太阳能供暖系统设计
主动式太阳能热水供热采暖系统设计
的提 高 ，建 筑用 能迅 速增 加 ，建 筑作 为能 耗 大户 ，其
节 能设 计 显得 尤为重 要 。在建 筑 中大 力开 发 利用 太 阳
炸 管 ，并 可承 压 、产水 温度 高且 无 安全 隐 患 ，系统 稳
能 保证 率 ，按 ５ ％计 ； 为 当地 集热 器 采 光 面上 的采 ０ 暖 期平 均 日太 阳辐 照量 ，Ｊｍ之 ｄ ・ ・ ；卵 为基 于 总 面 积
离式 系统 和 闷晒式 系统 。
・
按 供 热 水 范 围划 分 为集 中供 热水 系统 和分 散 供
按 太 阳能集 热 系 统运 行 方 式 划分 为 自然 循 环 系
热水 系统 。
・
统 、直流式 系统 和强 制循环 系统 。
４ 系统 设 计
本 文 以 “ 国大 型 并 网光 伏 电站 实 证 研究 —— 中
３０ Ｗｐ ０ ｋ 并网光伏 电站”项 目太阳能采暖机房为例进
行 系统 设计 计算 。该 机 房建 筑 面积 为 １２８ｍ ，供 暖 ９． ９ 面 积 为 １６１ｍ ，跨 度 ５１ ３． ２ ． ｍ，层 高 ３ ｍ。要 求 机 房 ． ６ 供热 环境满 足室 内设备 在其 正常工 作温 度范 围内 。
的集热 器平 均 集热 效率 ，按 ５ ％计 ； 为 管路 和 储 热 ０ 装 置热损 失率 ，按 ２％计 。 ０ 经计算 ，该 系统集 热器 面积 为 １．ｍ 。 ５２ ４２３ 蓄热水 箱的设 计 ．． 蓄热 水箱 容积 应满 足 日用水 量 的需要 ，符合 太 阳能热 水 系统安 全 、节 能及 稳 定运 行 的要求 。太 阳能热水 系统 贮 水箱 的容 积 既 与太 阳 能 集 热器 总面积 有关 ，也 与热 水 系统 所 服务 的建 筑 物 的 要求 有关 ，贮 水箱 的设 计对 太 阳 能集热 系 统 的效率 和 整个 热水 系统 的性 能都 有 重要 影 响 。太 阳能热 水供 热 采 暖系统 的 蓄热水 箱 容积应 根 据 日用热 水 小 时变化 曲 线及 太 阳能集 热 系统 的供热 能 力 和运行 规 律 ，以及常 规 能源辅 助 加热装 置 的工作 制 度 、加 热特 性 和 自动温
太阳能供暖系统的设计与优化
太阳能供暖系统的设计与优化随着环境污染日益严重，全球各国都在积极寻找新的能源形式。
作为最为环保和可再生的能源之一，太阳能得到了越来越多人的关注。
在太阳能领域中，太阳能供暖系统也逐渐受到人们的重视。
本文将探讨太阳能供暖系统的设计和优化。
一、太阳能供暖系统的基本原理太阳能供暖系统是利用太阳辐射能转化成热能的过程来提供建筑物的供暖、热水和空调等需求的系统。
其主要由太阳能集热器、储水罐、输送管道、热交换器、控制系统等组成。
太阳能集热器是太阳能供暖系统中最为重要的组件之一，主要是将太阳的热能转换为热水，再通过系统输送到建筑物中实现供暖。
二、太阳能供暖系统的设计太阳能供暖系统的设计需要根据建筑物的类型、用途、地理位置和气候条件等综合考虑。
其主要分为三个方面：太阳能集热器、热水储存系统和输送和控制系统。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能供暖系统中起到核心作用的组件，其设计关系到整个系统的效能。
太阳能集热器主要包括平板式集热器和真空管式集热器两种类型。
平板式太阳能集热器是一种较为普及和成熟的太阳能集热器，其结构相对比较简单，易于安装和维护。
真空管式太阳能集热器则比平板式更为高效，具有更好的耐候性能，但其成本也相对较高。
2. 热水储存系统热水储存系统主要是为了提高夜间或不间断供热下的热水储存能力，以保证供热周期的连续性。
