太阳能和锅炉的结合利用
太阳能与锅炉结合使用的热水及供暖系统
MARIO DONINELLI
一、太阳及太阳能
1.1 太阳能
作为清洁的可持续利用且用之不尽的能源，太阳能的重要性越来越得到了广泛的认识。
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，如图1所示， 4个氢原子在核聚变为一个氦原子时释放出巨大的能量。这个能量通过辐射的形式到达地球， 其每秒钟照射到地球上的能量相当于燃烧500万吨煤。在进入地球大气层前太阳辐射能量大约为1350w/m2，经过大气层过滤后达到地球表面其能量减低，在晴天时约1000w/m2，阴天时约100-150w/m2。
4个氢原子 1个氦原子 能量
图1 太阳内部的核聚变图示
1.2 日照热量的分布
年均日照热量指一年时间内每个朝南的单位面积所能够收集到的热量，了解这个数据有助于对太阳能光热系统的实施进行准确的预算评估。图2表明了欧 洲的年均日照分布情况，此数据不仅与经纬度有关，还同时考虑到了朝向、表面的倾斜度等因素。
图2 欧洲年均日照分布情况
1.3被动及主动利用太阳能光热的方式
人类利用太阳能光热分为被动及主动两种方式:被动方式指不需要借助其它能源就可获得太阳能的方式，如温室、农作物干燥等，见图3 a。
主动方式指需要通过其它能源，制造相应的设备将太阳能转换为热能的方式,见图3 b。
图3a 太阳能被动利用方式图3b 太阳能主动利用方式
二、太阳能集热板的种类及用途
2.1 无遮板液体式集热板
由塑料集热管构成。由于无遮盖，其加热水温只到40℃—45℃。因此它主要用于加热泳池。
它最大的优势为造价低。但由于其材质和加工工艺的原因，其使用寿命短。
见图4
图4 无遮板式液体集热板 图5平板镜面式液体集热板
2.2 平板镜面液体式集热板
它由以下几部分构成：
——金属集热器（铜、铝或钢），此集热器与通水的管道为一体。
——玻璃或塑料材质的反光板，对于阳光有极强的吸收性，同时对于集热板内部吸收热源的反射有极强的不透光性。
——隔热板：在集热板后面用于防止热量损失。
——箱体：以上元件的外壳，起到保温的作用。
这种集热板能产生90℃—95℃的热水，但在水温超过65℃—70℃后其热效率降低。
它们的安装使用较简便，费用也适中，因此较多地使用于民用建筑。
对于小型家用热水系统，它们还可与水箱配备为一体。
见图5
2.3 真空管液体式集热板
集热板由真空的玻璃管组成，其内部装有集热条。
这类集热板的技术较为成熟。能有效防止集热板本身的散热，同时保证较高的热效率，这非常适合于较为寒冷的区域。
真空管的集热板能产生115℃——120℃的热水。因此不仅适合于民用生活热水，还可用于采暖，制冷等。
其造价也较为昂贵。
见图6
图6 玻璃真空管式液体集热板 图7 箱式空气集热板
2.4 箱体空气式集热板
它的表面为透明的集热板（玻璃或塑料），四周底部为隔热材料。
集热器为普通的金属板（铜或钢），在其上下部为空气滚动而非水。
这类集热板的热效率低，因为空气作为传递和换热的热媒是不理想的。但是其造价低，重量小的特点是其相对的优势，而且不用考虑防冻的问题。其主要用于农业加热和干燥农作物。
见图7
三、太阳能的热能储存方式
太阳能并不是随时可取。因此，需要通过储存的方式将其热量收集起来连续使用。储存的方式有多种，我们在本章节里只讨论运用于热水系统的水热储存方式。
3.1 被动储热方式
太阳能集热板收集到的热量加热内部的水，水加热后上升形成自然的循环因此加热储水水箱，图8a是夹套式水箱，即太阳能集热系统的水不与水箱内的水接触，而是在水箱外侧循环加热；而图8b集热系统的水与水箱为一体，这种与集热板分离的水箱在安装时更美观，不影响屋顶的外观。
被动储热水箱又分为开放式和承压式：开放式水箱由于其用水压力为安装位置的高度静压，因此往往偏低，影响用户的用水舒适度；承压式水箱的出水压力为冷水进水压力，更能满足用户用水的需求。接下来我们将只讨论承压式储水水箱。
图8a 夹套式热水水箱 图8b 隐藏式热水水箱
3.2 主动储热方式
?夹套式储热水箱：水箱外侧为集热系统的循环热水，主要用于小型系统。
见图9
图9 夹套式储热水箱 图10 单盘管式储热水箱
?单盘管式储热水箱：水箱内置的换热盘管将集热系统的热能转换到水箱内，它主要用于小型系统。见图10
?双盘管式储热水箱：水箱下部的换热盘管连接太阳能集热系统，上部的盘管连接锅炉系统，这种通过另外的热源盘管换热方式可以实现水箱的
热水随时性，它主要用于大中型系统。见图11
图11双盘管式储热水箱 图12 子母型储热水箱 ?子母型储热水箱：由一个内置水箱构成，又称为“子母箱”。它大多用于
“混合型”系统，即同时提供生活热水和采暖的系统。
外面的大水箱储存的热水用于采暖，而内置的小水箱则用于生活热水。
子母箱非常适合于混合型系统，因为它能直接与以下系统连接。
——太阳能集热板系统
——锅炉热源系统
——采暖系统
——热水系统
这类水箱大多运用于中小型系统。见图12
四、太阳能集热系统的调节
太阳能集热系统，又称为一次系统，它的调节核心为温差型热力调节，其主
要构成元件为：
——调节器：用于设定所需要的温差值△t，根据温度传感反馈的信号启停被控
元件如水泵，阀门等。
——两个温度传感器：用于传递集热板和储热水箱的温度。
当太阳能集热板与储热水箱的温差超过设定值时，太阳能一次系统的循环泵
启动；反之，循环泵停止。
4.1温差型热力调节方式
当感温器1和2之间的温差超过设定值时，调节器给予水泵启动提示；反之
水泵停止工作。见图13
图13 温差型热力调节方式 图14 温差调节器结合模拟旁通阀调节方式
4.2温差型热力调节及模拟旁通阀结合方式
当感温器1和2之间的温差超过设定值△t时，调节器不仅开启水泵循环，同时调节模拟旁通阀，使温差始终稳定。
这种方式优化了集热板和水箱之间的换热，更加完全地利用了太阳能。但是其成本较高，因此更多适合于大中型系统。见图14
