太阳能采暖技术现状分析

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北京地区太阳能采暖调研报告

北京地区太阳能采暖调研报告

北京地区新农村建设太阳能采暖调研报告2013年1月北京地区新农村建设太阳能采暖情况介绍一、太阳能采暖应用情况1.背景2.党的十八大提出了2020年我国将建成小康社会, 北京亦提出将建成国际性都市。

北京市新农村建设更是重中之重。

而新农村建设能源问题是必须解决的一个难题。

在解决这一难题的众多能源中, 太阳能与燃气结合对彻底解决农村用能问题更具优势。

3.北京新农村建设太阳能采暖应用介绍在北京地区, 太阳能采暖的应用主要集中在新农村建设领域, 作为社会主义新农村建设的一部分, 太阳能采暖技术在北京郊区已有近50万平米建筑的应用。

从建设的区域分布来讲, 主要分布在北京周边的郊区县, 平谷区、门头沟区、房山区、密云县、昌平区等区县。

其中平谷区的应用份额最大, 平谷区拥有将军关村、玻璃台村、挂甲峪村、南宅村、太平庄村、井峪村、张家台村、大东沟村、大庙峪村、东四道岭村、向阳村等10余个村镇的整村建设及1000余户的太阳能新民居示范户, 建设面积达35万余平米, 占到北京市农村住宅应用数量的90%以上, 目前正在施工的还有、西长峪村、核桃洼村、老泉口村等整村改造。

其他建设地点, 如门头沟区的樱桃沟村、岭角村, 密云县的北山下村、房山龙门台村等, 也进行了一定规模的农村住宅太阳能采暖建设与示范。

4.北京目前安装的部分新农村建设太阳能采暖工程名录3/ 144/ 14二、太阳能采暖技术状况目前北京地区的太阳能采暖应用以户用住宅小型太阳能采暖系统为主, 应用太阳能采暖系统的建筑主体为节能型住宅, 其建设的方式主要为两种: 新建建筑: 一种方式为新建节能抗震型的建筑建设太阳能采暖系统, 与建筑同步设计、同步施工、同步验收, 北京地区目前以这种建设方式为主。

典型的如平谷区新农村太阳能采暖建设, 全部采用此种模式;1.既有建筑: 另一种方式为在既有建筑推广节能抗震改造的同时进行太阳能采暖系统的改造与加装, 此种方式的建设难度较大, 因此实施的数量不多, 典型的如门头沟区的岭角村等。

北京地区太阳能采暖工程现状及分析

北京地区太阳能采暖工程现状及分析

1.前言太阳能采暖系统(solar heat ing syst em )是指将太阳能转换成热能,供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统,系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其它能源辅助加热(换热)设备集合构成。

太阳能采暖系统按集热器类型可分为空气集热器与液体工质集热器的太阳能采暖系统;按集热系统运行方式可分为直接式与间接式太阳能采暖系统;按采暖系统蓄热能力可分为短期蓄热与季节蓄热太阳能采暖系统。

近年来,随着我国各类建筑节能设计标准的陆续发布及太阳能热利用产品性能日益提高,太阳能供热采暖越来越受到人们的重视,相继建成了一些太阳能采暖示范项目,如:北京平谷新农村建设项目的新农村住宅、河北省唐山迁安市太阳能农村住宅、拉萨火车站等。

但目前已建成试点绝大部分为单体建筑太阳能供热采暖工程,太阳能区域供热采暖(小区热力站)工程还没有应用实践。

因而,我国的太阳能供热采暖工程应用仍处于起步阶段。

2.北京地区太阳能采暖工程应用现状北京地区太阳能采暖的发展条件日照条件北京地区属太阳能资源较富区,年日照为了对北京地区太阳能采暖工程技术的应用现状进行统计分析,总结经验,向相关政府机构及科研单位提供决策建议与设计参考,以进一步推进太阳能采暖技术的发展,今年4月,中国可再生能源学会太阳能建筑专委会和北京市新能源与可再生能源协会组织有关专家及技术人员,对北京地区的太阳能采暖现状进行了调研(主要针对太阳能热水采暖工程项目,不含被动式太阳能采暖及空气集热器采暖系统)。

