太阳能地面供暖系统
27002350_太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统性能仿真
GANG Wenlong,CHEN Xihui,XIAO Ziwei
Abstract: A reverse decomposition method of cooling load based on random forest algorithm is pro-
大于40 ℃或房间室内温度大于18 ℃时,关闭集热
水泵、电辅助加热器。热源侧水泵、用户侧水泵始终
开启。
为9.0 W/(m2·K)。地板表面层为大理石,厚度为
20 mm,热导率为2.91 W/(m·K)。相变材料层厚
度为10 mm,Байду номын сангаас变材料采用石蜡,物性参数见表2。 埋管层回填混凝土厚度为25 mm,热导率为1.74
度恒定。忽略各相邻层的接触热阻。忽略埋管壁热
阻。
采用TRNSYS软件进行相变蓄热地板模块的设
置时,将相变蓄热地板分为3部分∶部分1为地板表
面层,部分2为相变材料层,部分3为埋管层。将地
板表面层下表面、埋管层上表面的热流量施加在相 变材料层上。基于以上思路,在 TRN-Build(用于 创建和编辑 TRNSYS 建筑模型所需的所有非几何信 息的界面)中由上至下设置3个模块∶最上面的为
posed. The steps of this method are introduced,and the
decomposition effect of this method is verified com- bined with an example of an office building. The de- composition model for cooling load based on random
太阳能热泵低温辐射地板供暖系统研究
图1 太 阳 能 热 泵 低 温 辐 射 地 板 供 暖 系 统
该 系统 由太 阳能 集 热 系 统 、 热泵 机组、 蓄 热 设
2 太 阳能 热 泵供 暖 系统 设 计
2 . 1 系统 的组 成 和供 暖模式
备、 低 温辐 射地板 供 暖模块 和控 制系 统 5部 分组 成 。 该 系统 有 3种供 暖模式 : 太 阳能直 接供 暖模 式 、 太 阳 能热泵 供 暖模 式 、 辅 助 电加 热 供 暖 模 式 ( 热 泵 直 接
均半小 时 化一 次霜 , 一 次 化 霜 的 时 间约 为 5 m i n , 因
化 霜减 少 的供 热 量 约 达 1 7 % 。 为 了 弥 补 单 一 热 源 热 泵存 在 的局 限性 和 充 分 利 用 低 品位 能 量 , 本 文 将 太 阳能集 热器 和空 冷式蒸 发 器作 为热 泵系 统 的蒸发 端, 依 靠 热泵技 术 提升 能量 品位 , 实现 较难利 用 的低
关键 词 : 太 阳能热 泵 ; 地 板供 暖 ; 制 热性 能 系数 ; 经 济性
中图分类 号 :T U 9 9 5
文献 标 识码 :A
文章 编 号 :1 0 0 0— 4 4 1 6 ( 2 0 1 3 ) 1 l一 0 A 3 5— 0 4
1 概 述 太 阳能 …作 为一 种 可再 生 绿 色 能 源 , 以其 储 量 的无 限性 、 存在 的普遍性 、 开 发利 用 的清洁性 以及逐 渐显 露 出的经 济性 等 优 势 , 近 年 来 在 建筑 中得 到 广 泛利用 。热泵 l 2 技术是 开 发和 强化 高 品质 能 源利 用率 的重 要手段 , 通 过热 泵 可 以把 热 源 中一 般 不 能 直接利 用 的低 品 位 热 源转 化 为 高 品位 热 源 。 因此 , 笔者 开发 了太 阳能 热 泵 供 暖 系 统 , 设 计 出可 自由组