4.3 外置换热器及温差型热力调节方式
当感温器1和2之间的温差超过设定值△t1时，调节器1指示循环泵A开启；当感温器3和4之间的温差超过设定值△t2时，调节器2指示循环泵B开启。见图15
4.4 温差型双调节器及双储热水箱调节方式
当感温器1和2之间的温差超过设定值△t1时，调节器1指示循环泵开启，同时调节模拟旁通阀，使温差始终稳定。当感温器3和4之间的温差超过设定值△t2时，调节器2打开三通分流阀，使集热板的一次系统水进入高温储热水箱。反之，集热系统的水通过三通阀进入中温水箱。见图16
图15 双温差调节器和外置换热 器调节方式
图16 双温差调节器、模拟旁通阀、三通分流及双水温储热水箱调节方式
模拟旁通阀
三通分流阀
五、 太阳能与锅炉结合使用的热水解决方案
5.1壁挂炉及分流阀结合的热水系统
如果储热水箱的温度低
于其温控器设定的温度。分
流阀朝向壁挂炉的一端打
开，从储热水箱出来的热水
进入壁挂炉的冷水接口，通
过加热后进入恒温混合阀。
反之，分流阀直接将储热水
箱的热水输送到恒温混合
阀。
注：为避免过热现象出
现，壁挂炉应该选用直接调
节出水温度（即不是通过调
节流量来调节温度的）的类
型。见图17
图17 太阳能与壁挂炉结合的使用方案
5.2 与落地炉及分流阀结
合的热水系统
其调节方式与图17相
同，区别在于落地锅炉内部
带储热水箱，水箱温度由温
控器直接控制，因此，不会
出现壁挂炉的过热现象。见
图18
图18 太阳能与落地锅炉结合使用的热水方案
5.3 与锅炉热源的水力分压器支路结合使用的热水系统
当储热水箱的水温低于温控器设定的温度时，锅炉热源的水力分压器换热盘管支路的循环泵启动，以锅炉出来的热源经换热盘管加热水箱使其到达设顶的温度。这样达到了太阳能辅助加热的功能。换热盘管置于水箱上部分有利于利用水的分层加热。水力分压器的作用在于避免了锅炉热源的各个支路之间不会相互影响，诸如，在加热水箱时，其它供暖支路不被‘抢’水。
但值得考虑的是，由于换热盘管置于水箱中，自然水箱下部分的水温也随之升高。这样会造成太阳能集热系统的换热效率降低。不能做到完全地利用太阳能。见图19，20
图19 与锅炉热源的水力分压器支路结合使用的热水系统
图20 水力分压器工作图示
5.4双储热水箱及分流阀结合使用的热水系统
与图示17、18相同，分流阀的作用在于将储热水箱的水根据其水温情况或者直接送到恒温混合阀（水温高于设定温度时）或者将水送到锅炉热源换热的储
热水箱加热后再到恒温
混合阀。
第一个太阳能的储
热水箱能够完全利用太
阳能的热量。避免了图示
19中出现的热效率降低
的问题。
这种调节方式适合
于大中型系统。见图21
图21 双储热水箱及分流阀结合使用的热水系统 5.5太阳能中央储水，壁挂炉独立供应热水的系统
这种解决方案采用太阳能的储热水箱为中央热源，将储热水箱的热水通过恒温混合阀输送到每个壁挂炉的冷水入水口，然后再由壁挂炉加热到所需的热水温度，这种方式下，使用的太阳能储热热水能有效降低壁挂炉的燃气消耗量。见图22
图22 太阳能中央储水，壁挂炉独立供应热水的系统
六、热水及供暖结合使用的系统调节方式
在使用太阳能作为热源的热水和采暖系统中，应该尽量降低辅助加热，这样才能更多地利用太阳能进行储热。在这种情况下，不仅需要对采暖的围护结构进行良好的保温，同时在采暖方式上也应选择低温供暖的系统，如辐射地板采暖系统。
6.1 子母箱的供暖及生活热水调节方式
子母箱的大水箱用于采暖，内置小水箱用于生活热水。大水箱上配置的温控器在水箱温度低于设定温度时启动壁挂炉加热水箱。在大水箱的温度得到保证的同时，用于生活热水的小水箱也同步得到加热。
这种方式适合于中小型的系统。见图23
图23 子母箱的供暖及生活热水调节方式
6.2 双储热水箱及分流阀结合使用方式
这种解决方案里的两个储热水箱形式为：第一个储热水箱内有两个盘管，底部的盘管是太阳能集热系统换热盘管，顶部的换热盘管为地板采暖热量补充盘
管；第二个储热水箱为锅炉热源加热水箱，内置的换热盘管与锅炉热源连接，在其温度低于温控器设定温度时启动循环泵换热。
两个水箱均提供生活热水：从第一个水箱出来的水进入第二个水箱，这样能完全地利用太阳能的储存热量。地板辐射采暖系统由锅炉热源提供，通过气候补偿器控制供水温度；这个系统最大的特点是利用太阳能储热提高供暖回水温度，从而提高锅炉热效率的方式：当感温器1的温度超过感温器2时，即储热水箱的温度超过采暖回水温度时，调节器给分流阀开启信号，使地板采暖回水从盘管中换来热量在再回到锅炉，有效地提高锅炉回水温度。见图24
图24 双储热水箱及分流阀结合使用方式
6.3 冷凝式锅炉及双储热水箱结合的调节方式
图24的解决方案存在以下一个隐患：当热负荷很大的时候，如寒冷的阴天，热水用水量大，供暖开启初期等，这时候回水温度有可能会低于烟道冷凝温度造成传统锅炉冷凝，减低锅炉使用寿命。使用冷凝式锅炉就能够有效解决这个问题，越是低的回水温度锅炉的热效率越高。见图25
图25 冷凝式锅炉及双储热水箱结合的调节方式
七、系统的设计、计算
7.1 太阳能集热系统的设计
在设计太阳能集热系统时需要考虑以下几个因素:
?集热板的面积
?集热系统的功率
?集热系统的温差
?储热水箱的容积
集热板面积的设计
集热板面积的选择取决于多种因素, 而有些因素很难界定,比如说集热板的有效功率,调节系统的性能, 系统实际使用的特征等等. 所以我们根据经验提供出以下一些平均值以供参考:
集热板面积与用水量对比: 按热水温度40摄氏度, 光面式集热板为设计标准,
如果是真空管式集热板, 面积可以相应缩小20%.
区域 集热板面积 热水用水量
意大利北部 1.2平方米 50升/每天
意大利中部 1.0平方米 50升/每天
意大利南部 0.8平方米 50升/每天
集热板面积与供暖面积对比: 按低温辐射供暖且房屋保温效果良好、 光面式集热板为设计标准, 如果是真空管式集热板, 面积可以相应缩小20%.
