太阳能供暖

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太阳能供暖系统价格?太阳能供暖系统怎么样

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太阳能供暖系统价格?太阳能供暖系统怎么样太阳能供暖系统价格1、如果是在建房之时,就同步装上太阳能供暖系统,太阳能供暖系统的价格相对要些,每平方米的造价大概是在400元左右,而系统的使用年限在50年以上。

这可以说是一次性投入的供暖系统而长久受益。

2、因为应用的太阳能采暖系统平均每年每平方米的运行成本只有3元钱,而同比应用的电锅炉、燃油锅炉的采暖系统所需49元钱和44元钱的费用来说,这运行的费用不足1/10。

太阳能供暖系统怎么样1、太阳能供暖系统利用着太阳能转化为热能,通过高效的平板集热设备采集太阳光的热量,再通过热导循环系统热量来导入至换热,然后将热水导入的地板采暖系统,通过电子控制仪器控制室内的水温。

在阴雨雪天气,系统自动切换至燃气锅炉辅助加热,这样太阳能供暖得以很好的实现,春夏秋冬都可以利用大量的免费热水。

2、绿色环保。

此供暖系统采用的是太阳能这种洁净的绿色能源,避免了矿物质燃料对环境的污染,能为用户提供一个干净舒适的生活空间。

3、高效节能。

太阳能供暖系统能更大效率的利用太阳能,可节约能源成本40-60%以上,运行成本大大降低。

4、与建筑一体化结合。

平板太阳能集热器可安装在高层阳台、窗下等朝阳的墙面,可应用于高层及多层的住宅、独立别墅,与建筑更好的融为一体。

5、安全可靠。

太阳能采暖不会产生传统烧煤采暖炉一氧化碳中毒的危险,它是安全可靠的热水系统。

这便是小编为大家带来的对于太阳能供暖系统价格是多少以及太阳能供暖系统怎么样的相关参考内容介绍了。

相信大家看完这些介绍之后,对于太阳能供暖系统价格是多少以及太阳能供暖系统怎么样应该有了大致的了解了。

那么大家了解后觉得太阳能供暖系统的价位以及品质如何呢?如果可以接受的话,不妨考虑购买吧。

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

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。

太阳能暖气有吗 太阳能供暖的优点

太阳能暖气有吗 太阳能供暖的优点

太阳能暖气有吗太阳能供暖的优点太阳能暖气有吗:1、太阳能采暖是指将涣散的太阳能经过集热器(如平板太阳能集热板、真空太阳能管、太阳能热管等吸收太阳能的收集设备)把太阳能变换成方便运用的热水,经过热水输送到发热结尾(如地板采暖体系、散热器体系等)供给房间采暖的体系,又称太阳能采暖体系,简称太阳能采暖。

太阳能采暖是一项环保工程,它与一般的采暖方法不同的是热源不同,即一般采暖是燃煤、电、油、气等,而太阳能采暖是运用无污染、可再生的太阳能。

2、理论上来讲,只需太阳能电池板足够大,就可以继续不断的贮存许多太阳能的转化能,也就是电能,那么太阳能终究可以供给多少电能呢。

原先有人做过这样一个计算,在房顶上铺设太阳能电池板,每5平方每天可产8度电,可是5平方的造价却高达千元,这还不算变换设备,然后取暖呢。

基本上可以肯定的是,太阳能取暖就和曩昔的太阳能房顶烧热水相同,还算比发电稍微靠谱,因为取暖对电能的采用率不大,其转化贮存的电能仅仅应对没有太阳的日子,因而,假如您家的房顶假如每天都能照射到激烈的日光,那么太阳能取暖设备就非常靠谱。

