据工业控制计算机 PLC 触摸屏人机界面图1 太阳热水工程原理、供热水及其控制系统工作原理： U 型真空管集热器吸热后使其联管内水温升高，当达到设定水温时，电磁

阀1打开，自来水将集热器内的热水推进蓄热水箱，当定温点水温降低后，电磁阀自动关闭，当光照继续加热集热器内水温达到设定温度后，电磁阀1又自动打开，这样反复加热脉冲式送水，如果集热器和水箱匹配，光照结束后，水箱内充满所要热水。如果水箱提前充满（有剩余热水），系统自动进入温差循环状态。定温电变成高温点，水箱内是低温点。通过循环泵与蓄热水箱循环使蓄热水箱温度继续升高。辅助热源（预定天然气锅炉）在太阳能量不足时工作，作为太阳能的补充，同样实行定温直流方式，系统全自动运行。有情况变化，电脑芯片的程序也随之变化按已定程序工作适应变化。变频控制系统通过变频器控制水泵给各终端供水，终端供水水压恒定，而且使供水管路中存水与蓄热水箱之间定温循环，实现出水即热。PLC可编程控制系统利用传感系统采集现场数据，并对数据进行分析和处理，触摸屏人机界面对系统参数进行设置，控制泵阀和电加热等执行器件的工作，使整个系统可靠运转。PLC可把系统数据通过远程通信传送给工业控制计算机，通过工业控制计算机可对系统进行远程监控。 ①、集热器系统采用U形管─真空管集热器,集热器单体采用模块化制作，太阳能集热器阵列采用集热器模块化组合。 U形管─真空管集热器是在全玻璃真空管中插入弯成U形的金属管，在U 形管和玻璃真空管之间有与二者紧密接触的金属翅片，进行热量传导。此集热器为我公司研制的新型产品，除具全玻璃真空管集热器的优点外，集热器可在承压下运行，更适合较复杂的运行状态，更适合安装现场的变化要求，可更好的优化系统，该集热器已通过德国国家实验室ISFH测试。 ②、变频控制供水系统

太阳能热水器集中供热系统设计实例

太阳能热水器集中供热系统设计实例 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

太阳能热水器集中供热系统设计实例作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。1工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。2太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减

太阳能集中供热水系统应用

太阳能集中供热水系统应用摘要：随着国民经济的发展，能源和环境问题成为制约我国经济持续快速增长的主要问题之一，新能源的开发和利用成为解决能源问题的重要途径，其中太阳能的开发和利用首当其冲。我国太阳能的开发和利用目前其主要应用集中在太阳能热水系统上。近几年来，集中式太阳能热水系统设计安装已取得了长足的发展，使用也越来越趋于普遍。本文阐述了太阳能集中供热水系存在的问题和优点，结合实例探讨了太阳能集中供热水系统应用。关键词：太阳能集中供热水问题优点应用太阳能热水器是当今可再生能源技术领域商业化程度最高，推广应用最普遍的技术之一。欧洲自1985年以来，平均每年新装太阳能集热器面积增长率13.6％，保有量年均增长11.7％，其中德国、希腊、奥地利数量最多，三国太阳能热水器保有量之和占欧共体80％。以色列85％的住宅都安装了太阳能热水器，政府规定楼高27米以下新建筑必须安装太阳热水器；同时为保证产品质量，1982年政府要求产品必须符合SI 标准并具有标识。经过20 多年的研究、开发和攻关，我国太阳能开发利用取得很大成就，太阳能热水器产业迅速发展，以每年25％～30％的速度快速增长，初步形成了原材料加工、生产制造和销售安装服务相配套的产业化体系。一、太阳能集中供热水系存在的问题和优点 1、存在的问题虽然我国太阳热水器发展很快，但由于缺乏统一的设计和规范，仍存在如下问题：对于大部分已建住宅，由于没有预留管道井，管线只能从卫生间通风道进入户内，这样给热水器管线布置带来很大不便，甚至还限制了它的使用。由于用户擅自安装，破坏建筑结构，造成屋面损坏、漏雨。许多太阳能热水器零乱地安装在建筑上，形式各异、颜色不一，影响了建筑的美观。 2、优点（1）经济效益高太阳能取之不尽, 用之不竭, 除了设备成本外几乎无需再投入, 具有很好的经济效益。