区域 集热板面积 供暖面积
意大利北部 0.7-0.9平方米 10平方米
意大利中部 0.6-0.75平方米 10平方米
意大利南部 0.50-0.65平方米 10平方米
露天泳池 0.40-0.60平方米 1平方米
室内泳池 0.30-0.40平方米 1平方米
集热系统的功率Q
指每一平方米的集热板在最强的日照下能给予循环系统的热量.这个数据利于选择循环系统的水泵及换热盘管的面积. 集热系统的功率与很多因素有关, 诸如: 所在区域的日照、集热板的构造方式、集热板安装的方向和倾斜度、室外温度、系统的运行情况等。总的说来，光面式集热板的平均功率大致为：
Q=400千卡/每小时/每平方米
集热系统的温差
指集热系统供水和回水的温度差，就如前面所述，这个温差值用于决定集热循环系统需要选择的水泵大小。
根据太阳能集热系统的特征，温差值一般都选择为 10℃
储热水箱的容积
容积的选择可遵循以下公式：
V=（50-60）X S
V= 储热水箱容积 立方米
S= 集热板面积 平方米
7.2 太阳能集热板的连接方式及其流量平衡
在多个集热板进行连接的时候，需要保证流量平衡及低压损：压力损失低有助于水泵的节能。
串联式连接的集
热板流量是均衡的，
但是在串联超过4-5
个集热板时，其压力
损失升高，从图26
可以看出，单个集热
板流量80升/每小时
压损为20毫米水柱，
而在5个集热板串联
时流量为400升/每
小时， 而压损却达到
了2500毫米水柱（以
集热板面积2平方
米、 单个流量， 单
个压损20毫米水柱
为实验条件）。
图26太阳能集热板的连接方式
每组串联起来的集热板又可以通过同程系统，或者用手动/自动流量平衡阀来平衡每组流量，见图27：
图27 太阳能集热板的流量平衡
7.3 换热盘管的设计
换热盘管分为内置式的和外置式两种：
内置换热盘管的设计可以根据换热盘管面积等于集热板面积的35-40%的原则计算。
外置换热盘管或板式换热器的设计则需要制造厂家的技术规格或计算软件进行计算，不能通过简单的比例估算。
7.4 膨胀罐的选型
在集热循环系统内，为了避免液体加热膨胀从安全阀泄漏及防止汽化，膨胀罐是必不可少的元件，其容积的选择遵循以下公式：
公式1
Vu=(Vc x e + Vp) x k
Vu= 膨胀罐有效容积 升
Vc= 集热循环系统液体量 升
e= 液体膨胀系数：水0.045; 水/乙二醇溶液0.07
Vp= 集热板液体量 升
k= 安全系数： 通常取1.1
公式2
Vn=Vu x (Pf + 1) / (Pf - Pi)
Vn= 膨胀罐额定容积 升
Vu= 膨胀罐有效容积 升
Pi= 起始压力，又称为预充压力 巴
Pf= 最高压力，巴。 建议为安全阀开启压力—0.5巴
7.5 太阳能系统元件
9温差型调节器：用于设定集热系统供回水温差值，根据温度传感器反馈的信号指示执行机构如水泵、阀门的开闭。见图28
9一次循环系统组件：这套组件包含：循环泵、供回水温度表、压力表、流量计、流量调节阀、注水/泄水阀、膨胀罐及连接软管、安全阀。循环组件是整个集热系统的核心。见图29
9高温排气阀：安装在集热系统顶端，用于排除集热系统中存在的空气，它需要具备耐高温的特征。见图30
图 28 温差型调节器图29 一次循环系统组件
9三通分流阀：其作用在前面的图示里已经谈到，它用于太阳能和锅炉热源的切换。见图31
图30 太阳能自动排气阀图31 三通分流阀
9恒温混合阀：用于生活热水系统，保证储
水箱内的高温水经过阀门与冷水恒温混
合后输送到用户端，避免造成烫伤以及保
证了热水的恒温舒适性。见图32
图32 太阳能恒温混合阀
八、总结
尽管太阳能的重要性得到了全世界广泛的认可，但真正有效可行的光热设备还是只占据能源供应的很小一部分，其主要原因为：
太阳能的热能利用技术，包括系统的设计及构造，还不是非常成熟，很多在使用中的太阳能热水器实际上没有完全利用到太阳能，而是在利用电作为辅助加热，甚至不必要地造成反向加热。
承压式、分体式太阳能热水系统， 尤其是与锅炉热源一体式的系统，其初次投资较大。如果没有政府相应的鼓励政策，很难得到用户的认可。
节能意识：随着经济水平的不断提高，才能使人们的节能环保意识得到提高。
但是我们确信，随着本行业技术的不断发展，各国政府对于使用新能源的政策鼓励，老百姓节能意识的提高，太阳能的利用会越来越广泛。
参考文献：CALEFFI IDRAULICA 29 — GLI IMPIANTI A PANNELLI SOLARI—MARIO DONINELLI
利用太阳能的方式以及其优缺点分析
武汉大学 [太阳能利用] 专业：[动力与机械学院] 学生姓名：[许杭锟] 学号：2014301390015 完成时间：2015年5月18日
利用太阳能 摘要:为了应对如今严峻的能源短缺的问题。出现了各种利用太阳能的方式，比如;太阳能的直接利用，水的光解制氢，太阳能发电板 关键词;太阳能，凹面镜，太阳能电池，化学能，电能 如今面对极度缺乏能源严峻形式，积极寻找新能源的高效便捷的利用方式已成为当下十分重要的课题。而作为分布最为广泛的太阳能无疑成了未来的新能源首选。据估计，照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，足以供全球人类一年能量的消费，这就是说太阳能有很大的开发空间。然而，很遗憾的是现在的太阳能利用并没有达到令人满意的效果，普遍存在利用效率不高的问题，现在我就个人想法对现在的太阳能利用及其发展做个概述，并且提出几个新的利用太阳能的方式。 一：关于现今已有的利用太阳能的看法 1.太阳能的直接利用 这种方式是最直接的利用方式，直接将太阳作为热源而获得太阳能，例如太阳能热水器，利用凹反射镜加热水，实现干燥等。但是很明显的是这种利用方式并不能符合现代要求，其应用广泛性太小了，因为它仅仅将太阳能转变为热能，因此很难得到大规模地在多领域的应用，但是它的优点也相当明显，作为一个热源它是一个很好的选择，一个普通的凹面反射镜的焦点温度可达几百甚至上千。所以能不能结合这个优点将太阳能利用起来呢。当然可以，我们可以在一个光线充足的地方建大规模的集群性的太阳能汇聚镜，用它来加热水塔中的水，从而产 生高压水蒸气带动汽轮 机转动实现发电。而这一 想法已有实例，下图就是 聚光太阳能发电塔。一个 这样的独立单元发电功 率达到50兆瓦，这一发 电方式虽然成本较高，不 过其利用太阳能效率较 高，甚至超过了太阳能光 伏电池的利用效率，有望 发展。
太阳能热利用课程设计
新能源科学与工程学院 太阳能热利用原理与计算机模拟课程设计 学院：新能源科学与工程学院 专业班级：太阳能光热技术及应用 学生姓名：章杜彬 学号： 指导教师：詹长军 实施时间：— 姓名章杜彬课程设计成绩 评语： 指导教师（签名） 摘要
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。地球赤道的周长为40,000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102,000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳。 太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。 关键词：太阳能集热器系统设计太阳能集热器面积设备的选型 目录 第一章项目概况 (4) 1.1 建筑概况 (4) 1.2 气象参数 (4)
太阳能利用技术课程论文
HUNAN UNIVERSITY 太阳能利用技术课程论文 太阳能制冷 姓名：叶祎201301050111 专业班级：能源与动力工程1301 所在学院：机械与运载工程学院 指导老师：陈敬炜