太阳能供暖的优点:1、全年运用。

可以完成冬天太阳能采暖气(也可全年运用)和全年洗浴运用。

这是太阳能热水器的革命性进步,也是太阳能运用的重大技能突破;2、出资少,费用低。

太阳能采暖体系的一次性出资显着低于集中供热、燃油燃煤锅炉等的初始出资,不需求批阅,在平等供热情况下日常运转费用大大低于集中供热、燃油燃煤气电锅炉,甚至比土暖气、空调还便宜许多,还可以完成全年的洗浴功用,处理了本体系春夏秋设备搁置,设备折旧加快的问题。

3、每天24时运用。

每年依据气温想用多少天就用多少天,不必象运用燃气锅炉或空调等忧虑费用高而只能一天开上2个时,其它时间硬撑着了。

4、智能操控。

太阳能与电的很好结合,动态智能运转方法,日常费用降到较低。

太阳能采暖洗浴体系由楼顶高温太阳能加热体系和室内计算机智能操控体系组成。

5、运转设定简略。

太阳能供暖解决方案

太阳能供暖解决方案
-制定蓄热系统运行策略,以应对不同天气条件下的热能供需变化。
3.智能控制系统
-采用先进的传感技术,实时监测系统运行参数,为控制策略提供数据支撑。
-应用智能算法,自动调节供暖系统的工作状态,实现能效最大化。
-通过远程监控和故障诊断,提升系统安全性和运维效率。
4.节能建筑整合
-对建筑围护结构进行优化设计,提高保温隔热性能。
第2篇
太阳能供暖解决方案
一、引言
随着全球气候变化和环境污染问题日益严峻,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,在我国供暖领域的应用日益广泛。本方案旨在提供一种科学、高效、可行的太阳能供暖解决方案,以促进节能减排,改善生态环境,提高居民生活质量。
二、目标设定
1.实现供暖能源的绿色替代,降低对化石能源的依赖。
四、方案设计
1.太阳能集热系统
-根据地区气候条件、建筑特点和供暖需求,选择适宜的太阳能集热器类型和规格。
-合理规划集热器布局,确保最大化利用太阳辐射资源。
-考虑系统扩展性和未来需求,预留适当的集热面积。
2.蓄热系统
-设计合适的蓄热水箱容量,满足供暖需求的同时,保持系统运行的平稳性。
-选择高效蓄热材料,提高热能存储和释放效率。
4.节能建筑技术应用
(1)优化建筑设计,提高建筑围护结构的保温性能。
(2)采用节能型门窗、遮阳设施等,降低建筑供暖负荷。
(3)合理利用地热能、空气能等可再生能源,提高供暖系统综合能源利用率。
五、效益分析
1.环境效益:本方案采用太阳能作为供暖热源,可显著降低化石能源消耗,减少环境污染。
2.经济效益:通过节能建筑技术降低供暖负荷,结合太阳能供暖系统运行成本低的优势,可节省供暖运行费用。
2.提高供暖系统的热效率,保障供暖质量。