如今,这篇饱含调研人员心血和汗水的报告出炉了,正赶上第十届中国科协年会“农村新能源技术集成研讨会”的隆重召开,给关心新农村能源建设的人们送上了一份鲜有的大餐。

北京地区太阳能采暖工程现状及分析(中国可再生能源学会太阳能建筑专委会北京市新能源与可再生能源协会)时数达到2600~3000h ,年累计太阳能辐照量达到5400~6700兆焦/m 2,为北京地区利用太阳能利用提供了有利的自然条件。

民用建筑太阳能热利用现状分析

民用建筑太阳能热利用现状分析

民用建筑太阳能热利用现状分析民用建筑太阳能热利用是指通过太阳能热设备,将太阳能转化为热能,用于满足民用建筑的供热、供热水等热能需求。

目前,民用建筑太阳能热利用存在一些现状问题,下面将对其进行分析。

太阳能热利用设备普及率较低。

尽管太阳能热利用在理论上被认为是一种可持续、清洁的能源利用方式,但由于设备成本较高、安装复杂且需要一定的技术支持,使得太阳能热利用设备在民用建筑中的普及率较低。

很多人对太阳能热利用设备的了解较少,对其优势和安装使用方法不太清楚,这也加剧了太阳能热利用设备的普及难度。

太阳能热利用设备使用效率不高。

在实际应用中,太阳能热利用设备的使用效率不尽如人意。

一方面,太阳能热利用设备受天气影响较大,阴雨天气无法正常工作,导致热能供应不稳定。

由于建筑结构、设计和维护不到位,太阳能热利用设备的热能捕捉和传输效率不高,导致能源浪费。

太阳能热利用设备技术创新不够。

在太阳能热利用领域,技术创新是推动发展的关键。

尽管太阳能热利用设备已经有较长时间的发展历程,在技术方面已经取得了一些进步,但整体来说创新力度还不够。

太阳能热利用设备的热能捕捉、传输和储存等方面的技术还亟待改进,以提高太阳能热利用设备的效率和可靠性。

民用建筑太阳能热利用在普及率、使用效率、政策扶持和技术创新等方面存在一些现状问题。

为了推动太阳能热利用的发展,需要加大政府的政策支持力度,提高太阳能热利用设备的技术水平和效率,并加强对市民的宣传教育,增强他们对太阳能热利用设备的认知和接受度,从而推动太阳能热利用在民用建筑领域的广泛应用。

太阳能采暖技术现状分析

太阳能采暖技术现状分析

太阳能采暖技术现状分析.技术现状分析太阳能采暖技作为一项新技术,在国内的应用处于起步阶段。

经过几年的工程示范应用,一批骨干太阳能企业进行了大量的技术研发,目前在集热器产品、系统设计等方面已有相对稳定的技术,针对于太阳能供热采暖工程的技术规范也已编写完成。

3.1 技术概况从国内各厂家建设的太阳能采暖技术统计看,目前太阳能热水采暖技术以单体建筑太阳能采暖为主,绝大部分为短期蓄热的形式。

太阳能区域供热采暖、跨季节蓄热供暖技术目前已列入“十一五”国家科技支撑计划项目中,中国建筑科学研究院科技园太阳能热水采暖和季节蓄热系统工程已基本完成示范项目建设。

3.2系统设计运行原理:太阳能采暖系统中,集热器运行设计全部采用温差循环方式。

其中绝大部分均采用直接循环、排空防冻的技术(典型的如“九阳”公司的太阳能采暖技术),也有与国外技术相类似的防冻液——水间接循环系统技术(如“新元”公司平谷区将军关村太阳能采暖项目)。