热水储存系统根据供热时间长短不同，分别有日间供暖、24小时连续供暖以及季节性存储等多种方式。
使用者可以根据实际情况，选择合适的储存系统。
3. 输送和控制系统输送和控制系统主要是用于连接太阳能集热器和热水储存系统，通过一系列输送系统将太阳能转换成的热能输送到建筑物内。
控制系统可以自动控制太阳能集热器和热水储存系统之间的供热和停止，以最大程度地提高能源利用效率。
三、太阳能供暖系统的优化通过太阳能供暖系统的优化，可以大大提高系统的效能以及延长使用寿命。
1. 提高太阳能集热器的效率提高太阳能集热器的效率是优化系统的重要步骤。
太阳能供暖系统设计与应用研究
太阳能供暖系统设计与应用研究第一章绪论太阳能是一种可再生的能源，近年来被广泛应用于供暖领域。
太阳能供暖系统是以太阳能为能源，在室内热源和室外太阳能集热器之间建立一个热传递系统，将可再生的太阳能转换成室内的热能。
太阳能供暖系统具有环保、经济、高效等优点，被越来越多的人们所接受和使用。
本文旨在探讨太阳能供暖系统的设计与应用，介绍太阳能供暖系统的组成、设计原则、工作原理、优缺点及应用情况。
第二章太阳能供暖系统组成太阳能供暖系统主要由太阳能集热器、散热器、管路、热水储存器、控制系统等组成。
其中，太阳能集热器是整个系统的核心部件，负责将太阳能转换成热能。
散热器则是将热能释放给室内空气。
管路将太阳能集热器和散热器相连接，形成热传递系统。
热水储存器用于储存热水，保证系统运行的稳定性。
控制系统用于监测和控制整个系统的运行状态。
太阳能集热器包括平板式太阳能集热器、真空管式太阳能集热器和混合式太阳能集热器等。
平板式太阳能集热器结构简单，制作工艺成熟，并且价格较低，是目前应用最广泛的太阳能集热器。
真空管式太阳能集热器散热效率较高，适用于低温高效的供暖系统。
混合式太阳能集热器将平板式和真空管式组合起来，兼具两者优点，是目前研究的热点。
第三章太阳能供暖系统设计原则（1）系统稳定性。
太阳能供暖系统是一种长期运行的系统，需要保证其稳定性，尤其是在极端天气条件下，例如寒冷的冬季或多雨多云的季节。
（2）合理性和实用性。
太阳能供暖系统需要满足实用性和合理性的要求，需要根据具体情况确定设计方案。
（3）可靠性和安全性。
太阳能供暖系统需要保证可靠性和安全性，避免系统损坏或人身伤害。
（4）高效性。
太阳能供暖系统的设计需要尽可能地提高系统的能量利用效率，减少能源浪费，降低运行成本。
第四章太阳能供暖系统工作原理太阳能供暖系统的工作原理基于太阳能的热转换特性，通过太阳能集热器将太阳能转换成热能，并将热能传递给室内的散热器，释放给室内空气。
具体可以分为如下几个步骤：（1）太阳能集热器吸收太阳辐射能，并将其转换成热能。
太阳能热电联供系统的设计和运行
太阳能热电联供系统的设计和运行引言太阳能热电联供系统是一种利用太阳能直接转换为热能和电能的系统。
它将太阳能光能转化为热能，用于供暖和热水，并将剩余的热能转化为电能，用于电力供应。
本文将详细介绍太阳能热电联供系统的设计原理、组成部分和运行机制。
设计原理太阳能热电联供系统的设计原理基于光伏效应和热力学原理。
光伏效应是指太阳辐射光能照射到光电材料上时，光子的能量被电子吸收，并将其转化为电能。
热力学原理是指将太阳辐射光能转化为热能的过程，即利用太阳能热集中器将太阳能转化为热能。
组成部分太阳能热电联供系统由太阳能光伏组件、太阳能热集中器、热电联供装置和储能装置等组成。
太阳能光伏组件太阳能光伏组件是太阳能热电联供系统的核心部分，它由多个光伏电池组成，能够将太阳辐射光能转化为直流电能。
光伏组件一般安装在屋顶或阳台上，以接收最大的太阳辐射。
太阳能热集中器太阳能热集中器是用于将太阳能辐射光转化为热能的装置。