基于太阳能的建筑供暖系统

基于太阳能的建筑供暖系统

基于太阳能的建筑供暖系统在全球气候变暖的背景下,如何减少对传统能源的依赖,减少二氧化碳排放,成为当下迫切需要解决的问题。

基于太阳能的建筑供暖系统应运而生,成为一种可持续的能源解决方案。

本文将探讨基于太阳能的建筑供暖系统的原理、优势和应用前景。

一、原理基于太阳能的建筑供暖系统利用太阳能发电板将太阳能转化为电能。

这些电能可以直接供给建筑内的电器设备使用,同时也可以转化为热能,供暖设备使用。

典型的太阳能供暖系统包括太阳能发电板、储能装置、热水储存装置和供暖设备。

太阳能发电板是整个系统的核心组件。

它们由许多太阳能电池组成,可以将太阳辐射转化为直流电。

这些发电板可以放置在建筑物的屋顶或墙壁上,以最大程度地捕捉到太阳能。

储能装置用于存储电能,以便在夜间或阴天时,系统仍然能够为建筑供电。

目前常用的储能装置包括蓄电池和储热设备。

热水储存装置用于存储太阳能转化的电能为热能,以供暖系统使用。

这些设备通常由保温材料包裹,以防止热量流失。

供暖设备可以根据建筑物的具体需求选择,例如暖气片、地暖系统等。

二、优势基于太阳能的建筑供暖系统具有许多优势。

首先,它是一种清洁的能源解决方案。

太阳能是一种可再生能源,不会排放有害物质或产生温室气体。

采用基于太阳能的建筑供暖系统,可以减少对传统燃料的需求,从而减少二氧化碳和其他有害气体的排放。

其次,基于太阳能的建筑供暖系统可以帮助建筑节约能源。

太阳能发电板可以捕捉到大量免费的可再生能源,将它们转化为电能或热能,并为建筑提供所需的电力和热力。

这种方式不仅可以降低建筑的能源消耗,还可以节约能源费用。

此外,基于太阳能的建筑供暖系统具有可扩展性和可持续性。

太阳能是一种不可耗尽的能源来源,通过合理设计和规划,可以在不同规模的建筑中广泛应用。

这种能源系统具有长期可持续性,能够满足建筑的能源需求。

三、应用前景基于太阳能的建筑供暖系统在全球范围内得到了广泛的应用,并且具有很大的发展潜力。

首先,在居民建筑领域,太阳能供暖系统为住户提供了一种可靠且环保的供暖方式。

太阳能供暖和地暖的优点?太阳能供暖效果怎么样?

太阳能供暖和地暖的优点?太阳能供暖效果怎么样?

太阳能供暖和地暖的优点?太阳能供暖效果怎么样?太阳能供暖和地暖的优点?1、太阳能供暖(1)普遍:太阳光普照大地,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。

无害,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。

(2)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

长久,根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。

太阳能是一种洁净和可持续产生的能源,发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题。

2、地暖(1)舒适、卫生、保健:地面辐射供暖是最舒适的供暖方式,室内地表温度均匀,室温由下而上逐渐递减,给人以脚温头凉的良好感觉;不易造成污浊空气对流,室内空气洁净;改善血液循环,促进新陈代谢。

节约空间、美化居室:室内取消了暖气片及其支管,增加使用面积,便于装修和家居布置。

(2)高效节能:辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高,热量集中在人体受益的高度内;传送过程中热量损失小;低温地面辐射供暖可实行分户分室控制,用户可根据情况进行调控,有效节约能源。

热稳定性好:地面供暖地面层及混凝土层蓄热量大,热稳定性好,在间歇供暖的条件下,室内温度变化缓慢。

(3)运行费用低:较其它供暖设备节能20%,可充分利用低温热水资源或利用电价政策,降低运行费用。

使用寿命长:低温地面供暖中塑料管材或发热电缆埋入地下,不结垢、不腐蚀,无人为破坏,使用寿命与建筑物同步。

较对流供热节约维护和更换费用。

太阳能供暖效果怎么样?1、取暖设计方式,由于集热的面积大,并且思虑到冬季天气的因素,所以它的设计较为全面,不管是冬季还是夏季,它的集热效果都很强,众所周知,太阳能外层是金属物质,吸热效果非常好,有效的帮助了太阳能吸热。

太阳能供暖设计的注意事项

太阳能供暖设计的注意事项嘿呀!下面咱就来好好唠唠《太阳能供暖设计的注意事项》。

1. 首先呢,得搞清楚您家房子的朝向和采光情况呀!这可太重要啦!要是房子整天都见不着太阳,那太阳能供暖不就抓瞎了嘛?2. 哎呀呀,太阳能集热器的选择可不能马虎呢!得选质量好、效率高的,不然咋能收集到足够的能量?3. 还有哇,管道的铺设得合理哟!要不然热水在管道里乱流,热量都跑掉啦!4. 嘿,别忘了考虑冬天的严寒天气呀!要是设备扛不住低温,那不就歇菜了?5. 太阳能供暖系统和其他常规供暖系统的衔接也得想好呢!万一太阳能不够用,得有备用方案呀!6. 哇哦,系统的保温措施可得做到位!不然热量偷偷溜走,多可惜呀!7. 哎呀呀,控制系统也很关键呢!要能智能地根据天气和需求调整工作状态,这得多方便?8. 还有还有,安装的位置也有讲究!不能挡着别人家采光,也不能自己采光不好,对不?9. 维护和保养也不能忽略呀!定期检查,有问题及时处理,才能保证系统一直好用呢!10. 太阳能板的角度调整也很重要哇!要随着季节变化调整,才能最大程度吸收阳光。