1 引言 太阳能是新能源和可再生能源的一种，具有普遍、无害、长久等优点，被认为是人类未来最理想的替代能源之一。但太阳能同时也有分散、随机、间歇等缺点，故需要研究各种技术以及配备各种收集和储能设备来达到对太阳能的利用。 简单来说，太阳能制冷是将收集的太阳能转换为热能或机械能，再利用这部分热能或机械能作为外界的补偿，使系统达到并维持所需的低温。其最大的优点是有很好的季节适应性——夏季气温越高，越需要制冷，同时太阳辐射条件也越好，太阳能制冷系统的制冷量也越大。除此之外，太阳能制冷还具有污染小，工作噪声小以及一机多用等优点。 2 原理、特点及发展趋势 根据不同的能量转换方式，现有的太阳能制冷主要有太阳能光电转换，再以电制冷，以及光热转换，以热制冷这两种方式。其中光电转换的制冷方法因为成本较高而多用于研究，光热转换的制冷方法则因其廉价的优势而被广泛应用。 以热制冷的太阳能制冷系统又可分为一下几类： 1）太阳能吸收式制冷系统 原理和特点： 吸收式制冷是目前为止应用最多的太阳能空调方式，其工作原理是利用溶液浓度的变化来获取冷量，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热，再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。常用的吸收剂-制冷剂的组合有两种，溴化锂-水和水-氨，其中溴化锂吸收式制冷技术相对成熟，但系统成本稍高，故主要用于大型空调设备。 主要组成为太阳能集热器、吸收式制冷剂、空调箱、锅炉、储水箱和自动控制系统等。 发展趋势： 吸收式制冷起源于1932年，但受制于成本高、商业价值而发展缓慢；1992年因世界性能源危机而收到发达国家重视，发展至今。 目前的吸收式制冷需采用聚光式集热器，影响推广，故研究将重点放在降低所需热源温度上。 2）太阳能吸附式制冷系统 原理和特点： 吸附式制冷系统与吸收式不同之处在于吸附式制冷系统的太阳能集热器和吸附器合二为一，即将太阳能系统与制冷剂合二为一，其结构较吸收式制冷系统而言更为简单。 其工作原理是利用物质的物态变化来达到制冷，有加热脱附-冷凝-吸附-蒸发
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宾馆热水制备供应方案 宾馆按130个房间计算时，平均每日需生活热水约15吨左右，冬天以水加热到70度水温计算每日需90万大卡热量，为降低宾馆的使用成本和运行的稳定性，建议采用新能源和天然气组合能源，以广范使用的自然能源（太阳能或空气热源），作为主要能源，为克服天气环境因素对热水温度的影响，油气作补充能源，现提出以下供热方案供用户参考。 1以太阳能为主，燃气锅炉为辅的供热方案 ⑴太阳能热水器作为常用的主要节能产品，其能源主要吸收阳光使水温加热升高，在日照充足的情况下设置一定数量的太阳能热水器可满足宾馆使用，但遇阴雨天或秋冬天就要使用电或天然气辅助加热。 ⑵运行经济成本比较：太阳能热水器辅助加热时用电加热成本费用太高，用燃气锅炉供热较为便宜，其热水费用大约为用电的1/4。以恩施的一年日照天数270天计算，90天为阴雨天（秋冬天）需使用辅助加热，用电加热时每年需电费10465度*90天=941850度*1.3元/度=1224405元,用天然气锅炉加热时每年需费用38立方*3小时=114立方*90天=10260立方*3.5元/立方=30780元。 ⑶前期投资：太阳能热水器造价35多万元，阴雨天用电加辅助热时电总负荷较大，配电设施投资需10多万元。用天然气加热时需锅炉
0.35MW，其锅炉造价3.8万元，油气两用锅炉造价6.5万元。 2 以空气热泵为主，燃气锅炉为辅的供热方案 ⑴“空气能”热水机产品是当今世界上开拓利用新能源最好的设备之一,被誉为“全球第四代热水器”，它是利用少量的电能驱动热泵系统从外界环境(空气)中吸收热能,并将热能释放出来加热水。作为新型的绿色能源产品，技术已相当成熟，正大力推广使用，同样的热水量，空气能耗电只需电热水器的1/4，燃气的1/3。其主要特点是吸收空气中的热量使水温加热升高，不受阴雨/风力等影响，即使在冬季仍能正常制一定的热水，如遇寒冷天气温度较低时才需天然气（柴油）辅助加热以提升水温。 ⑵运行经济成本比较：空气能热水机耗电量夏季约4度/吨热水，冬季约16度/吨热水，每吨热水年平均耗电量约10度，按15吨热水计算年平均耗电量约10度*15吨*365天=54750度*1.3=71175元，按恩施的一年寒冷天数70天需使用天然气辅助加热时每年约需费用10立方*4小时=40立方*70天=2800立方*3元/立方=8400元。 ⑶前期投资：空气能热水机造价15万多元，用电负荷较低，最大启动电负荷22千瓦，运行负荷15千瓦，若寒冷冬季需用天然气辅助加热时配置锅炉12MW，其造价1.8万元,油气两用锅炉3.5万元。 综上，太阳能热水器和空气源热泵均为节能产品，各有其特点。
(完整版)太阳能利用技术常考题目及答案
0、太阳常数的定义：太阳常数是指在日地平均距离处，地球大气层外（大气上界）垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的所有波长的太阳总辐射能量值，它基本上是一个常数，所以这个辐照度称为太阳常数。 1、太阳赤纬角的定义：太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角。 2、太阳高度角和太阳方位角的定义：高度角：太阳中心直射到地面的光线与当地水平面间夹角(h)，表示太阳的高度。方位角：太阳光线在地平面上的投影与当地正南方的夹角，向西为正，向东为负，变化范围正负180；它表示太阳的方位，决定太阳光的入射方向。 3、大气质量和大气透明系数的定义：太阳光线通过的大气路程与太阳在天顶时太阳光线通过的大气路程之比；表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数 4、大气对太阳辐射的影响，详细了解答：大气辐射具有削弱作用，太阳光线在大气中经过的路程越长能量损失的就越多，大气对太阳辐射的作用一共有三种方式：吸收反射散射作用。具体来说,吸收作用变现在平流层的臭氧吸收紫外线，水汽，二氧化碳吸收红外线。反射作用：较大的颗粒尘埃，还有云层对阳光的反射。散射：主要是大气分子还有微小的尘埃对波长较短的可见光，还有颗粒较大的尘埃，雾粒，小水滴对各种波长的散射。 5、太阳辐射产生的物理机制是什么？答：太阳辐射分为两种：一种是从光球表面发射出来的光辐射，因为它以电磁波的形式传播光热，所以又叫做电磁辐射。另外一种是微粒辐射，它是由正电荷的质子和大致等量的带负电荷的电子以及其他粒子做组成的粒子流。 6、什么是太阳辐射年总量:一年内地面所接受的太阳辐射短波总辐射量，是衡量一个地方太阳能资源丰富的重要标志。 7、什么是春分秋分夏至冬至：上半年，太阳从低纬度到高纬度逐日升高，春分指春天昼夜均分的一天，随后昼长夜短，直到夏至，太阳走到北回归线，白昼时间最长的一天，随后白粥时间慢慢变短，到秋天，昼夜均分的一天是为秋分，随后昼短夜长直至冬至，太阳走到南回归线，白天最短的一天。 8、太阳光谱的特点：太阳光谱包括紫外区、可见区、红外区，其中，波长小雨0.4um的紫外区占大约8.03%和波长大于0.76um的红外区占45.54%，是人眼看不见的紫外线和红外线，波长为0.4~~0.76um的可见区是我们能见的可见光区46.43%. 9、太阳房的定义以及它的分类：太阳房是利用太阳能进行采暖和空调的环保型生态建筑。太阳房可分为三类：主动太阳房，被动太阳房和热泵式太阳能采暖系统。 10、被动式太阳房的特点是什么以及被动太阳房建筑设计的几个基本原则分别是什么？答：特点：根据当地的气象条件，在基本上不添置附加设备的条件下，只在建筑物构造和材料性能上下功夫，使房屋达到一定采暖效果的方法。原则：构造简单，造价便宜。 11、太阳能储热的方式及原理：方式：自然循环集热，强制循环集热，定温放水集热。原理：冷水经过补冷水系统，进入循环水箱达设定水位后，之后不冷水系统停止工作，低温水进入集热器阵，受太阳能辐射加热水温升高，当集热器上循环管内水温与储热水箱底部水温之温差达到设定值时，启动强制循环泵，将水箱中低温水送到集热器阵，同时将集热器阵中热水送到储热水箱，当上述温差等于和地于设定值时，强制循环泵停止工作。低温水在集热器中继续吸收太阳能辐射，加热。如此循环，是储热水箱中水温不断升高。 12、太阳灶的原理：太阳灶是利用太阳辐射能，通过聚光传热储热等方式获得热量，进行炊事烹饪食物的一种装置。 13、利用太阳能进行海水淡化的常用方法：1被动式太阳能蒸馏系统，如单级或多级倾斜式太阳能蒸馏器，回热式，球面聚光式太阳能蒸馏器等。2主动式太阳能蒸馏系统，有单级或多级附加集热器的盆式，自然或强迫循环式太阳能蒸馏器。3利用太阳能发电进行反渗透法进行海水淡化，此外，还有太阳能多级闪蒸，太阳能多级沸腾蒸馏技术。 