它由镜子或反射器组成，可以将太阳光聚焦到热能转换器上，将太阳辐射能转化为高温热能。
热电联供装置热电联供装置是太阳能热电联供系统的关键部分，它将太阳能热能和电能转化为热水和电力。
热电联供装置由太阳能热水器、热动力机组和发电机组等组成，能够高效利用太阳能资源。
储能装置储能装置用于存储太阳能的电能和热能。
在太阳能充足时，储能装置可以存储多余的电能和热能，以备不足时使用。
运行机制太阳能热电联供系统的运行机制如下：1.太阳能光伏组件接收太阳辐射，将其转化为直流电能。
2.通过逆变器将直流电能转化为交流电能，用于供电。
3.太阳能热集中器将太阳光聚焦到热能转换器上，将太阳辐射能转化为高温热能。
4.热能转换器将高温热能用于供暖和热水。
5.热动力机组将剩余的热能转化为机械能，驱动发电机组生成电能。
6.通过发电机组将电能存储到储能装置中，以备不足时使用。
设计考虑因素在设计太阳能热电联供系统时，需考虑以下因素：1.太阳能资源：需分析太阳能资源的数量和质量，选择合适的位置和角度安装光伏组件和热集中器。
太阳能供暖系统的设计和优化研究
太阳能供暖系统的设计和优化研究第一章引言太阳能是一种洁净的、免费的、无限的能源，被广泛应用于热水、电力和空调等领域。
然而，在供暖领域，太阳能的应用却受到了一定的限制。
本文旨在研究太阳能供暖系统的设计和优化，探讨如何在太阳能不足或天气恶劣情况下提高供暖系统的效率和稳定性，促进太阳能在供暖领域的利用。
第二章太阳能供暖系统的设计2.1太阳能集热器太阳能集热器是太阳能供暖系统的核心部件，主要是将太阳能转化为热能并输送至预热器或储热器。
太阳能集热器分为平板式和真空管式两种，平板式集热器结构简单、操作稳定、可靠性高，是常见的太阳能供暖系统集热器。
而真空管式集热器采用真空玻璃管，具有良好的气密性和保温性，表现更好于平板式集热器。
2.2热水预热器太阳能供暖系统的热水预热器用于预热供暖系统的进水，并降低供暖系统对传统热源的依赖性。
热水预热器分为应用热交换器和加热元件加热的两种，应用热交换器预热器更加节能，但加热元件加热的预热器更加稳定。
2.3储热器储热器是太阳能供暖系统中储存热能的装置，可以在太阳能不足或天气恶劣情况下提供连续的供暖。
储热器分为水箱式和地暖式储热器，水箱式储热器结构简单、操作方便，地暖式储热器则能够更好地适应供暖系统的多样化需求。
第三章太阳能供暖系统的优化3.1系统能效优化系统能效优化主要是通过优化各个部件的结构和参数设计，实现太阳能供暖系统整体能效的提升。
此外，还需要考虑不同地区的气候条件和太阳辐射，以确定最佳的集热器类型和数量、预热器的加热方式和热水储热的容积等参数。
3.2系统运行平稳性优化太阳能供暖系统的运行平稳性主要考虑在天气恶劣情况下系统的稳定性，如何保证系统在夜晚或阴雨天气中能够正常通水、储热，并在太阳能恢复后自动启动供暖系统。
此外，还需要考虑系统运行的智能化和自动控制，能够根据室内外温度、天气情况和太阳能辐射量智能化地控制系统的运行。
3.3系统成本优化太阳能供暖系统的成本优化主要是从材料和制造工艺上考虑，如采用节约成本的材料、精简部件结构、降低生产周期等方式，以提高系统性价比。
太阳能供热系统设计与应用案例
太阳能供热系统设计与应用案例太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于供热领域。
本文将以一个太阳能供热系统的设计与应用案例为例，介绍其工作原理、关键组成部分及应用效果。
一、太阳能供热系统概述太阳能供热系统是利用太阳能热量进行水加热或空气加热的系统，主要由太阳能集热器、热媒循环装置、热储装置和供热终端设备组成。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能供热系统中的核心组件，主要用于将太阳能转化为热能。