太阳能供热采暖系统方案
太阳能供热采暖系统方案为了解决不断增长的能源需求和环境问题,太阳能供热采暖系统成为一种可持续发展的解决方案。
本文将介绍一种高效、环保的太阳能供热采暖系统方案,以满足居民和商业建筑的采暖需求。
一、系统概述太阳能供热采暖系统由太阳能收集器、热储罐、热水循环泵、辅助加热设备和供暖设备等组成。
太阳能收集器用于收集太阳能,并将其转化为热能。
热储罐用于储存太阳能转化而来的热能,以供应采暖和热水使用。
热水循环泵将热储罐中的热水循环供应给供暖设备,实现建筑物的采暖。
二、太阳能收集器太阳能收集器是太阳能供热采暖系统中最关键的组件之一。
我们采用平板型太阳能收集器,其优点包括结构简单、维护成本低、寿命长等。
平板型太阳能收集器由玻璃盖板、吸热板和背板组成。
吸热板表面覆盖有特殊涂层,能够有效吸收太阳辐射并转化为热能。
三、热储罐热储罐是储存太阳能转化而来的热能的重要设备。
为了提高储热效果,我们选用具有很好保温性能的材料制作热储罐。
同时,热储罐内部配有专用的换热器,用于将收集到的热能传递给热水循环泵。
四、热水循环泵热水循环泵是实现热水循环供应的核心设备。
其主要工作原理是通过泵将储存在热储罐中的热水抽出,并送到供暖设备进行采暖。
为了提高系统的运行效率,热水循环泵应具备低功耗、低噪音和可靠性强等特点。
五、辅助加热设备在太阳能供热采暖系统中,辅助加热设备的作用是在太阳能不足或无法满足采暖需求时提供额外的热能。
辅助加热设备可以选择电加热器、燃气锅炉或地源热泵等,具体选择根据实际情况和用户需求来决定。
六、供暖设备供暖设备是太阳能供热采暖系统中的最终应用部分,主要用于将热水传递给建筑物内的供暖环路。
供暖设备可以选择水暖片、地暖或空气热泵等,根据实际的采暖需求和建筑结构来确定。
七、系统优势太阳能供热采暖系统具有多方面的优势。
首先,太阳能是一种永无止境的能源,可以充分利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖。
其次,太阳能供热采暖系统具备环保特性,不会产生二氧化碳等有害气体的排放,符合低碳生活的要求。
冬季取暖必备健康又经济的供暖方式
冬季取暖必备健康又经济的供暖方式随着冬季的来临,取暖问题成为人们生活中的一大关注点。
在选择供暖方式时,我们不仅要考虑舒适度,还要考虑健康和经济性。
本文将介绍一些冬季取暖必备的健康又经济的供暖方式,帮助您选择适合您家庭的最佳供暖方式。
1.太阳能供暖系统太阳能供暖系统是一种环保、经济的供暖方式。
它利用太阳能吸收板将太阳能转化为热能,通过管道和散热器将热能传递到室内。
这种供暖方式具有两个主要优势:一是可以减少取暖费用,太阳能是免费的能源;二是对健康环境友好,不产生有害的废气和辐射。
2.地暖系统地暖系统是一种舒适、节能的供暖方式。
它通过铺设在地板下的暖气管道,将温暖的热能均匀地散布到整个室内空间。
地暖系统具有以下优点:首先,它避免了传统暖气片的存在,使空间更加整洁美观;其次,由于热量向上散发,地暖可以更好地保持房间内的湿度,减少空气干燥对人体的不适。
3.壁挂炉壁挂炉是一种节能、省空间的供暖方式。
它通过燃烧天然气或液化石油气等燃料,产生热能并通过暖气片散发出来。
壁挂炉适合小型家庭,占据空间少且安装方便。
此外,壁挂炉也可以与太阳能热水器结合使用,进一步提高能源利用效率。
4.热水地板采暖热水地板采暖是一种舒适、均匀的供暖方式。