目前国内设计的太阳能系统中,储水箱的设计方案有两种:单水箱太阳能采暖系统及双水箱太阳能采暖系统;单水箱太阳能采暖系统是指在太阳能采暖热水系统中,采暖与热水功能水箱共用一台,采用夹套换热等形式实现功能的区分;双水箱太阳能采暖系统指采暖与热水水箱独立设置,通过系统的阀门切换实现供热功能的转换。

由于单水箱方案较之双水箱方案具有投资低、占用空间小、使用方便等特点,因此,北京地区工程应用中除早期实施工程(平谷区将军关村、玻璃台村)采用双水箱设计方案外,后期实施的工程全部采用了单水箱的太阳能系统设计方案。

3.3系统设备的技术现状3.3.1集热器作为太阳能热利用的一个组成部分,太阳能采暖系统采用的集热器类型主要三种:平板型太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器、热管真空管太阳能集热器。

平板集热器结构简单,抗压、抗外力冲击、抗冷热冲击能力强,故障率低,使用寿命长等优点,且易达到与建筑的结合。

真空管及热管集热器则存在着故障率相对较高,使用寿命短,与建筑结合性能不佳等问题。

太阳能热能利用技术现状及发展趋势

太阳能热能利用技术现状及发展趋势

太阳能热能利用技术现状及发展趋势太阳能是地球上最稳定和最充足的能源之一。

因此,开发和利用太阳能是解决能源短缺和环保问题的重要途径。

太阳能热能利用技术是太阳能利用的重要方式之一,它可以将太阳能转化为热能,可广泛应用于民用生活和工业生产领域,具有广阔的市场前景。

太阳能热能利用技术的现状目前,太阳能热能利用技术已经在世界范围内得到广泛应用。

主要的应用领域涵盖了民用、商用和工业用途,如太阳能热水系统、太阳能采暖系统、太阳能空调系统、太阳能发电系统、太阳能制冷系统等。

这些系统都是通过太阳能热能利用技术将太阳能转化为热能,从而实现能源的清洁、高效利用。

太阳能热水系统是目前最为成熟的太阳能热能利用技术之一。

该系统通过太阳能集热器收集阳光能量,将其转化为热能,使水加热,从而实现供热和热水的生产。

太阳能热水系统的优点在于不需要传统能源的支持,安装简单、使用方便,且经济效益显著。

太阳能采暖系统是利用太阳能集热器将阳光能量转化为热能,加热水或空气,以达到采暖的目的。

太阳能采暖系统相比传统采暖方式,具有环保、节能、低耗、寿命长等优点,逐渐成为采暖领域的新宠儿。

太阳能空调系统则是近年来新兴的太阳能热能利用技术。

该系统通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,驱动吸收式或压缩式冷水机组制冷,以达到空调制冷的目的。

技术难度较大,但具有无污染、低耗、适应性强等特点,是未来空调领域发展方向之一。

太阳能发电系统是利用太阳能光伏效应将太阳能转化为电能,用于发电。

该技术发展迅速,成本逐渐降低,已成为可靠的清洁能源之一。

目前,全世界已经建成大量的太阳能光伏电站,太阳能发电系统的应用前景广阔。

太阳能热能利用技术的发展趋势随着社会经济的快速发展和环保意识的提高,太阳能热能利用技术正面临着前所未有的发展机遇。

未来,太阳能热能利用技术的发展趋势主要表现为以下几个方面:一、多元化应用太阳能热能利用技术将会向更多领域渗透。

不仅在民用、商用和工业用途领域有所应用,在农业、畜牧业、水产养殖等领域也将得到普及。

浅谈太阳能供暖采暖系统

浅谈太阳能供暖采暖系统

浅谈太阳能供热采暖系统形式及发展天津安装工程有限公司:刘树强摘要:太阳能供热采暖是一项新的节能技术,但在实际应用中还处于不成熟的阶段,本文介绍了太阳能供热采暖系统的组成,着重分析了集热器、蓄热水箱、辅助热源设计方法及选型要点。