常见的太阳能集热器包括平板式集热器、真空管集热器等。
在本案例中，我们选择了平板式集热器，其结构紧凑、成本较低。
2. 热媒循环装置热媒循环装置用于将太阳能集热器中的热量传递到热储装置或供热终端设备。
一般采用泵将热媒液体循环输送，以实现热能的传递。
在本案例中，我们选择了循环泵来完成这一任务。
3. 热储装置热储装置用于储存太阳能热量，以满足夜间供热或连续阴天时的需求。
常见的热储装置有水箱热储装置和岩棉热储装置等。
在本案例中，我们选择了水箱热储装置，其操作稳定、造价相对较低。
4. 供热终端设备供热终端设备用于将太阳能热能传递给用户进行供热，可以是辐射型供暖设备、热水器等。
在本案例中，我们选择了辐射型供暖设备，以提供舒适的供热效果。
二、案例描述本案例中，我们为一座住宅小区设计了一个太阳能供热系统，以实现住户冬季供暖的需求。
该系统由多个独立的太阳能供热子系统组成，每个子系统为一栋建筑服务。
1. 系统设计方案根据小区建筑情况和燃烧设备使用情况，我们为每个子系统设计了一个独立的太阳能供热系统。
每个系统由一组平板式太阳能集热器、循环泵、水箱热储装置和辐射型供暖设备组成。
2. 系统安装与调试在系统安装过程中，我们将太阳能集热器安装在每栋建筑的南向屋顶上，确保能够充分接收太阳辐射。
同时，将循环泵、水箱热储装置和供热终端设备分别安装在室内合适位置。
完成安装后，我们进行了系统的调试工作。
确保各组件之间的连接正常，热媒液体能够顺利循环，水箱热储装置能够稳定储存热量。
基于智能控制的太阳能供暖系统设计
基于智能控制的太阳能供暖系统设计I. 引言太阳能供暖系统作为一种使用可再生能源的供暖方式，逐渐受到人们的关注。
随着智能技术的迅速发展，基于智能控制的太阳能供暖系统也逐渐成为研究热点。
本文将讨论基于智能控制的太阳能供暖系统的设计。
II. 太阳能供暖系统的基本原理太阳能供暖系统利用太阳能捕捉器收集太阳能，并将其转化为热能。
热能通过管道输送到房间里的散热器，并将房间内的空气加热。
III. 系统设计1. 太阳能捕捉器的选择太阳能捕捉器的选择要考虑到光学性能、导热系数、稳定性、使用寿命以及成本等因素。
在太阳能捕捉器的设计中，我们可以考虑使用聚光型太阳能捕捉器或者平板型太阳能捕捉器。
对于不同的应用场景，选择不同的太阳能捕捉器是非常重要的。
2. 热水储存系统的设计热水储存系统需要考虑到储水容量、储水温度的控制、保温效果及其成本等因素。
对于智能控制的太阳能供暖系统，我们可以采用分层储水方式，将水储存在不同的层级中，提高热水储存的效率。
3. 散热器的设计散热器的设计要考虑到散热面积、散热效率、材料的选择、使用寿命及其成本等因素。
对于智能控制的太阳能供暖系统，我们可以采用分区控制方式，将房间分为不同的区域进行控制，提高供暖效率。
4. 控制系统的设计控制系统是智能控制的关键，其设计应该包括洛克曼控制系统、模糊控制系统或者PID控制系统等多种控制方法。
通过实时监控太阳能供暖系统的各项参数，对热水的加热、输送、储存及变换等部分进行精准的控制和调节。
IV. 系统优化在设计完太阳能供暖系统后，我们需要对其进行优化。
优化内容包括提高系统的效率、减少能量损失、提高系统的可控性、降低系统的成本等方面。
通过不断地优化和改进，可以使太阳能供暖系统更加高效、可靠、实用化。
V. 结论基于智能控制的太阳能供暖系统设计涉及到多个方面，需要综合考虑太阳能捕捉器的选择、热水储存系统的设计、散热器的设计以及控制系统的设计等因素。
在实际应用中，需要不断优化和改进系统，提高其效率和可靠性，使其更好地满足人们的需求，为环境保护和可持续发展做出贡献。