14、太阳能热水器的主要组成部分包括那几个部分：集热器，储热水箱，循环水泵，管道，支架，控制系统及相关附件组成。 15、太阳能利用按地域划分的几类地区，按+··················+接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类：一类地区，主要包括青藏高原，甘肃北部，宁夏北部，新疆南部等地。二类地区：包括河北西北部，山西北部，内蒙古南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部和新疆南部等地。三类地区，包括：山东河南河北东南部，山西南部，新疆北部，吉林辽宁云南陕西北部，甘肃东南部，广东南部，福建南部，苏北，皖北，台湾西南。四类地区，包括湖南湖北广西江西浙江福建北部广东北部陕西南部江苏北部安徽南部以及黑龙江台湾东北等地。五类地区，包括：四川重庆贵州。 16、什么是太阳能制冷，根据不同的能量转换方式，太阳能驱动制冷主要有以下两种方式，一是先实现光─电转换，再以电力制冷；二是进行光─热转换，再以热能制冷。 17、太阳能发电的定义和基本形式：通过水或其他工质和装置将太阳能辐射能转换为电能的发电方式，称为太阳能发电。形式有两种：一种实现将太阳辐射能转换成热能，在按照某种发电方式转化为电能。另一种是通过光电器件
2014太阳能光伏发电试卷1(含答案)
2014太阳能光伏发电技术试卷 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题1分，共12分） 1. 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为______。 A．大气质量 B. 太阳常数C．辐射强度 D.太阳光谱 2．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是______。 A．控制器 B. 逆变器C．太阳电池 D.蓄电池 3．太阳能光伏发电系统中，______指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。 A．孤岛效应 B. 光伏效应C．充电效应 D.霍尔效应 4．在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的______。 A．短路电流 B. 开路电流C．工作电流 D.最大电流 5．地面用太阳电池标准测试条件为在温度为25℃下，大气质量为AM1.5的阳光光谱，辐射能量密度为_____W/m2。 A．1000 B. 1367 C．1353 D.1130 6．蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比称为容量______。 A．输入效率 B. 填充因子C．工作电压 D.输出效率 7．蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为_____。 A．自放电率 B. 使用寿命C．放电速率 D.放电深度 8．在太阳能光伏发电系统中，太阳电池方阵所发出的电力如果要供交流负载使用的话，实现此功能的主要器件是______。 A．稳压器 B. 逆变器C．二极管 D.蓄电池 9．当日照条件达到一定程度时，由于日照的变化而引起较明显变化的是______。 A．开路电压 B. 工作电压C．短路电流 D.最佳倾角 10．太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从而产生______。
关于太阳能和空气能结合的双能源热水器探讨
关于太阳能和空气能结合的双能源热水器探讨 摘要本文通过对双能源热水器的系统组成、运行原理、设备选型等详细阐述，以及同目前市场上常规热水器的经济及环保效益分析，从而探讨清洁能源在家用热水器领域当中的应用。通过对比分析阐明了双能源热水器不仅能够产生巨大的经济效益，而且还能为节能减排做出重要贡献。 关键词双能源空气能太阳能经济环保 0前言 随着社会经济的飞速发展，热水器的种类在不断推陈出新。伴随着人们对热水生活需求的提高，不同类型的家用热水器产品纷纷在市场上出现。从最初的电、燃热水器到现在的太阳能、空气能热水器，家用热水器的发展可谓突飞猛进。 经济的飞速发展伴随的是常规能源的日益消耗，从1997年的《京都议定书》到2009年《联合国气候变化框架公约》，充分说明了常规能源的肆意消耗给全球气候带来的严重影响。伴随着能源危机的日益加剧，电、燃热水器的不足之处逐渐显露出来。 “低碳环保”、“节能减排”逐渐成为人们选择家电的标准，因此，更加环保更加节能的热水方案应运而生。 1双能源热水器的组成和工作原理 本文所提到的双能源热水器是指太阳能与空气能两种清洁能源通过合理化结合、优势互补，实现经济节能低碳环保的新型家用热水器产品。双能源热水器主要由太阳能集热器、太阳能泵站、空气源热泵、智能控制器、保温储水箱以及循环管路等设备构成。 太阳能集热器作为系统的主要集热元件将吸收的太阳能转化为热能并通过换热管路传递给水箱中的水，热量的运输主要靠太阳能泵站的启动和关闭来实现。由于储水箱中不安装电加热，故使用空气能热泵作为系统的辅助能源，即在连续阴雨天或太阳能辐照量不足以满足用户热水需求时，启动空气源热泵进行辅助加热。空气源热泵的加入，大大减少了电能的损耗，达到了节能减排的目的。系统可以根据用户的需求智能化运行，无需看护、热水全天候。 双能源热水器的工作原理如图1所示。
新能源专业——太阳能试卷
新能源专业——太阳能试卷 一、单选题【本题型共10道题】 1.2013年（）建成世界上最大的槽式电站。 A．中国 B．美国 C．西班牙 D．印度 用户答案：[B] 得分：1.00 2.坡屋面光伏发电站的建筑主要朝向宜为（），宜避开周边障碍物对光伏组件的遮挡。 A．东 B．南 C．西 D．北 用户答案：[B] 得分：1.00 3.我国未来光伏发电发展的重心是（）。 A．独立光伏发电 B．并网光伏发电 C．分布式光伏发电 D．大型光伏电站 用户答案：[C] 得分：1.00 4.在光伏发电站站址处宜设置太阳能辐射现场观测站，观测装置的安装位
置需要视野开阔，且在一年当中日出和日没方位不能有（）的遮挡物。 A．大于5° B．大于10° C．大于15° D．大于20° 用户答案：[B] 得分：0.00 5.以下选项属于我国第 II类太阳能资源区的有（）。 A．宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B．内蒙古南部.宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部 C．河北东南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D．广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部.安徽南部 用户答案：[C] 得分：0.00 6.固定式布置的光伏方阵、光伏组件安装方位角宜采用（）。 A．东南方向 B．西南方向 C．正南方向 D．正北方向 用户答案：[B] 得分：0.00 7.光伏组件串的最大功率工作电压变化范围应在（）的最大功率跟踪电压范围内。
A．光伏组件 B．电池板 C．逆变器 D．二极管 用户答案：[C] 得分：1.00 8.光伏组件之间及组件与汇流箱之间的电缆应有（）。 A．防水措施和防雷措施 B．固定措施和防晒措施 C．固定措施和防雷措施 D．防晒措施和防水措施 用户答案：[B] 得分：1.00 9.我国未来光伏发电发展的重心是（）。 A．独立光伏发电 B．并网光伏发电 C．分布式光伏发电 D．大型光伏电站 用户答案：[C] 得分：1.00 10.使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于（）。 A．4Ω B．6Ω
太阳能利用技术课程论文
太阳能利用技术课程论文 HUNAN UNIVERSITY 太阳能利用技术课程论文 太阳能制冷 姓名: 叶祎 201301050111 专业班级: 能源与动力工程1301 所在学院: 机械与运载工程学院 指导老师: 陈敬炜 1 引言