11. 设备的品牌和售后也得重视起来呀!要是出了问题找不到人解决,那可麻烦大了!12. 系统的安全性可不能马虎呢!漏电、漏水啥的可不行!13. 嘿,要考虑系统的扩展性哟!万一以后房子扩建或者需求增加,能方便升级就好啦!14. 安装团队的专业性也得考察考察呀!不专业的人安装,能放心吗?15. 成本预算也得心里有数哇!别装到一半发现钱不够了,那多尴尬?16. 当地的气候条件和政策法规也要了解清楚呢!不然违规了可不好!17. 系统的噪音问题也得关注哟!要是吵得人睡不着觉,可不行!18. 节能效果得好好评估呀!不能花了大价钱,节能效果却不明显!19. 系统的稳定性也很重要哇!三天两头出故障,谁受得了?20. 最后呢,一定要找有经验的设计师和施工团队,他们的经验可是宝贵的财富呀!哇塞,这么多注意事项,您可得一项一项考虑清楚,这样才能让太阳能供暖设计得完美,让您的家温暖又舒适哟!。

太阳能供热采暖工程技术标准

太阳能供热采暖工程技术标准
太阳能供热采暖工程技术标准通常包括以下内容:
1. 设计规范:太阳能供热采暖工程的设计应当符合国家标准和行业规范。

2. 热水系统设计:太阳能热水系统的设计应当满足热水质量要求和供水量要求。

3. 热媒循环系统设计:太阳能热媒循环系统的设计应当满足热媒的流量、温度和压力等要求。

4. 太阳能集热器的选型和布置:太阳能集热器应当选择适当的型号和布置方式,以达到最大的光热利用效率。

5. 热储罐的设计:太阳能热水系统的热储罐应当具备良好的保温性能和稳定的热储能力。

6. 控制系统设计:太阳能热水系统的控制系统应当可靠、稳定,并满足自动控制要求。

7. 安装和调试:太阳能热水系统的安装和调试应当按照设计要求和技术标准进行。

8. 运行和维护:太阳能热水系统的运行和维护应当定期检查和保养,并采取有效措施保证系统的正常运行。

此外,太阳能供热采暖工程技术标准还应当考虑地方气候条件、建筑结构、供暖对象及其需求、节能要求等因素,以满足系统的整体性能和安全可靠性要求。

立冬的阳光能量如何利用太阳能度过寒冷冬天

立冬的阳光能量如何利用太阳能度过寒冷冬天立冬是二十四节气中的第19个节气,标志着冬季的正式开始。

在这一天,太阳直射地面的位置达到了黄经225°,也就是说,太阳的辐射能量开始减弱,气温逐渐下降,人们需要采取一系列措施来抵御寒冷。

然而,这个时候的太阳能却悄然储备着巨大的能量,只等着被我们充分利用。

一、太阳能供暖太阳能供暖是利用太阳能将其转化为热能,通过供暖系统向室内传输,实现冬季取暖的一种方式。

太阳能供暖系统一般包括太阳能集热器、传热介质、储热设施和供热系统等组成部分。

集热器通过吸收太阳辐射能将其转化为热能,并通过传热介质将热能传输到储热设施。

储热设施可以将热能储存起来,供给供热系统使用。

在冬季的立冬时节,太阳充足的能量可以为太阳能供暖系统提供足够的能源,使我们温暖过冬。

二、太阳能照明在冬季的寒冷天气中,太阳充足的阳光是我们重要的照明资源。

利用太阳能照明可以减少能源的消耗,降低家庭和社会的能耗。

在立冬的时节,阳光的角度较低,不能直接照射到室内,因此可以通过合理的建筑设计,利用日光进入室内进行照明。

例如,在建筑物的设计中增加大面积的窗户和天窗,使室内可以充分地接收到阳光,减少人们对于电灯的依赖,节约能源。