主动式太阳能热水供热采暖系统设计
主动式太阳能热水供热采暖系统设计一、引言太阳能热水供热采暖系统是指通过太阳能采集器将太阳能转化为热能，用于供应热水和供热采暖。
本文将介绍一个基于主动式太阳能热水供热采暖系统的设计。
二、系统工作原理1.太阳能采集器：通过该部件将太阳能转化为热能，一般采用平板式太阳能集热器或真空管式太阳能集热器。
太阳能采集器通常安装在屋顶或阳台等能够接受充足阳光的位置。
2.储热水箱：该水箱用于存储太阳能采集器采集到的热能，保证系统在夜间或无太阳能供应时仍能提供热水和采暖。
储热水箱具有一定的绝热性能，以减少热损失。
3.循环泵：通过循环泵，将储热水箱中的热水循环送至用户使用处，如热水龙头和采暖设备，确保用户得到热水和供暖。
4.控制系统：控制系统是系统的智能大脑，通过监测太阳能采集器的热能输出和储热水箱的温度，自动控制循环泵的运行和关闭，以保证系统性能和操作的便利性。
三、系统设计要点在设计太阳能热水供热采暖系统时，需要考虑以下几个要点：1.太阳能采集器的选择：选择合适的太阳能采集器非常关键。
平板式太阳能采集器适合于采集温度在60℃以下的热水，而真空管式太阳能采集器适合于采集高温水。
根据不同地区的太阳能资源和用户需求，选择合适的太阳能采集器。
2.储热水箱的设计：储热水箱应具有足够的容积，以满足用户的热水使用需求和采暖需要。
同时，储热水箱应具备较好的绝热性能，以减少热损失。
3.循环泵的选择：循环泵应具备较高的扬程和循环流量，以确保热水能够顺畅地从储热水箱送至用户使用处。
4.控制系统的设计：控制系统应具备可靠的控制功能，能够智能地监测太阳能采集器的热能输出和储热水箱的温度，并根据实际情况自动调节循环泵的运行和关闭。
五、系统优势1.环保节能：太阳能作为可再生能源，不会产生二氧化碳等有害气体，对环境友好。
同时，太阳能的利用可以减少传统能源的消耗，达到节能的目的。
2.经济实用：太阳能是一种免费的能源，通过太阳能热水供热采暖，可以减少传统能源的使用，降低能源成本。
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太阳能供暖系统设计
太阳能供暖系统是一种重要的节能技术，欧洲各国已经广泛推广，安装量逐年增长。
在国外，太阳能供暖已成为太阳能热利用的主要发展方向。
对于我国建筑节能也有着非常积极的作用。
太阳能供暖系统由热量提供部分、储热换热部分、热量使用部分和控制部分四部分组成。
与太阳能热水系统不同的是，太阳能供暖系统季节性使用明显，且供热需求量大，需要根据不同的供暖形式调整系统热媒温度。
同时，冬、夏平衡问题也需要考虑，夏季需求量小，冬季需求量大，需要充分利用太阳能资源。
太阳能供暖系统的运行原理是在供暖季提供部分供暖热量，非供暖季提供足量生活热水，全年充分利用太阳能资源。
系统通过太阳能集热循环和辅助加热循环来控制温度，实现供暖和生活热水的不同要求。
储热水箱由外层供暖水箱和内部热水箱组成，可以提高热水使用的舒适性和热水量。
太阳能供暖系统的安装和使用可以节约常规能源20％～60％，并且具有较好的经济效益。
在国外，每年新建太阳能供暖系统约12万个，全球的太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。
因此，太阳能供暖技术是未来太阳能光热利用的新方向。
太阳能循环系统采用一次循环、排空系统，满足冬季防冻要求的同时提高了系统效率，降低了系统投资。
与国外的二次循环系统不同，本系统中的热水直接通过循环管路与太阳能集热器循环，取消了中间换热过程，提高了系统效率。
采用系统落空技术替代国外的防冻液防冻方式，简化了防冻过程，同时也减少了系统投资。