关键字:太阳能太阳能供热采暖系统集热器蓄热水箱辅助热源前言随着人类社会经济发展迅猛,煤、电、石油、天然气等能源日益短缺,能源危机、环境污染等问题日渐突显,已成为威胁人类生存的头等大事,对新能源的开发利用显得尤为重要,特别是对太阳能的开发利用。

太阳能作为一种可再生的清洁能源具有其它能源无可比拟的优势。

我国太阳能资源十分丰富,绝大部分地区年平均日辐射量在4kwh/㎡.d以上,全国2/3以上地区年辐照量大于502万KJ/㎡,年日照时数在2000小时以上。

太阳能取之不尽用之不竭,处处均可开发应用,无需开采和运输,不会污染环境和破坏生态平衡,符合国家倡导的“建设资源节约型、环境友好型社会”的要求,具有良好的节能减排效果。

因此对太阳能的开发利用必将创造出良好的社会效益、环境效益和经济效益。

一、太阳能供热采暖技术的发展现状太阳能供热采暖分为被动式太阳能供热采暖和主动式太阳能供热采暖。

由于主动式太阳能采暖系统复杂、设备多,初期投资和维护费用都比被动式太阳能采暖高,被动式太阳能采暖将是我国今后几年重点发展项目。

现在我国已形成了具有中国特色的包括理论、设计、施工、试验及评价方法在内的一整套被动式太阳能采暖技术,建成了几百万平方米的被动式采暖太阳房。

由于受经济因素的制约,主动式太阳能供暖系统在我国一直发展比较缓慢。

随着经济的快速发展,为适应建筑节能的形势要求,我国大力推广并已经建成了若干单体建筑太阳能供热采暖试点工程,但是由于这种系统的推广障碍主要在于投资费用高和春、夏、秋季热水过剩,所以需要通过季节蓄能技术和全年的综合利用,与地源热泵、生物质能等其他可再生能源的互为补充来解决。

二、太阳能采暖系统概述太阳能供热采暖系统是将太阳能转化成热能,供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统,系统主要部件有太阳能集热器、换热储热装置、生活热水系统、控制系统、辅助能源加热设备、泵、连接管道和末端散热系统等。

太阳能热利用技术的现状与挑战

太阳能热利用技术的现状与挑战

太阳能热利用技术的现状与挑战在当今世界,随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其热利用技术正逐渐成为能源领域的研究热点。

太阳能热利用技术是指将太阳能转化为热能并加以利用的技术,它具有广泛的应用前景,如太阳能热水器、太阳能采暖、太阳能工业热利用等。

然而,尽管太阳能热利用技术取得了显著的进展,但仍面临着一系列的挑战。

一、太阳能热利用技术的现状(一)太阳能热水器太阳能热水器是目前太阳能热利用技术中最为普及的应用之一。

它通过集热器吸收太阳能,将水加热后供家庭使用。

在我国,太阳能热水器的市场份额逐年增加,尤其是在农村地区和一些太阳能资源丰富的地区,太阳能热水器已经成为家庭热水供应的主要方式之一。

目前,太阳能热水器主要分为平板型和真空管型两种。

平板型太阳能热水器结构简单,成本较低,但集热效率相对较低;真空管型太阳能热水器集热效率高,但成本相对较高,且在寒冷地区容易出现真空管冻裂的问题。

为了提高太阳能热水器的性能和可靠性,近年来,一些新技术不断涌现,如采用高效的吸热涂层、优化集热器的结构设计、增加保温措施等。

(二)太阳能采暖太阳能采暖是利用太阳能为建筑物提供冬季采暖的技术。

它可以分为主动式和被动式两种。

主动式太阳能采暖系统通过太阳能集热器、储热器、循环泵等设备将太阳能转化为热能,并通过热水或热风的形式输送到建筑物内部;被动式太阳能采暖系统则主要依靠建筑物的朝向、窗户的设计、墙体的保温等因素,充分利用太阳能来提高室内温度。