三、太阳能热水利用太阳能热水系统提供热水是太阳能的另一种重要应用方式。

太阳能热水系统由太阳能集热器、水箱、循环管路和控制系统等组成。

太阳能集热器吸收太阳光转化为热能,通过循环管路将热能传送到水箱。

在立冬时节,太阳能的辐射充足,可以为太阳能热水系统充分供能,提供足够的热水,满足人们的日常生活需求。

同时,利用太阳能热水系统还可以减少对传统能源的依赖,减少碳排放,对环境友好。

四、太阳能发电除了利用太阳能供热、照明和热水外,太阳能发电也是一种重要的利用太阳能的方式。

太阳能发电是通过太阳能电池板将太阳辐射转化为电能,实现电力的生产和利用。

在寒冷的冬天,尽管阳光的辐射能量减弱,但仍然存在大量的太阳光可供利用。

太阳能供暖系统的运行原理和优化方法

太阳能供暖系统的运行原理和优化方法随着环保意识的提高和对能源消耗的关注,太阳能供暖系统成为了一种受欢迎的供暖方式。

太阳能供暖系统利用太阳能将光能转化为热能,为室内提供温暖的空气或热水。

本文将介绍太阳能供暖系统的运行原理和优化方法。

一、太阳能供暖系统的运行原理太阳能供暖系统主要由太阳能集热器、热媒循环系统和室内热交换器组成。

太阳能集热器是系统的核心部件,它通过吸收太阳辐射能将光能转化为热能。

典型的太阳能集热器是太阳能热水器,它利用太阳能加热水箱中的水。

太阳能集热器中的热媒负责将热能传递到室内热交换器。

热媒一般是一种特殊的液体,具有良好的热导性能。

在太阳能供暖系统中,热媒通过循环泵被送至室内热交换器,将热能传递给室内的空气或水。

室内热交换器将热能传递给室内空气或水。

对于空气供暖系统,室内热交换器通常是一个散热器,通过对流传热将热能传递给室内空气。

对于水暖系统,室内热交换器通常是一个热水循环系统,将热能传递给供暖设备,如散热器或地暖系统。

二、太阳能供暖系统的优化方法1. 改善太阳能集热器的效率太阳能集热器的效率直接影响系统的供暖效果。

为了提高太阳能集热器的效率,可以采取以下措施:- 选择高效的太阳能集热器材料,如具有较高吸收率和较低反射率的材料。

- 优化太阳能集热器的结构设计,增加光吸收面积,减少热能损失。

- 定期清洁太阳能集热器表面,保持其表面清洁,以提高光吸收效果。

2. 提高热媒循环系统的效率热媒循环系统的效率对于热能传递的效果至关重要。

以下是提高热媒循环系统效率的方法:- 选择合适的热媒,具有较高的热导性能和较低的粘度,以减少能量损失。

- 优化循环泵的运行参数,如流量和压力,以提高热媒的循环效率。

- 定期检查和维护循环系统,确保其正常运行,减少能量损失。

3. 提高室内热交换器的效率室内热交换器的效率直接影响室内的供暖效果。

以下是提高室内热交换器效率的方法:- 选择高效的室内热交换器,如具有较大换热面积和较高换热效率的设备。

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全面技术分析-太阳能供暖系统设计方案本太阳能供暖系统设计方案,为冬季提供部分供暖热量,夏季采用空气源热泵,为夏季提供空调冷量,一年四季提供足量生活热水,设计方案切实可行,是今后太阳能光热利用的重要趋势之一,将逐步解决日益紧缺的能源问题引言设计是工程建设的关键环节,太阳能供暖系统设计肩负着将科技进步转换为资源的重要使命。