太阳能是新能源和可再生能源的一种，具有普遍、无害、长久等优点，被认为是人类未来最理想的替代能源之一。但太阳能同时也有分散、随机、间歇等缺点，故需要研究各种技术以及配备各种收集和储能设备来达到对太阳能的利用。 简单来说，太阳能制冷是将收集的太阳能转换为热能或机械能，再利用这部分热能或机械能作为外界的补偿，使系统达到并维持所需的低温。其最大的优点是有很好的季节适应性——夏季气温越高，越需要制冷，同时太阳辐射条件也越好，太阳能制冷系统的制冷量也越大。除此之外，太阳能制冷还具有污染小，工作噪声小以及一机多用等优点。 2 原理、特点及发展趋势 根据不同的能量转换方式，现有的太阳能制冷主要有太阳能光电转换，再以电制冷，以及光热转换，以热制冷这两种方式。其中光电转换的制冷方法因为成本较高而多用于研究，光热转换的制冷方法则因其廉价的优势而被广泛应用。 以热制冷的太阳能制冷系统又可分为一下几类: 1)太阳能吸收式制冷系统 原理和特点: 吸收式制冷是目前为止应用最多的太阳能空调方式，其工作原理是利用溶液浓度的变化来获取冷量，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热，再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。常用的吸收剂-制冷剂的组合有两种，溴化锂-水和水-氨，其中溴化锂吸收式制冷技术相对成熟，但系统成本稍高，故主要用于大型空调设备。 主要组成为太阳能集热器、吸收式制冷剂、空调箱、锅炉、储水箱和自动控制系统等。 发展趋势: 吸收式制冷起源于1932年，但受制于成本高、商业价值而发展缓慢;1992年因世界性能源危机而收到发达国家重视，发展至今。
太阳能利用技术模拟试题
《太阳能利用技术》模拟试卷 命题人：代术华 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在空格内。错选、多选或未选均无分。 1.太阳的主要成份是( )和氦。 A.氧 B.氮 C.氢 D.氯 2.太阳常数为( )/㎡。 A.367±7W B.1000±7W氮 C.1367±7W D.3000±7W 3.在任何时刻，从日轮中心到观测点间所连的直线和通过观测点的( )之间的夹角叫太阳高度角。 A.地面 B.正南 C.垂直面 D.水平面 4.选择性吸收面主要是对太阳光的( )辐射吸收性能更好。 A.短波 B.中波 C.长 D.所有 5.利用物质温度升高时吸热，降低时放热的特性来实现的太阳能储热为( )。 A.显热储热 B.潜热储热 C.不可逆化学反应储热 D.可逆化学反应储热 6.太阳灶能够烹饪食物是利用( )。 A.柴火 B.通电 C.太阳辐射 D.液化气 7.反射聚光镜一般采用( )反射镜。 A.平面 B.球面 C.抛物面 D.凸面 8.安装分体式太阳能热水器的多高层住宅，集热器要安装在( )立面墙上。 A.东 B.南 C.西 D.北 9.热水器的集热器安装方向为斜面朝向( ) +10°。 A.正东 B.正南 C.正西 D.正北 10.太阳能集热器安装角度为40°（与水平面），集热器上的太阳能辐量约为水平面上的( )。 A.1倍 B.1.3倍 C.2倍 D.3倍 11.结合水分存在于( )。 A.空气中 B.细胞壁 C.较大孔隙中 D.物料表面 12.太阳房与( )面建筑之间应保持一定间距, 以确保冬季不挡光为原则。 A.东 B.南 C.西 D.北 13.房间多了不能全部兼顾采暖可将一些主要房间（如起居室、卧室、餐厅等）沿( )墙布置。 A.东 B.西 C.南 D.北 14.太阳电池是将太阳能直接转变为( )的最基本器件。 A.热能 B.电能 C.风能 D.动能 15. 自然循环式热水器为保证正常运行和防止夜间无辐射时热水倒循环，水箱底部必须高于
太阳能的利用综述(作业
网络教育学院《新能源发电》课程设计 题目：太阳能的利用综述 学习中心：新疆奥鹏学习中心 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 年级： 2011 年春季 学号： 学生： 辅导教师： 完成日期： 2013 年 1 月 3 日
总则： 古代人对太阳非常崇拜，世界上许多历史悠久的国家，如埃及、希腊和中国，都有过很多关于太阳的传说。例如，古代希腊有普罗米修斯盗取天火给予人间的神话故事，古代中国有夸父逐日的神话传说。世界上最早利用太阳能的国家可能就是中国。儒家典籍《周礼·秋官司寇》有用“夫燧”向太阳取明火的记载。说明至少在3000多年前的周代，我们的祖先就已经开始利用太阳能了。 虽然早在3000多年前人类就开始了对太阳能的利用，但早期的应用主要是在白天接受太阳的烘晒和取暖。从世界范围来看，将太阳能作为一种能源动力加以利用，还不到400年的历史。 中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟的太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳热水系统。 一、太阳能利用现状 新能源是二十一世纪世界经济发展中最具有决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，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。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在我国西部广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用。 1、国内外太阳能利用概况 1.1国外现状 常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。近几年，国际光伏发电迅猛发展。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1994年度的财政预算中，光伏发电的预算达7800
太阳能的技术利用
195 (下转第197页) 浅谈太阳能的技术利用 陈登科 格尔木市建筑工程质量监督站 摘 要：随着经济的发展，随即而来的就是能源危机和环境污染，利用可再生、无污染的能源已成为现代社会 的一个趋势。我结合我国目前太阳能建筑的现实状况，分析其中的节能潜力，浅显介绍了太阳能建筑节能的相关内容和实现技术，探讨太阳能建筑节能的可持续发展道路。 关键词：太阳能；建筑；热量 随着改革开放和经济发展，我国太阳能建筑的面积日趋增大，建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向，也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。抓住机遇，不失时机地推进建筑节能，有利于国民经济持续、快速、健康发展，保护生态环境，实现国家发展的第二步和第三步战略目标，并引导我国建筑业与建筑技术随同世界大潮流迅速前进，太阳能建筑的节能具有很好的前景，大有可为。 1 各种参数对空温的影响 1.1 内部蓄热量 蓄热量会影响室温，特别是对最高室温有影响。冬季，内部蓄热量会使月最高温度降低，而使月最低温度升高，至于月平均温度，则略有升高。显然，内部蓄热量可以改善冬季室内热环境条件。对夏季来说，蓄热量同样也降低了月最高温度及升高了月最低温度，而月平均温度则无多大影响。1.2 增强夜间通风 1.3 南窗面积 窗户开启面积既与热损失量有关，也与通过窗户玻璃进入室内的太阳得热量有关。太阳辐射得热量与窗户朝向有密切的关系，相比之下热损失与朝向的关系就不那么密切了。 由此可见，南向窗墙比大且具有较大内部蓄热量时，可以改善冬季室内热环境条件；至于夏季，南向窗户面积增大会提高一点室温，使室内热环境条件略为变差-点。 1.4 主立面朝向 主立面朝向不仅对冬季有影响，而且对夏季也有影响。主立面朝东及朝西时室温相同，与主立面朝南及朝北相比，室内热环境条件都要来得差。对于冬季来说，主立面朝南为最佳。 1.5 水平遮阳板伸出长度 夏季除了采用加大通风量来降低室温外，另一条途径是在窗户上方设置遮阳板，以减少太阳入射量。计算了不同伸出长度（水平方向）一月及八月份室温情况。