它通过将热水通过管道输送到地板下,使地板温热,从而向上散发热量。
热水地板采暖不仅可以提供均匀的热量,还可以减少空气对流,降低灰尘悬浮量,改善室内空气质量。
虽然热水地板采暖需要一定的安装成本,但其舒适性和健康性使其成为一种受欢迎的供暖方式。
5.电暖器电暖器是一种便捷、灵活的供暖方式。
它通过电能产生热能,以散热片或辐射面板的形式将热能释放到空气中。
电暖器具有快速起热、调节方便的优点。
但需要注意的是,长时间、高功率使用电暖器会增加用电量,因此在使用时需谨慎控制,以免用电过度。
在选择适合的供暖方式时,我们需要考虑以下几个方面:首先,根据家庭实际情况选择合适的供暖方式。
不同家庭的房型、面积和预算都会影响供暖方式的选择。
太阳能供暖系统
太阳能供暖系统太阳能作为一种清洁、可再生的能源,在供暖领域拥有广阔的应用前景。
太阳能供暖系统利用太阳能热量来提供建筑物内部的温暖,不仅环保,还可以有效降低能源消耗和运营成本。
本文将介绍太阳能供暖系统的原理、构成要素、优势和发展趋势。
1. 原理太阳能供暖系统利用集热器吸收太阳辐射,将太阳能转化为热能,然后通过循环水或空气等介质传输热量到建筑内部,从而实现对建筑物的供暖。
一般而言,太阳能供暖系统主要包括集热器、储热装置、传热介质管路和室内热释放装置等组成部分。
2. 构成要素2.1 集热器集热器是太阳能供暖系统的核心部件,用于吸收太阳辐射并将其转化为热能。
常见的集热器类型包括平板集热器、真空管集热器、壁挂式集热器等,不同类型的集热器适用于不同的环境和气候条件。
2.2 储热装置储热装置用于储存白天收集到的太阳能热量,在夜间或阴雨天向建筑物供应热量。
常见的储热装置包括水箱、石墨板储热装置等,其设计需要考虑保温性能和传热效率。
2.3 传热介质管路传热介质管路负责将集热器吸收的热量传输到建筑内部,常见的介质包括水、空气等。
管路设计应考虑传热效率、流体循环和防冻等因素。
2.4 室内热释放装置室内热释放装置将传输到建筑内的热量释放到室内空间,维持舒适的室内温度。
常见的热释放装置包括辐射供暖器、地暖系统等。
3. 优势3.1 环保节能太阳能作为可再生能源,供暖过程中无排放,减少了对环境的污染,有利于减缓全球气候变暖。
同时,太阳能供暖系统可以有效节约传统能源消耗,降低能源成本。
3.2 稳定性强太阳能供暖系统利用太阳光作为能量源,具有持续性和稳定性。
在阳光充足时,系统可以充分利用太阳能进行供暖,保证室内温度的稳定性。
3.3 适用范围广太阳能供暖系统适用于不同地区和不同类型的建筑,无论是住宅、商业楼宇还是工业厂房,都可以通过合理设计和布局实现太阳能供暖。
4. 发展趋势未来,随着太阳能技术的不断进步和应用领域的拓展,太阳能供暖系统将更加普及和成熟。
新能源技术在供暖系统中的应用
新能源技术在供暖系统中的应用近年来,随着环境保护和能源可持续发展的关注度逐渐提高,新能源技术在各个领域得到了广泛的应用,供暖系统也不例外。
新能源技术在供暖系统中的应用不仅可以减少对传统能源的依赖,还能够降低能源消耗和对环境的污染。
本文将探讨一些新能源技术在供暖系统中的应用,包括太阳能、地源热泵和生物质能源等。
一、太阳能在供暖系统中的应用太阳能是一种非常可靠的新能源技术,它可以通过光能转化为热能,为供暖系统提供能源。
在供暖系统中,太阳能可以通过太阳能集热器收集太阳能,并将其转化为热水或蒸汽,然后供给暖气设备使用。
这种方式不仅可以降低传统能源的使用,还能够减少温室气体的排放,对环境更加友好。
二、地源热泵在供暖系统中的应用地源热泵是一种利用地热能进行供暖的新能源技术。