太阳能资源利用在国外,太阳能供暖已能够成为太阳能资源利用的主要发展方向,欧洲各国对太阳能供暖给予较高的重视,到2005年共安装1536m3太阳能集热器,太阳能供暖系统约占集热器总量的20%,每年新建太阳能供暖系统12万个,可节约能源20%~60%。

国际能源机构在2001年指出,全球太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。

我国属太阳能资源丰富的国家之一,年辐射总量大约在3300-8300兆焦/(m2?a),全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000小时,每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤。

随着国民经济的发展,能源需求量日益增加,能源利用情况紧张,而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响,太阳能作为可再生能源的一种,取之不尽,用之不竭,将成为未来能源结构中的重要组成部分;利用太阳能资源来满足供暖要求,提高太阳能系统全年的利用率,将对我国建筑节能有着非常积极的作用,是今后太阳能光热利用的新方向,因此,太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。

3.太阳能供暖系统设计3.1太阳能供暖系统设计概况太阳能供暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源,利用太阳能集热器将太阳能转换成热能,供给建筑物冬季采暖和全年生活热水的系统。

典型的太阳能供暖系统主要设备应由以下几部分组成:⑴太阳能集热器及辅助加热设备太阳能集热器是吸收太阳辐射并向载热工质传递热量的主要设备装置,辅助加热设备补充供暖系统中太阳能集热器不能满足的热量,目前国内为供暖系统提供热量的太阳能集热器,主要有平板型集热器、全玻璃真空管集热器、热管真空管集热器3种类型。

为供暖系统提供热量的辅助加热设备主要有空气源热泵、燃气壁挂炉、电锅炉、水源热泵等加热热水设备。

⑵贮热(蓄热器)换热设备太阳能供暖系统一般应设置小型的贮热水箱、生活热水箱,辅助换热设备应设置在贮热水箱内;贮热装置是储存热水并减少向周围散热的装置,一定的热水蓄热量主要满足夜间供热,使室内温度不至于有过大波动。

贮热装置的容量需热工计算确定。

⑶供暖未端太阳能供暖系统末端也称之为散热设备或装置。

由于太阳能热密度较低,集热温度很难达到较高水平,提供的热水温度一般在50℃以下,未端散热装置首选地面辐射供暖,其次为风机盘管,一般不宜采用散热器。

⑷系统控制太阳能供暖控制系统较为复杂,它由一套PLC多点控制箱组成,分别采集、控制集热器、辅助加热设备、循环水泵等数据的输入与控制执行部件。

3.2太阳能集热器面积与供暖面积配比太阳能集热器面积与供暖面积所占比例定位在设计中非常关键,它与首次工程投资及运行费用有关。

因此,根据太阳能集热器面积与供暖面积配比应考虑以下几个问题:⑴住宅建筑的供暖负荷;⑵太阳能总集热量(总集热量=有效太阳得热量-热量损失);⑶供暖系统的经济效益;⑷夏季生活热水的使用。

以北京地区为例,供暖期122天,采用真空太阳集热管和地面辐射供暖系统,在不同的太阳能集热器面积与供暖面积配比下,太阳能供暖系统在冬季供暖能耗中的节能比例如表一所示。

从表一中得知,建筑结构保温是太阳能供暖应用的关键。

因冬季太阳能辐射能力及安装面积有限,因此对房屋建筑结构保温的要求较高,目前太阳能集热器冬季每平米平均日得热量只有2.4kW,如果建筑结构的耗热功率为40W/m2时,那么太阳能采暖根本无法使人接受,如果结构耗热功率在20.4W/m2时,那么每平米太阳能集热器就能够带动4m2的供暖面积,如果今后房屋结构按65%节能标准实施,耗热功率在16.8W/m2时,每平米太阳能集热器就能带动6.3m2的采暖面积。