由计算可以得出，水平遮阳板对夏季有明显改善室内热环境的作用，但遗憾的是，同时也使冬季室内热环境变差。1.6 窗户的层数 增加窗户层数将减少热损失，但也在一定程度上减少了太阳得热量。采用单层宙及双层宙作计算比较，发现双层窗 对冬季室温略有改善，但同样使夏季室温略有变差。 1.7 外墙、屋面外表面颜色 外墙、屋面外表面涂成白色会有助于降低夏季 2 节能住宅设计原则 根据以上参数研究，提出如下设计原则： a) 冬季换气次数应该尽可能低，而夏季则尽可能高。 b) 如果具有较大的内部蓄热量，对夏季来说，较好的方案是白天维持较低的换气次数，面夜间宜加强通风增加换气次数。 c) 内部蓄热量对冬、夏季来说均能减少室温的波动幅度，即降低最高温度，升高最低温度，但对平均温度影响甚小，总的来说，内部首热量能改善室内热环境。 d) 采用水平遮阳板来降低夏季室温并不是好的措施，因为它同时较冬季室内效环境变差，除非遮阳板在冬季时可以移开 e) 尽管外墙、屋面外表面涂以浅色可以降低夏季室温，但同时也降低了冬季室温，因面不推荐这种做法。 f) 采取南立面大比例的窗墙比，并设计成具有较大内部蓄热量境，对夏季稍为不利。 g) 主立面窗户朝南为最佳，朝东及朝西效果最差。 h) 窗户、外墙及屋面保温能改善冬季室内热环境，特别是屋面保温可以明显地改善夏季室内热环境。 3 节能住宅方案设计原则 由参数研究的结果提出如下设计原则： a) 从防止出现结露危险性观点来看，冬季换气次数至少保持 0.8 次 h 。 b) 增加内部蓄热量可使室内温度被动减弱，使夏季及冬季的最高温度下降，使最低温度升高，不过，内部蓄热量对平均温度的影响甚微。总之，内部蓄热量可以使室内热环境条件得到改善。 c) 与较小的南向窗户相比，加大南向窗户面积，并配以相对较高的内部蓄热量，可以较好的改善冬季室内热环境条件。这种做法只是稍微使夏季室内热环境条件变差。 d) 选择建筑南向主立面为最佳，而主立面东向或西向为最差。 e) 南向窗户上部的水平遮阳板对改善夏季室内环境的作
太阳能利用技术
浅谈太阳能利用技术 摘要：本文介绍了太阳能的资源，并阐述了太阳能集热器、太阳能发电、太阳能制冷的一些内容。通过介绍太阳能资源引出了太阳能的发展状况，发现了太能能利用技术的问题存在并结合实际给出了正确的，有效的利用太阳能技术的建议。 关键词：太阳能，资源，现状，问题，建议 1.太阳能资源 太阳能的能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能），是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。 中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上。在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能。 太阳能集热器 太阳能集热器的定义是：吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置。这短短的定义却包含了丰富的含义：第一：太阳能集热器是一种装置；第二：太阳能集热器可以吸收太阳辐射；第三：太阳能能集热器可以产生热能；第四：太阳能集热器可以将热能传递到传热介质。 太阳能集热器虽然不是直接面向消费者的终端产品，但是太阳能集热器是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。无论是太阳能热水器、太阳灶、主动式太阳房、太阳能温室还是太阳能干燥、太阳能工业加热、太阳能热发电等都离不开太阳能集热器，都是以太阳能集热器作为系统的动力或者核心部件的.
太阳能与空气能组合
【太阳能与空气能组合，在热水工程的应用】 回放：在没有太阳能与空气能组合（以下称太空乘）之前，热水工程，一般采用锅炉，燃气等方式加热，消耗大，而后有了太阳能这一新能源，然而现在越来越多的企业选择，“太空组合”究竟什么原因呢，（参照中科合臣集热方式）下面介绍一下： 首先：太阳能在没有光照的情况下，要靠电来运行，而产生的耗电，是许多企业的担忧，虽然太阳能——这一新能源，给我们的生活带来方便，但在热水工程的利用中，也同时消耗了部分能源！ 其次：随着空气能的普及，国内的能源企业开始研究，将太阳能与常规能源结合的热利用，如：太阳能与电热水器，与锅炉等，表现不太出色，部分国内太阳能企业，看好这一资源，开发出多种样式的，太阳能与空气能结合热利用工程！如（中科合臣太阳能的“太空组合式”热水工程） 一：下面介绍这一组合的亮点： 1：优点;，.不受天气影响，不会在你想用热水时，因天气光照不佳，使热水供应不上，这一特点，非常适合一些集体热水供应场所！如：（宾馆，浴室，医院等） 2.与传统的电加热不同的是，不会结水垢，一般的电加热，会因为水质的不同，而使电加热，因结水垢而烧坏，造成热水终断，影响的企业的热水供应，而太空组合不会！！ 3.太阳能——空气能，两大能源组合在一起，是热水需求量大，如（酒店，宾馆，会所等场所） 二：太阳能+空气能组合热水工程系统： 是按照太阳能集热器吸收太阳“光’集热原理，合理布局，优化设计，以达到最大限度的光热利用，配以空气能辅助加热的优点，最大限度利用太阳能热吸收，以其减少辅助能源（电）加热需要的能耗，而取代电加热的是空气能这一能源，按照实际可利用有效空间，日照吸收的光热进行太阳能集热器设计，避免浪费资源，节约了成本。现在越来越多的企业选择了“太空组合”这一模式，已朝着热水工程利用趋势发展，它可以根据客户全天或分阶段定时供应热水，实现全自动控制系统集成。配以空气能热水系统协助加热，即使在气候或者天气影响的不利因素时，也能以较少的能耗满足客户的正常热水供应需求，实现节能，环保，舒适的一体化典范，也是企业树立形象的一部分！ 三：组成部分：1.太阳能集热部分配件：联箱，真空管，支架，储水箱，水泵，电磁阀等 2.空气能集热部分配件：主机，挂机，管道等 3.集热联箱规格一般采用真空管直径47mm/58mm（建议） 4联箱材质：不锈钢/彩钢板/铝合金（建议）也有采用最新的“炸管不漏水的集热联箱”如（中科合臣的超导联箱，U形管联箱） 4.真空集热管：47X1500普通管/58X1800普通管/紫金管（建议） 5.支架：角铁/镀锌板/不锈钢/铝合金（建议） “太空组合”这一全新集热模式的出现，必将改写热水供应行业的篇章，也给我们生产，生活带来便利，朝着节能，环保这一方向继续前进！随着我国政府，对这一新能源的支持，必将给新兴能源行业，带来福音！
太阳能的热利用
太阳能的热利用 专业：热能与动力工程 成员： 指导教师：贾力
摘要：太阳能是一种清洁的可再生能源，对于人类社会来说，太阳能是万物生长的源泉，是取之不尽，用之不竭的。太阳能热利用是指将太阳辐射直接转换为热能供人类使用，它是目前无论在理论上还是在实践中都是最成熟，成本最低，应用最广的一种太阳能利用模式。本文从热辐射特性、太阳能的热辐射以及太阳能热利用的几种技术方法介绍了太阳能的热利用。并分析了利用光化作用产生新能源的研究。 关键词：热辐射特性、太阳辐射、太阳能利用 1、热辐射特性 1.1 热辐射的概念 热辐射(thermal radiation )，物体由于具有温度而辐射的现象。的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和传播。由于电磁波的传播无需任何，所以热辐射是在中唯一的传热方式[1]。 1.2 热辐射的特点 热辐射有如下特点： （1）不需要物体直接接触。热辐射不需中间介质，可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。 （2）在辐射传热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。辐射：辐射体内热能→辐射能 吸收：辐射能→受射体内热能 （3）只要温度大于零就有能量辐射。不仅高温物体向低温物体辐射热能，低温物体也能向高温物体辐射热能。 （4）物体的辐射能力与其温度性质有关，与绝对温度的四次方成正比。 1.3 热辐射定律 关于热辐射，其重要规律有4个：辐射定律、辐射分布定律斯蒂藩-玻耳兹曼定律、。这4 个定律，有时统称为热辐射定律。物体在向外辐射的同时，还吸收从其他物体辐射来的。物体辐射或吸收的能量与它的、、等因素有关。但是，在状态下，辐射体的（见辐射度学和光度学）r（λ，T）与其a（λ，T）的比值则只是辐射波长和温度的，而与辐射体本身性质无关。 上述规律称为，由G.R.基尔霍夫于1859年建立。式中吸收比a 的定义是：被物体吸收的单位波长间隔内的与入射到该物体的辐射通量之比。该定律表明，热辐射大的物体其吸收比也大，反之亦然。 是一种特殊的辐射体，它对所有波长的吸收比恒为1。黑体在自然条件下并不存在，它只是一种理想化模型，但可用人工制作接近于黑体的模拟物。即在一封闭空腔壁上开一小孔，任何波长的光穿过小孔进入空腔后，在空腔内壁反复反射，重新从小孔穿出的机会极小，即使有机会从小孔穿出，由于经历了多次反射而损失了大部分能量。对外的观察者而言，小孔对任何波长电磁辐射的吸收比都接近于1，故可看作是黑体。将基尔霍夫辐射定律应用于黑体，由此可见，基尔霍夫辐射定律中的f（λ，T）即黑体的光谱辐射出射度。