它通过地下的地热能源,将低温的热能转化为高温的热水或蒸汽,为供暖系统提供能源。
地源热泵既可用于供暖,也可用于供冷,可以满足不同季节和环境条件下的供热需求。
与传统供暖方式相比,地源热泵的能效更高,同时对环境的影响也更小。
三、生物质能源在供暖系统中的应用生物质能源是指以生物质材料(如秸秆、木材等)为原料,经过处理后得到的固体、液体或气体燃料。
生物质能源在供暖系统中的应用主要是利用该能源进行燃烧,产生热能供给供暖系统使用。
通过生物质能源的利用,不仅可以减少对传统煤炭等化石能源的使用,还可以有效地利用农作物残渣等农业废弃物,减少对环境的污染。
总结起来,新能源技术在供暖系统中的应用可以有效地降低能源消耗和对环境的污染。
太阳能、地源热泵和生物质能源等新能源技术的应用,不仅可以提高供暖系统的能效,还能够减少温室气体的排放,推动可持续发展。
相信随着新能源技术的不断发展和成熟,它们在供暖系统中的应用将会越来越广泛,为人们创造更加舒适、环保的供暖环境。
如何利用太阳能提高冬季室内温室度
如何利用太阳能提高冬季室内温室度如何利用太阳能提高冬季室内温度太阳能作为一种可再生能源,被广泛运用于各个领域。
在冬季,太阳能的利用可以帮助提高室内温度,为我们创造一个温暖舒适的居住环境。
本文将介绍几种利用太阳能提高冬季室内温度的方法。
一、太阳能集热系统太阳能集热系统是将太阳能转化为热能的一种设备。
它由太阳能集热器、热媒介和热贮存装置组成。
太阳能集热器通常安装在屋顶或者阳台上,利用阳光照射产生热能,通过热媒介将热能传输到热贮存装置中。
热贮存装置可以将太阳能储存起来,供室内取暖使用。
这种系统能够在冬季提供稳定的温暖,减少对传统能源的依赖。
二、被动式太阳能利用被动式太阳能利用是指在建筑设计过程中,合理利用太阳能进行室内温度调控。
其中最常见的方法是利用朝南的玻璃窗,将充足的阳光引入室内,并通过窗边的墙壁或者地面吸收热能,进一步提高室内温度。
此外,还可以在窗户或墙壁上设置遮阳板或者隔热帘,以减少太阳辐射进入室内的热量损失,创造一个更加舒适的室内温度。
三、太阳能地暖系统太阳能地暖系统是一种利用太阳能为地面供热的技术。
它将太阳能集热器与地热管道相结合,通过地面的辐射和传导来加热室内空间。
太阳能地暖系统具有温度均衡、舒适度高等优点,可以提供连续稳定的室内供暖效果。
尤其在冬季,太阳能地暖系统可以利用太阳能的热量,有效地提高室内温度。
四、太阳能热水器太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热供应家用的设备。
在冬季,太阳能热水器可以为我们提供充足的热水,使我们享受到温暖的洗浴体验。
此外,太阳能热水器还可以将剩余的热水导入室内供暖系统,起到提高室内温度的效果。
五、太阳能辅助采暖系统太阳能辅助采暖系统是一种将太阳能与其他能源相结合的采暖系统。
在冬季,太阳能集热器可以为室内供热系统提供热能,减少对传统能源的依赖。
太阳能辅助采暖系统可以根据不同的需求进行调整,保证室内温度的稳定和舒适。
总结起来,通过太阳能集热系统、被动式太阳能利用、太阳能地暖系统、太阳能热水器和太阳能辅助采暖系统等方式,我们可以有效地利用太阳能来提高冬季室内温度。
关于太阳能热泵低温地板辐射供暖系统的探讨
关于太阳能热泵低温地板辐射供暖系统的探讨太阳能热泵低温地板辐射供暖系统的热源来源于太阳能热泵,末端就是地板辐射采暖系统,是一种新型的供暖系统,本文围绕该系统,对它的工作原理、主要特点、设计方法等内容开展了具体讨论。
标签:太阳能热泵;低温;地板辐射供暖系统当前,能源供应紧张已经是全球经济发展面临的共同问题。