在一些地区,太阳能采暖已经得到了一定程度的应用。

例如,在一些农村地区,采用太阳能炕、太阳能暖房等方式为居民提供冬季采暖;在一些城市的公共建筑中,也开始尝试采用太阳能采暖系统来降低能源消耗。

然而,太阳能采暖技术仍存在一些问题,如太阳能的间歇性和不稳定性导致采暖效果受天气影响较大,系统的初投资较高,运行维护成本较高等。

(三)太阳能工业热利用太阳能工业热利用是将太阳能应用于工业生产过程中的加热环节,如纺织、印染、食品加工等行业。

我国太阳能供暖的研究与分析

我国太阳能供暖的研究与分析

我国太阳能供暖的研究与分析摘要:我国的《十二五规划》中已经明确的将供暖能耗纳入重点关注的产业之一。

太阳能供暖将很大程度上缓解传统供暖方式对大量热能的需求。

在借鉴了国外太阳能供暖的成功经验的基础上,如何发展和完善我国的太阳能供暖体系,成为太阳能开发与利用领域关注的焦点之一。

关键词:太阳能供暖太阳能集热器1 前言太阳能作为一种可再生的清洁能源已经受到了人们的广泛关注,随着环境的持续恶化,低碳、绿色的人居环境已经成为了全球可持续发展的远景目标。

根据人们居住的自然环境的需要,建筑供暖是许多高寒地区必须面对的高能耗行业,大量的热能需求使能源使用逐年上升,由最初的煤炭供暖,到近年来的燃气供暖,无一不是在大量消耗着基础能源的前提下完成的。

因此,寻求一种新的供暖方式,以节约能源、保护环境为中心,以清洁型可再生能源替代传统能源,成为现代建筑供暖的新趋势。

2 国内外太阳能供暖的发展对比2.1 国外太阳能供暖现状太阳能供暖最早出现在欧洲,在北欧的一些太阳能资源较为丰富的国家,经历了能源危机之后,开始将目光投向新能源市场,并成功的试行了太阳能供暖。

德国的Paradigma公司,作为世界太阳能供暖领域的先驱,一直是采暖系统设计和制造方面的佼佼者,市场份额达到全欧洲的30%。

此外,奥地利、丹麦、瑞士等国家的太阳能供暖系统也比较完善,在技术领域内各有千秋,预计在欧盟范围内现有的太阳能供暖系统将超过1900万m2。

2.2 国内太阳能供暖现状尽管我国在太阳能利用与开发领域还不能够跻身世界前列,但我国幅员辽阔,拥有丰富的太阳能资源,新能源战略的启动,为我国的太阳能产业注入了一针强心剂。

哥本哈根会议的召开,我国做出了未来几年将大幅降低能耗,减少二氧化碳排放的承诺,这无疑成为我国的太阳能事业的又一推动力量。

我国冬季供暖地区所消耗的能源量不容忽视,因此,在北方地区先后建立了若干个太阳能供暖试点,选择相对成熟的集热器技术,进行建筑的设计或改造,使冬季的整个供暖系统可以在太阳能的持续作用下完成,并达到室内的温度指标。

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.技术现状分析太阳能采暖技作为一项新技术,在国内的应用处于起步阶段。

经过几年的工程示范应用,一批骨干太阳能企业进行了大量的技术研发,目前在集热器产品、系统设计等方面已有相对稳定的技术,针对于太阳能供热采暖工程的技术规范也已编写完成。

3.1 技术概况从国内各厂家建设的太阳能采暖技术统计看,目前太阳能热水采暖技术以单体建筑太阳能采暖为主,绝大部分为短期蓄热的形式。

太阳能区域供热采暖、跨季节蓄热供暖技术目前已列入“十一五”国家科技支撑计划项目中,中国建筑科学研究院科技园太阳能热水采暖和季节蓄热系统工程已基本完成示范项目建设。