太阳能循环系统采用非承压系统，解决了夏季闭式二次循环系统高温、高压容易给系统管路和设备造成损坏的问题，提高了系统的可维护性和使用寿命。
相比国外闭式二次循环太阳能供暖系统，本系统更加可靠。
太阳能集热器和供暖方式的搭配是太阳能供暖系统能否有效运行的关键。
从得热性能和运行安全可靠性两方面考虑，选择合适的太阳能集热器和供暖方式至关重要。
根据太阳能集热
器的集热特性，平板型集热器在冬季和夏季的工作温度较低，集热效率接近于零，本身就解决了系统的过热问题。
因此，平板型集热器是太阳能供暖系统的最佳选择，同时也适合低温热水地板辐射供暖方式。
根据以上分析，得出结论：在一般寒冷地区，如果系统在夏季除热水以外没有热量消耗，最佳的太阳能供暖搭配是平板型集热器和低温热水地板辐射供暖。
这种搭配不仅符合太阳能集热器的集热特性，而且解决了系统在非供暖季的过热问题，确保了系统的长期运行安全可靠性。
对于太阳能集热器面积与供暖面积的配比，需要考虑太阳能的节能率、建筑的供暖负荷和系统的经济效益。
以北京地区为例，采用平板型集热器和低温热水地板辐射供暖系统，在不同配比下，太阳能系统在冬季供暖能耗中的节能比例如表2所示。
考虑热负荷指标为50W/m2的200m2建筑，采用平板型集热器，太阳能集热器面积与供暖面积在不同配比下，建筑的供暖耗热量、热水耗热量、太阳能的供热量及与电相比的系统回收年限如表3所示。
通过分析表2和表3，可以发现太阳能集热器面积与供暖面积的不同配比有以下两个特点：一是太阳能集热器面积增大，贡献率增加，但由于在非供暖季设备有更
多的闲置，其综合回收年限增加；二是节能建筑更适合采用太阳能供暖系统。
因此，太阳能系统的供暖贡献率宜取60％以下，太阳能集热器面积与供暖面积的配比应控制在1：5至1：10之间。
在北京市平谷区某村，共建设了71个单体别墅型太阳能
供暖系统，并于2005年12月至2006年1月进行了为期两周
的实际测试。
别墅采用太阳能+生物质供暖炉，结合低温热水
地板辐射供暖形式，提供居民冬季供暖和四季生活热水供应。
单栋建筑供暖面积接近200m2，供暖负荷指标约35W/m2，平
板型太阳能集热器面积每户28m2.测试结果显示，该系统的节
能效果显著，如图4所示。
测试表明，太阳能和辅助供暖炉的联合使用可以保证室内温度在18℃以上。
在夜晚，供暖系统停止运行，环境温度在-9～-5℃时，整个夜晚室温下降2～3℃。
停止辅助能源系统后，晴天室温可达到11～15℃，多云天气室温可达到10～12℃。
整个冬季运行表明，以平板型集热器组成的供暖系统，采用落空式防冻设计可以保证冬季系统安全运行，即使在意外停电情况下也可保证系统防冻。
3.太阳能供暖系统与建筑的结合
3.1安装方式
在实际的太阳能供暖项目中，太阳能集热器可以采用多种方式，例如嵌入屋面瓦中、安装在屋面瓦上、安装在南立面上、安装在大倾角坡屋面上等。
3.2注重和建筑同步设计
在实际工程项目中，如果在建筑设计时没有考虑太阳能系统的安装，在施工中会遇到各种问题，例如屋顶集热器安装预埋、管道布置、设备间选取、供水供电等。
因此，在建筑设计时必须同步考虑太阳能系统的设计和安装，以保证施工的顺利进行和系统的质量。
4.结论
4.1太阳能供暖系统冬季提供部分供暖热量，非供暖季提
供足量生活热水，方案切实可行，是今后太阳能光热利用的重要趋势之一。
4.2太阳能平板型集热器搭配低温热水地板辐射供暖系统是理想的组合方式，解决了太阳能供暖系统夏季过热的问题，最大限度地利用了太阳能资源。
4.3综合考虑供暖效果和经济效益，太阳能供暖系统的规模不宜太大，太阳能贡献率一般控制在60％以下，太阳能集热器面积和建筑供暖面积比值一般在1：5至1：10之间。
4.4节能建筑更适合采用太阳能供暖系统。