为了缓解能源供应紧张的趋势,开发可再生新能源的需求也越来越迫切。
太阳能是一种新型的可再生能源,具有普遍性、清洁性、可再生性等显著优势,经济利用价值高,所以开始在建筑节能系统中被广泛应用[1]。
要对太阳能进行高品质和高效率的利用,就需要借助热泵技术。
为了进一步提高建筑供暖系统的合理设计,本文对太阳能热泵低温地板辐射供暖系统从如下方面展开了具体分析。
一、太阳能热泵低温地板辐射供暖系统概述(一)结构组成集热系统、热泵机组、低温辐射地板供暖板块、蓄热设备和控制系统是該系统的五大组成部分。
其中,集热系统包含了多个结构,如太阳能集热器、集热水泵、蓄热器、辅助性热源和相关的管路设备等。
供热环路则是由循环水泵、地热盘管、集水器、分水器以及相关的管路设备等共同组成[2]。
热泵装置和太阳能集热系统的连接主要是有三种方式:并联式、串联式及双热源式。
在这三种热泵中,热源分别为太阳能、环境空气、太阳能和环境空气兼而有之。
(二)工作原理我们围绕热泵,对该系统的热源供应、热能蓄积和热量释放这一基本运行的流程进行说明。
在晴朗的白天,太阳的辐射产生的热能经过转化之后,就可以由集热器中的载热介质(一般为水、空气及防冻液等)吸收,然后进入到蓄热的水箱中。
水箱中设有换热盘管,在该装置的作用下,一部分热能可以传送给蓄热介质[3]。
当这些热能进入到蒸发器之后,就会和热泵进行热能交换,通过热泵循环就可以实现热能的供应。
即热介质的温度下降后,经过管道泵,就可以返回到集热器,完成循环过程。
在晚上或者阴雨天气,蒸发器中流出的载热介质就不会经过集热器,而是会经由旁边的管道进入蓄热的水箱,吸取足够的热量之后,就会回到蒸发器,在热泵的作用下供应热能。
太阳能集中供暖系统的设计与实施
太阳能集中供暖系统的设计与实施太阳能作为一种清洁、绿色能源,在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
随着能源危机日益严重,传统能源消耗及环境污染问题日益突出,人们对可再生能源的需求也随之增加。
在这种背景下,太阳能集中供暖系统的设计与实施成为一个备受关注的话题。
一、太阳能集中供暖系统的原理太阳能集中供暖系统是利用太阳能集中器将太阳能聚焦到集热器上,通过热传导或流体传热的方式将热量传递到供热系统中,实现建筑物内部的供暖。
这种系统的核心是集热器,它可以是平板太阳能集热器、聚光式太阳能集热器或抛物面聚光型太阳能集热器等。
这些集热器能够吸收太阳辐射,将太阳能转化为热能,并传递给工质以实现供热。
二、太阳能集中供暖系统的设计要点1. 确定系统容量和供热功率在设计太阳能集中供暖系统时,首先要明确系统的容量和供热功率,这取决于建筑的面积、取暖负荷以及太阳能的利用率等因素。
通过合理的计算和分析,确定系统的尺寸和供暖能力,确保系统可以满足建筑的取暖需求。
2. 选择合适的集热器类型不同类型的集热器具有不同的特点和适用范围,因此在设计太阳能集中供暖系统时需要选择合适的集热器类型。
平板太阳能集热器适用于小面积建筑,聚光式太阳能集热器提供高温热能,适用于需要高温供热的场所,而抛物面聚光型太阳能集热器则具有较高的集光效率和集热温度。
3. 设计系统的传热和储热部分传热和储热部分是太阳能集中供暖系统中至关重要的组成部分。
通过设计合理的传热系统和储热装置,可以有效地提高系统的热能利用率,实现太阳能的最大化利用。
传热系统可以采用水循环或空气循环的方式,而储热装置常采用水箱或热媒罐等形式。
4. 考虑系统的运行控制和监测为了确保太阳能集中供暖系统的正常运行和性能稳定,需要设计运行控制和监测系统。