3.2系统设计运行原理:太阳能采暖系统中,集热器运行设计全部采用温差循环方式。

其中绝大部分均采用直接循环、排空防冻的技术(典型的如“九阳”公司的太阳能采暖技术),也有与国外技术相类似的防冻液——水间接循环系统技术(如“新元”公司平谷区将军关村太阳能采暖项目)。

目前国内设计的太阳能系统中,储水箱的设计方案有两种:单水箱太阳能采暖系统及双水箱太阳能采暖系统;单水箱太阳能采暖系统是指在太阳能采暖热水系统中,采暖与热水功能水箱共用一台,采用夹套换热等形式实现功能的区分;双水箱太阳能采暖系统指采暖与热水水箱独立设置,通过系统的阀门切换实现供热功能的转换。

由于单水箱方案较之双水箱方案具有投资低、占用空间小、使用方便等特点,因此,北京地区工程应用中除早期实施工程(平谷区将军关村、玻璃台村)采用双水箱设计方案外,后期实施的工程全部采用了单水箱的太阳能系统设计方案。

3.3系统设备的技术现状3.3.1集热器作为太阳能热利用的一个组成部分,太阳能采暖系统采用的集热器类型主要三种:平板型太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器、热管真空管太阳能集热器。

平板集热器结构简单,抗压、抗外力冲击、抗冷热冲击能力强,故障率低,使用寿命长等优点,且易达到与建筑的结合。

真空管及热管集热器则存在着故障率相对较高,使用寿命短,与建筑结合性能不佳等问题。

由于太阳能采暖工程大部分为与建筑相结合的形式,因而对产品的与建筑结合、故障率、使用寿命等性能要求较高,相比于全玻璃真空管及热管真空管太阳能集热器,平板太阳能集热器在这一方面的性能更加优越。

在集热器的热性能方面,尽管平板集热器的保温性能劣于真空管集热器,但由于其有效采光面积要远大于真空管集器,因此,在产水温度与环境温度差值较小的情况下,其热效率要高于真空管集热器。

实验数据表明,在北京地区环境温度0℃时,平板集热器的效率高出真空管集热器约15%。

同时,针对太阳能采暖工程中“非季能源过剩”问题,真空管集热器易发生爆管、真空度降低等问题,而平板集热器则能较容易地解决这一问题。

因此,目前北京地区太阳能采暖工程中,除少部分工程中使用了真空管或热管太阳能集热器外,绝大部分均采用了平板型集热器。

3.3.2储水箱目前,太阳能采暖系统中储水箱的结构形式不尽相同。

单水箱太阳能采暖系统中,水箱为夹套形式,将采暖与热水进行功能区分。

典型的设计方式如“九阳”的双层套筒式水箱。

此水箱为双层结构,外夹层水为采暖与太阳能集热循环热水,此部分为常压,以满足太阳能集热系统部分的排空等需求。

内套热水水箱为承压式,以满足生活热水的简单供应。

双水箱太阳能采暖系统中,两个水箱为简单的常压开式水箱,结构较为简单。

在防冻液——水间接循环的太阳能集热系统中,水箱设置盘管换热器。

在水箱的制造工艺上,为保证设备的正常使用寿命,目前一般均采用不锈钢或搪瓷的方案。

3.3.3辅助热源太阳能采暖系统的辅助热源从技术上可采用任何一种常规热源,以弥补太阳能源不稳定的缺陷。

从本次调研的结果看,目前普遍采用较多为生物质、电等清洁能源形式。

辅助能源的设置形式目前一般均按系统进行统一设置,即一套系统设置一套辅助设备,这种方案对于采用生物质等形式较为适合。

对于采用电加热辅助的系统,由于其运行成本较高,部分专业技术人员提出每户按不同区域设置“单体空调”的辅助方案,此方案具有辅助加热启动速度较快的特点,因此对于用热需求间隙性大的用户更为适宜。