太阳能供热系统毕业设计

太阳能供热系统内容摘要随着社会的进步和发展，工业化自动化程度加深，在进步的同时能源矛盾也随之加剧，各种新能源应运而生针对目前我国能源短缺和环境问题,本文提出了利用太阳能和其他辅助能源,既能为家庭提供生活热水又能用于采暖的太阳能采暖。本文以“北京安润通电子技术开发有限公司”三河分厂太阳能拱热系统为例，详细论述了大中型工厂太阳能拱热系统的设计。由于储能问题，在小型工厂和家庭中采用该方案时必须添加辅助供热装置。本系统以单片机为控制核心，以工控机辅助调试和记录。控制理论简单，系统运行稳定可靠。关键字：太阳能、拱热、储能、单片机、工控机目录一、绪论 1、课题研究背景及意义 2、本文主要研究内容二、供热系统概况 3、系统控制原理 4、厂房概况三、供暖系统各部分设计 5、积热板 6、管道 7、储能池 8、温度传感器四、控制系统设置（1）、温度信号采集（2）、电机及电磁阀驱动（3）、单片机选择及软件设计（4）、工控机软件设计五、设计总结正文一、绪论 1、课题研究背景及意义先让我们一起来看一组数据来了解一下我国能源现状：我们形容祖国经常会用到“地大物博”一词，但事实表明我们的能源和资源总量并不丰富，由于我国人口众多，人均资源能源的占有量从世界整体水平看存在着明显的差距。严峻的形势让人触目惊心。从能源总量来看，我国是世界第二大能源生产国和第二能源消费国。据资料显示，截止到2004年底，我国石油剩余可采储量23亿吨，占世界总量的1.4%；天然气剩余可采储量2.23万亿立方米，占世界天然气可采储量总量的1.2%；煤炭剩余可采储量1145亿吨，占世界总量的12.6%等。就可采储量而言，有关专家估计，若按目前的开采水平，我国石油资源和东部的煤炭资源将在2030年耗尽，水力资源的开发也将达到极致。就质量而言，我国能源资源以煤炭为主，按各种燃料的热值计算，在目前的探明储量下，世界能源资源中，固体燃料和液体、气体燃料的比例为4：1，而我国则远远落后于这一比值。目前，在世界能源产量中，高质量的液、气体能源所占比例为60.8%，而我国仅为19.1%。

高层住宅太阳能集中供热分户计量设计方案

多层住宅小区太阳能集中集热、分户储热和集中集热、分户计量热水系统设计方案二〇一〇年十一月

一、工程概况 1.1 工程概况住宅小区太阳能热水应用示范项目地理位置、建筑类型、建筑面积、使用功能、示范面积等见表1。表1 住宅小区太阳能热水应用示范项目工程概况住宅小区占地面积约2.5万平方米，总投资6亿元，规划建筑面积57.14万平方米。住宅建筑面积48.2万平方米，商铺建筑面积6.25万平方米，另外还包括酒店、会所、物业、幼儿园、医务室及其它公共建筑。工程完成后可向社会提供4023套住宅。表2 住宅小区基本情况

1.2总平面图住宅小区总平面图见图1-图3。图1 住宅小区项目总规划鸟瞰图图2 住宅小区项目总规划平面图

图3住宅小区规划图二、示范目标及主要内容 2.1 示范目标总目标：将住宅小区建设成为太阳能热水系统示范工程，并实现太阳能热水系统与建筑的一体化，实现可再生能源的规模化应用。（1）示范项目通过采用外墙保温，屋面等高效的围护结构节能技术，使建筑物节能目标达到65%以上；（2）太阳能热水系统可满足全年60％的生活热水要求。 2.2 示范主要内容示范主要内容为可再生能源太阳能在建筑上的一体化应用，示范项目主要采用集中集热、分户储热式太阳能中央热水系统为居民提供生活热水。

示范内容主要围绕以下关键目标及指标展开：（1）建筑节能目标≥65%。本项目外墙采用框架结构，多孔砖填充，屋面采用了聚苯板保温技术。（2）太阳能热水系统提供的热水占总热水消耗的60%以上。太阳热水系统采用电加热系统作为辅助能源，通过采用太阳能热水系统，可以大大降低常规能源使用量，最大限度地利用太阳能，阴雨天或太阳能供热水不足部分由辅助电加热系统提供。（3）太阳能集热器与平屋面的建筑结合示范，采用集中集热、分户储热式太阳能热水系统。（4）采用集中集热分户储热实现太阳能热水系统的规模化应用，其中太阳能集热器采用真空管式集热器，使用寿命长达30年，后期运行维护方便。 2各住户使用自家水箱里的热水和辅助能源,不存在物业分户收取水电费的问题;运行过程中,不存在收费管理问题; 2集热系统的设备利用率较高,设备的初投资略低,维护费用较低。楼面太阳能可由物业负责维护管理; 2不受楼层高低限制,并可以实现太阳能热能资源共享; 2可以根据楼面建筑情况灵活布局,最容易实现与建筑物相协调。

太阳能集中供热水系统维护保养规程

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