运行控制系统可以根据建筑的供暖需求和太阳能的供热状况实时调节系统的工况,提高系统的运行效率和节能性能。
监测系统可以实时监测系统的运行参数和性能指标,及时发现问题并采取措施保障系统正常运行。
节能环保的供暖方式推荐
节能环保的供暖方式推荐随着全球气候变化和能源紧缺的压力逐渐加大,寻找节能环保的供暖方式已经成为了当今社会的一个重要课题。
传统的供暖方式常常伴随着能源浪费和环境污染的问题,因此有必要寻找新的供暖方式来减少对环境的负担。
本文将向您介绍几种节能环保的供暖方式,并分析其优势和适用场景。
一、太阳能供暖系统太阳能供暖系统利用太阳辐射能将光能转化为热能,从而实现供暖的目的。
这种供暖方式具有以下优势:1. 节能环保:太阳能作为一种清洁能源,不会产生污染物和温室气体,对环境友好。
2. 经济实惠:太阳能的可再生性使得太阳能供暖系统具有长期的经济效益,能有效减少采暖费用。
3. 可持续发展:太阳能供暖系统可以随处安装,且不受地域和季节的限制,具备可持续发展的潜力。
然而,太阳能供暖系统也存在一些不足之处。
例如,对于北方地区寒冷的冬季,太阳能供暖系统的供暖效果可能不如传统的供暖方式。
此外,太阳能设备的安装和维护成本较高,需要有专门的技术支持。
二、地源热泵供暖系统地源热泵供暖系统通过地下热能的吸收和释放,将地下的低温热能转化为高温热能,用于供暖。
这种供暖方式具有以下优势:1. 高效节能:地源热泵供暖系统能够提供连续稳定的供暖,且较传统的供暖方式能节约能源消耗。
2. 环境友好:地源热泵供暖系统不会产生废气、烟尘和噪音等污染物,对环境造成的影响较小。
3. 采暖与制冷一体化:地源热泵供暖系统不仅能提供取暖,还能够在夏季实现制冷,实现多种功能的一体化。
然而,地源热泵供暖系统的建设成本较高,需要有较大的土地面积来铺设地热井,这在城市地区有一定的限制。
同时,地源热泵供暖系统的运行需要较为精密的控制,而且在寒冷的冬季可能需要额外的辅助能源。
三、生物质能供暖系统生物质能供暖系统利用可再生能源如木材、秸秆等生物质燃料进行供暖。
这种供暖方式具有以下优势:1. 可再生性:生物质燃料来自于植物的生长,按需可再生,减少了对化石燃料的需求。
2. 地域适应性:生物质燃料在农村地区较为充足,适用于乡村和偏远地区的供暖需求。
利用太阳能的供暖系统设计
利用太阳能的供暖系统设计随着环境保护意识的增强和能源危机的日益严重,利用太阳能的供暖系统成为了一种热门的选择。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的潜力。
本文将探讨如何设计一个高效的太阳能供暖系统,以满足人们对舒适室温的需求。
首先,太阳能的收集是供暖系统设计的关键。
太阳能热水器是一种常见的太阳能收集设备,其原理是利用太阳能将水加热。
在供暖系统中,我们可以将这种热水与传统的暖气系统相结合。
通过安装热交换器,将太阳能热水与暖气系统中的水进行热交换,从而实现供暖。
其次,为了提高供暖系统的效率,我们可以考虑加入热储存设备。
太阳能供暖系统的一个缺点是夜间或阴天时太阳能的不可利用性。
为了解决这个问题,我们可以在系统中加入一个热储存装置,将白天收集到的太阳能热量储存起来,以便在无太阳能供应时使用。
这样一来,即使在夜间或阴天,供暖系统仍然可以正常运行,保持室内温度的稳定。
此外,对于太阳能供暖系统的设计,我们还应考虑到建筑的朝向和结构。
建筑的朝向直接影响到太阳能的收集效率。
因此,在设计建筑时,我们应该尽量选择朝向合适的位置,以最大程度地利用太阳能。
此外,建筑的结构也应该考虑到太阳能的收集和利用。