太阳能与空气源热泵结合在浙江应用案例分析
太阳能与空气源热泵在浙江应用案例分析 杭州普桑能源科技有限公司/袁新毓徐平 北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司/宋利波李帅 一、引言 由于我国太阳能资源十分丰富，年日照时间为2500小时的地区占国土面积的2/3以上，有的地区高达3000小时，开发利用太阳能潜力巨大，在能源危机和环境污染双重压力下，太阳能逐渐成为可再生能源中最引人注目、研究开发最多、应用最为广泛的清洁能源，在太阳能技术的研究利用中，太阳能热水系统是太阳能利用中最成熟、最具经济性的利用方式，也是目前经济上最具有竞争力的绿色能源技术。随着能源紧缺日益扩大，人们的节能意识逐渐增强。近几年国家和地方政府纷纷出台相应的政策法规，鼓励或规定在建筑中优先使用太阳能热水系统。而空气源热泵技术也是一种很好的节能型供热技术，是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源空气中高效吸取低品位热能，并将其传输给高温热源，以达到加热的目的。随着人们对获取生活用热水的要求日趋提高，具有间断性特点的太阳能难以满足全天候供热。要解决这一问题，热泵技术与太阳能利用相结合无疑是一种好的选择方法。 二、空气源热泵技术 所谓热泵，就是靠电能驱动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。也就是说，热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能，从而达到节约部分高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。在矿物能源逐渐短缺、环境问题日益严重的当今世界，利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重视。 空气源热泵的历史以压缩式空气源热泵最悠久。它可追溯到18世纪初叶，可以说1824年卡诺循环的发表即奠定了热泵研究的基础。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近十几年的事情，但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。热泵热水机组以清洁再生原料（空气＋电）为能源，既不使用也不产生对人体有害的气体，同时也减少了温室效应和大气污染。目前，在我国电力资源短缺的前提下，采用热泵热水机组制取热水，既能以最小的电力
太阳能热利用与技术考试题型
Assignment for solar thermal conversion (No.1) This problem involves calculations on four surface: (1) vertical west-facing。(2) vertical north-facing。(3) vertical south –facing。and (4) horizontal. The results you will generate are common intermediate calculations in energy-conscious building design. (A vertical east-facing surface is omitted due to symmetry with the corresponding west-facing wall.) All calculations are to be performed for two dates: (1) 21 December。(2) 21 June。 and for two times of day: (a) 10:00。and (b) 13:00 local clock time (not solar time and you need to convert from local clock time to solar time). oo E N, longitude=102.7The location is Kunming of China, latitude=25.01(A) Calculate the cosine of the incidence angle for each of the four surfaces, at two different times of day, for each of the two dates (altogether 16 calculations) (B) Calculate the sunrise/sunset hour (in solar time) on each of the four surfaces for each of the two dates. (C) 2) for each of the four surfaces, Calculate the daily total extraterrestrial radiation (in MJ/mfor each of two dates. (Be careful, in your calculations, to use the sunrise/sunset hour on the surfaces themselves, and be careful to use the correct unit of time and hour angle). Assignment for Solar Thermal Conversion (No.2) The knowledge of the tilt and azimuth for a tracking solar collector is often essential in 1. system design. For example, programming the microprocessor that controls the tracking requires an algorithm for the rate at which the collector must move for each minute of the day and each day of the year. Another example is tracking flat-plate photovoltaic systems. The collector tilt angle depends on time of day and day of year. This is important in the calculation of collectible energy since the collectible diffuse and ground-reflected radiation both depend on collector tilt angle. For the following tracking modes, derive expressions for both the collector tilt and the