从表一中还可以得知,太阳能集热器面积太小,辅助加热设备供暖负荷增大,本供暖系统不称之太阳能供暖系统。

反之,太阳能集热器面积太大,初投资成本提高,回收年限增长,经济效益降低。

另外,夏季生活热水产生过多造成浪费。

因此,怎样将太阳能供暖的贡献率取量较适宜,投资经济合理?下面以北京市太阳能采暖承担建筑采暖比例结合表一进行分析。

太阳能集热器的匹配选型主要是根据住宅建筑的总耗热量来计算的。

以全玻璃真空太阳集热管为例,其能量平衡方程(总集热量=有效太阳得热量-热量损失)为:M CP(T2-T1)=ταIA a-U L(T2-T1)ΔtA L (1)根据相关资料得知,真空集热管产品的有关参数为:τ=0.88、α=0.90、A a=0.062m2、A L=0.137m2、U L=0.9W/m2℃(平均水温45℃时)。

全玻璃真空太阳集热管中水温从T1上升到T2所需太阳曝辐量的计算式:I=(T2-T1)(M CP+U LΔtA L)/ταA a(kJ/m2) (2)太阳能供暖系统未端选用地板辐射采暖,热媒温度为40℃,供回水温差为10℃。

根据真空太阳集热管的实际运行经验得知,选取T1采暖回水温度为25℃,T2采暖供水温度为33℃,M=1kg,Δt=1h。

由式(2)可求出1小时内全玻璃真空集热管中每公斤水从25℃上升到33℃所需的太阳曝辐量为I=701(kJ/m2)。

北京地区冬季每平米的日照辐射量9MJ,可以用来将135.5kg 的水提升8℃。

平均每平米每小时采暖所需循环水量为1.13kg。

计算得知见表二,每平方米真空太阳集热管的实际热量3.9kW/m2?d,系数0.062,实际热量2.43kW/m2?d。

由此得出太阳能贡献率30%的情况下,采暖面积与集热面积之比为0.083。

由于系统中采用二次循环方式换热,考虑换热效率及管路损耗,我们确定实际采暖面积与集热器铺设面积应用比为1:5至1:10之间。

另外,从表二贡献率对比表中得知不同的太阳能集热器冬季太阳能综合贡献率有所不同,因此,在太阳能供暖系统设计中选择合适的太阳能集热器是非常重要的。

注:太阳能得热量=每天太阳能辐射量*太阳能转换效率*转换功率系数;太阳能集热器日均热损=管内平均温度-环境平均温度。

建筑结构保温是太阳能采暖应用的关键,因冬季太阳能辐射能力及安装面积有限,因此对房屋建筑结构保温的要求较高,目前太阳能集热器冬季每平米平均日得热量只有2.2kW,如果建筑结构的耗热功率为40W/m2时,那么太阳能采暖根本无法使人接受,如果结构耗热功率在20.6W/m2时,那么每平米太阳能集热器就能够带动4m2的采暖面积,人们开始接受太阳能集热器采暖系统每平米采暖费用应在20元左右。

如果今后房屋结构按65%节能标准实施,每平米太阳能集热器就能带动6.3m2的采暖面积,每平米采暖费用应在15元以下,在热泵技术的支持下这一目标一定能达到。

3.3辅助加热设备的选择太阳能来自太阳辐射,由于太阳辐射受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件的限制,除此以外,阴雨天气等随机因素的影响,存在较大的间歇性和不稳定性,因此在太阳能供暖系统中,必须设置辅助加热设备。