例如,可以在建筑的南侧安装大面积的窗户,以便更好地接收太阳能。
同时,建筑的隔热性能也非常重要,可以采用保温材料和双层玻璃等措施,以减少能量的损失。
另外,供暖系统的控制也是设计中需要考虑的重要因素。
一个智能化的控制系统可以根据室内温度和太阳能供应情况自动调节供暖系统的运行。
例如,当室内温度达到设定值时,系统可以自动关闭供暖设备,避免能源的浪费。
此外,还可以设置定时功能,根据居住习惯和太阳能供应情况,合理安排供暖时间,提高能源利用效率。
最后,我们还应该考虑太阳能供暖系统的成本和回报。
尽管太阳能供暖系统的初期投资较高,但随着能源价格的上涨和政府的支持政策,其回报周期逐渐缩短。
此外,太阳能供暖系统的维护成本相对较低,几乎不需要额外的能源消耗。
7种采暖方式
7种采暖方式采暖方式是指人们通过不同的方法来供应和提供室内的温暖和舒适。
在寒冷的冬季,选择适当的采暖方式对于保持室内温度的舒适度至关重要。
本文将介绍并分析七种常见的采暖方式,并对它们的优缺点进行评估。
一、集中供暖系统集中供暖系统是指通过热力管网将热能产生中心化,再通过管道输送至各个室内供热器进行供热。
这种方式通常适用于多层、大型建筑物或小区。
集中供暖系统的优点是能够提供稳定且持续的供暖,整体效果较好。
然而,由于设备维护和维修成本较高,以及管网热量损耗等问题,其运营成本也较高。
二、地暖系统地暖系统是将采暖管路埋设在地面下,通过辐射热的方式供暖。
地暖系统的优势在于均匀、舒适的温度分布,同时不占用室内空间,美观性较好。
然而,地暖系统的安装成本高,维修困难,且升温较慢,不如其他方式反应迅速。
三、壁挂炉采暖系统壁挂炉采暖系统是指将采暖炉挂在墙上,通过燃烧炉产生热能进行供暖。
该系统省空间、安全可靠,并且能够快速提供温暖。
然而,其不适用于大空间采暖,并需要燃气供应。
四、电暖气电暖气是通过电能转化为热能进行采暖。
它使用方便,操作简单,并且不受燃料供应的限制。
然而,电暖气使用电能较多,对电网负荷压力较大,且电费相对较高。
五、空调采暖空调采暖是通过空调设备的制冷和制热功能来调节室内温度。
空调采暖具有温度控制精准、速度快等特点,并且可以在夏季用于制冷。
然而,空调采暖在寒冷地区效果不佳,同时造成了能源的浪费。
六、地源热泵采暖地源热泵采暖是利用地下水或土壤中的热能来供暖。
地源热泵采暖具有高效、节能的特点,并且不会产生污染物。
但是,其采暖系统的安装和维护成本较高。
七、太阳能采暖太阳能采暖利用太阳能辐射转化为热能来供暖。
它具有清洁、环保的特点,并且在可再生能源方面具有优势。
然而,太阳能采暖需要充足的日照和太阳能系统的投入较大。
综上所述,不同的采暖方式各有优缺点,选择适合自己的采暖方式需要综合考虑因素如房屋结构、节能环保要求、预算等。
光伏供暖方案
光伏供暖方案光伏供暖指的是利用太阳能光伏发电系统产生的电能来供应供暖系统的能源。
近年来,随着太阳能技术的不断发展和改进,光伏供暖成为了一种新型的清洁能源供暖方式。
本文将介绍光伏供暖方案的原理、优势及其在实际应用中的情况。
一、光伏供暖的原理光伏供暖的原理是利用光伏发电系统将太阳能转化为直流电能,然后通过逆变器将直流电转换为交流电,供应给供暖系统使用。
光伏发电系统主要由光伏电池组件、逆变器、电表等组成。
光伏电池组件是最核心的部分,它能够将太阳能转化为电能。
光伏发电系统可以根据实际需求进行规模化建设,从小型的家庭供暖系统到大型的商业供暖系统都可以实现。
二、光伏供暖的优势1. 清洁环保:光伏供暖使用的能源是太阳能,不产生任何污染物,不排放有害气体,对环境无污染,是一种真正的清洁能源供暖方式。