从建筑节能的角度考虑,辅助热源的设置除了保证技术上的合理性外,更重要的因素是满足建筑节能的要求。

《公共建筑节能设计标准》中对采用电热锅炉做出了限制规定,太阳能热水采暖系统是以节能为目标,因此,更应严格控制采用电热锅炉作为辅助热源的型式。

3.3.4采暖末端太阳能集热器属中低温热源设备,因而应针对其效率特性曲线进行供暖散热端的选择,以达到系统的整体高效性。

目前工程普遍采用的为低温地板辐射散热系统,同时也开始建设了部分风机盘管采暖末端的系统。

低温热水热媒的末端系统使太阳能集热系统始终工作在高效率区域。

4. 运行状况分析4.1 运行效果建筑物室内采暖温度在实际使用中,除与太阳能集热器配比面积有关外,还受建筑物建设地点、建筑材料、房屋结构、建筑朝向、居住人口、生活方式等多种主客观因素影响。

即便是同一建筑物,在不同季节其运行效果也不尽相同。

本次调研的数据显示,目前太阳能采暖系统安装的比例范围(太阳能集热面积/建筑面积)基本在1:6-1:8,整个采暖季太阳能采暖的平均保证率在20-40%。

根据用户反映,在安装太阳能采暖热水系统后,其耗能量较之以前有大幅降低。

以平谷区太平庄村为例,该村一期工程共计69户新民居示范工程,每户建筑面积111㎡,墙体材料采用金阳砌块,太阳能集热器与房屋建筑面积比为1:7.7,每户安装“九阳”平板太阳能集热器14.4㎡。

通过测试表明,北京地区在气温不是很低的采暖季初期和末期,在不使用辅助能源只启动太阳能集热系统的情况下,房间温度可达到16~18 ℃以上。

在冬季最冷的三个月里,不启动辅助设施的条件下,太阳能采暖房间的平均温度为10-12度,与非采暖房间的温差在10度左右。

由辅助加热系统提供少量的能源对太阳能采暖系统进行补充,同样可以达到较佳的取暖效果。

4.2 太阳能供暖经济性分析以北京地区典型的户型,住宅面积为150㎡,按北京地区建筑节能指标65%,建筑平均耗热指标22.5W/㎡,采暖季平均保证率取35%,按《太阳能供热采暖工程技术规范》(送审稿)计算,太阳能采暖集热器面积约18平米; [太阳能集热系统效率40%,储水箱及管道热损15%]4.2.1、太阳能采暖系统的节能费用预评估按上述配置进行设计,太阳能采暖系统在采暖季(120天)的节能量为11844MJ。

节能费用:相对于煤:原煤的发热量为20.934MJ/kg,按现行市场价约0.9元/ kg计,按效率65%计算,则热价为0.066元/MJ;即年节约费用784元;相对于电采暖:按0.6元/KWh,热效率按90%计算,则其热价为:0.185元/MJ;相对于电加热,其年节能费用约2191元。

4.2.2太阳能系统非采暖季节能量:太阳能采暖系统在非采暖季的整体得热量为:29905MJ[太阳能效率50%,储水箱管道热损15%];按居住3人,每人50L/天用水量考虑,实际非采暖季(245天)的最大总耗热量4630MJ。

[用水温度45度,冷水温度15度]。

即太阳能系统在非采暖季的保证率最少在600/100以上,完全能够满足用户的用水需求。

4.2.3年节能费用预评估按目前实际用热量考虑,年节能量为16474MJ(折合4576 kWh),其节约费用分别为1087元(相对于燃煤)、3048元(相对于电采暖)。