辅助加热设备要根据当地太阳能资源条件,常规能源的供应状况、建筑物热负荷和周围环境条件等因素,做综合经济性分析,以确定适宜的辅助加热设备。

太阳能供暖系统中可以选择的辅助热源主要有小型燃气壁挂炉,城市热网或区域锅炉房、空气源热泵、地源热泵及生物质燃料等。

据文献介绍,除农村热网及燃气管线不易到达,油、电价格又偏高的情况下,辅助热源采用生物质燃料。

如北京平谷区挂甲峪村,辅助热源用生物质锅炉提供,采用生物质压块成型设备,把当地的果木修剪枝条粉碎后压缩成燃料棒或燃料块,作为生物质锅炉燃料。

这种生物质压缩成型燃料比传统的生物质燃烧密度高,燃烧效率高,储藏也较容易,使用时劳动强度小,是一种较好的辅助热源方式。

3.4太阳能供暖系统设计范例据文献介绍,目前国内太阳能供热水系统技术比较成熟,太阳能供暖系统还刚刚起步,在供暖系统上的问题还存在很多误区需要研究,作者通过已实施的工程了解到太阳能供暖系统由于设计不合理,而采用较大的储热水箱蓄热,增加占地面积及投资费用,没有充分利用太阳能低温运行的特点,有效地将热量最大散失在室内,另外,北方地区夜间防冻、夏季真空管集热器爆管等问题常期困惑太阳能供暖的技术发展,如图一所示。

因此,作者从国外及国内多项太阳能供暖系统中进行优化组合,总结出适合于中国国情的一套较完善的太阳能供暖系统。

已在部分工程得到应用,证明本太阳能供暖系统设计合理、运行可靠。

如图2所示,作者认真总结国外及国内已运行的太阳能热水系统,采用先进的理念设计一套较完善的太阳能供暖系统,辅助加热设备选用空气源热泵。

这套系统已投入运行,反映良好,现将这套系统设计特点及运行原理作如下阐述。

3.4.1太阳能热水系统设计理念见图1所示,本套太阳能供暖系统在冬季提供部分供暖热源,非供暖期提供足量的生活热水,夏季利用空气源热泵制冷冷源,提供室内供冷冷量,确保夏季室内达到舒适的环境。

因此,这套太阳能供暖系统是集供暖、洗浴、制冷于一体的联合系统,也可称为三位一体太阳能综合应用系统。

3.4.2太阳能热水系统控制技术(1)太阳能集热循环采用温差控制,强制循环的落空系统,较好的解决了北方地区夜间或阴天太阳能集热器内存水冻裂问题。

其工作原理是将太阳能集热器和供暖水箱的温度控制集热器一次循环泵启停,当集热器温度高于供暖水箱设定值时,一次循环泵启动,太阳能集热器优先不断将生活水箱加热,生活水箱内温度达到设定值时关闭阀门,此时太阳能集热器不断将供暖水箱中的热水加热,当温差低于设定值时,一次循环泵停止,室外太阳能集热器和系统中的水受重力作用回落至供暖水箱,采用系统落空技术替代了国内外常采用的防冻液防冻措施,防止太阳能集热器和管道系统腐蚀,并达到冬季集热器内及系统中存水冻裂问题,从而减少工程造价,已通过工程实际运行证明,本系统防冻简单、运行可靠。

(2)供暖水箱与供暖未端辐射供暖地面设有二次循环泵,当集热器收集热量进入供暖水箱时,二次循环泵立即启动,取消了中间换热过程,提高了热水系统效率,充分利用太阳能低温运行的特点,有效地将热量输送到室内地面,减小供暖水箱体积,节省工程投资。

供热水箱体积应通过计算确定,供暖水箱选型时应考虑太阳能集热器、供暖水箱至集热器之间管道系统的存水量。

(3)本系统较好的将集热器与供暖末端最佳搭配。

供暖未端选用了地板低温辐射供暖技术,地板采暖所需要的低温热水在35~55℃之间,正好是太阳能集热器所能提供的适合温度。

另外,在地板供暖系统中将供暖水箱中的热能传送给地板,以加热盘管为散热体,以整个填充层及地面作为散热面,将地面视为一个极大的储能元件(贮水箱),将太阳能集热有效热量源源不断地输送至地面,使其以辐射方式传播至室内从而达到采暖、储能的目的。

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