4.2.4太阳能系统费效比针对于太阳能利用系统,目前国际通用的经济性指标为太阳能系统费效比。

太阳能系统费效比是指太阳能系统寿命期内每节省(替代)1 kWh常规能源所需要的总系统增投资。

太阳能热水采暖系统中,设备增量投资在3.0万元左右,使用寿命平板太阳能集热器按30年计算,真空管集热器按15年计算,则太阳能系统费效比:平板集热器太阳能采暖系统为0.22元/ kWh;真空管集热器太阳能采暖系统为0.44元/ kWh,与太阳能光电等其他利用形式相比,经济性较好。

(太阳能并网光伏发电的成本约为2.3元/ kWh)。

4.2.5太阳能系统投资回收期预评估相对于电采暖,太阳能设备的静态投资回收期约为10年;相对于燃煤采暖,其投资回收期大于太阳能系统使用寿命。

此问题主要原因为目前非采暖季太阳能的实际利用率不高。

通过能源的合理分配利用及系统综合技术改进,非采暖季太阳能利用率达到60%时,回收期则会缩短至5.5年。

4.3 太阳能采暖社会效益分析太阳能采暖系统虽然初投资较大,但其在国家能源结构调整、环境保护、改善农村生活条件及带动农村经济发展等方面具有较高的社会效益。

(1)太阳能采暖系统作为一项新能源的利用技术,符合国家资源节约与环境保护的基本国策,有利用国家整体能源结构的调整。

(2)在新农村的建设中,太阳能采暖作为新民居建设的一项基本内容,对于改善广大农村农民居住生活条件、提高农民对新能源和利用意识等方面起到积极作用。

以平谷区为例,在太阳能采暖示范村建成后,彻底改变了当地的生活条件,带动了旅游业等相关产业发展,吸引了外来消费群体,增加了当地农民的收入。

(3)寒冷地区新农村建设中较难的问题是如何利用清洁、廉价、可再生的能源为建筑供暖/供生活热水。

太阳能采暖系统技术在北京地区的成功应用,为我国三北和其他寒冷地区新农村建设提供了一项节约资源、保护环境、改善生活的重要支撑技术。

从地域上讲,太阳能热水采暖系统更适合在我国中部地区的推广应用。

(4)从长远角度看,随着常规能源的价格不断上涨及污染治理成本的大幅度上升,太阳能采暖系统的社会及经济效益会更加明显。

5. 问题及对策5.1系统存在的问题5.1.1冬季得热量不足而夏季过剩——冬夏热量平衡问题根据对太阳能采暖项目的调查统计,目前安装的太阳能系统其集热器与建筑面积的配比范围在1:6-1:8,即每平米太阳能集热器为6-8平米建筑面积供暖提供热量。

依据理论计算及实际运行数据表明,此种配比条件下太阳能的冬季供暖的保证率相对较低,与此形成鲜明对比的是,夏季太阳能系统的生活热水产热量较大,而实际耗热量远远小于产热量,即建筑物的冬夏用热负荷与太阳能冬夏产热负荷存在着巨大的反向差异性。

因此,“非采暖季能源利用率低”成为制约太阳能采暖技术推广的一大技术瓶颈。

目前,技术上可行的解决方案为“太阳能制冷技术”及“跨季节蓄热技术”两项。

5.1.2工程设计缺乏标准及规范调查数据显示,由于国家标准尚未出台,目前已建太阳能热水采暖系统在集热器的面积设计、安装倾角、辅助能源的配备等方面无统一标准,对系统的投资、使用效果及能源利用率等造成了一定的负面影响。

5.1.3冬季集热系统效率较低根据调研结果显示,目前太阳能系统冬季的系统效率较低,一般在22-35%。

反映在应用上为太阳能的使用效果不理想。

影响太阳能集热效率的主要因素除了与环境条件(辐照量、环境温度等)有关外,还与以下因素有关:产品自身性能影响太阳能采暖系统集热效率与产品本身性能存在较大关系,如集热器的涂层吸收率、发射率,集热器的保温性能、系统管线的长短、水箱及管路的保温状况等。

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