2. 节能高效:光伏供暖利用太阳能直接供应供暖系统,不需要转化为其他形式的热能,因此节能效果显著。
同时,光伏发电系统的转换效率也在不断提高,能够更高效地将太阳能转化为电能。
3. 经济可行:尽管光伏供暖的初期投资较高,但由于其免费获取能源的特点,可以有效降低供暖成本。
此外,政府部门也对光伏能源提供了一些补贴和优惠政策,进一步促进了光伏供暖的发展。
4. 稳定可靠:太阳能是一个非常稳定而可靠的能源来源,太阳能光伏发电系统可以在各种天气条件下运行,不受气候变化的影响。
三、光伏供暖方案的实际应用光伏供暖方案已经在一些地方得到了实际应用和推广。
例如,在瑞典的极地圈内,光伏供暖系统被广泛应用于居民区和商业场所。
在中国,一些城市的政府部门也推动了光伏供暖的普及,并提供了相应的资金支持和政策扶持。
光伏供暖方案在实际应用中还面临一些挑战。
首先,光伏发电系统的建设成本相对较高,需要一定的资金投入。
其次,光伏供暖的效果受到太阳能的影响,天气状况直接影响光伏供暖系统的供暖效果。
最后,光伏供暖的技术还需要进一步完善和提高,以提高系统的稳定性和效率。
冬季供暖方案
冬季供暖方案随着冬季的来临,供暖问题备受关注。
为了确保人们在寒冷的冬天里能够享受到温暖舒适的居住环境,各地采取了不同的供暖方案。
本文将介绍几种冬季供暖方案,以帮助您选择最适合的方式。
一、集中供暖系统集中供暖系统是一种常见的供暖方式,它通过建设供暖中心和配套管网,将热能传输到各个用户处,实现整个社区的供暖。
这种方式由于能够统一调控供热水温度和供暖时间,因此能够为用户提供稳定且适宜的室内温度。
集中供暖系统一般采用燃煤、燃气、地热等作为能源,根据不同地区的资源条件选择合适的能源类型。
燃煤供暖系统在一定程度上存在环境污染问题,但近年来许多地区已经逐渐改为清洁能源供暖,如燃气和地热。
二、分户供暖系统分户供暖系统是将整栋建筑或一个单元划分为多个独立的暖气区域,每个区域配备独立的供暖设备,如暖气片或地暖。
这种方式具有灵活性和节能性的优势。
分户供暖系统不受集中供暖系统的温度调控限制,用户可以根据自己的需求调节室内温度。
同时,由于每个区域使用独立供暖设备,节能效果较好。
然而,分户供暖系统的建设和维护成本较高,需要用户承担相应的设备投资与维修费用。
三、太阳能供暖系统太阳能供暖系统利用太阳能将光能转化为热能,为室内供暖提供热源。
太阳能供暖系统一般由太阳能集热器、储热装置和供暖设备组成。
太阳能供暖系统具有环保、清洁、可再生的特点,可以有效减少对传统能源的依赖。
太阳能作为永久的绿色能源,对环境没有污染,具有良好的发展前景。
然而,太阳能供暖系统的安装和运维成本较高,目前在一些地区仍存在技术和经济上的限制。
四、地源热泵供暖系统地源热泵供暖系统利用地下水或土壤温度较稳定的地热资源进行供热。
它通过热泵循环工作原理,将地热传递到室内,实现供暖和热水的需求。
地源热泵供暖系统具有高效、节能的特点,可以在冬季提供稳定的供暖效果。
与传统能源相比,地源热泵供暖系统具有更少的能源消耗和低碳排放。
然而,该系统的建设和维护成本较高,需要一定的技术支持和投资。
太阳能供暖系统设计与应用实例
太阳能供暖系统设计与应用实例随着全球能源危机的加剧和环保意识的提高,太阳能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到人们的关注。
太阳能供暖系统作为其中一个重要的应用方向,不仅能够为人们提供舒适的室内热水和供暖,还可以显著减少对传统能源的依赖。
在本文中,我们将探讨太阳能供暖系统的设计原理和实际应用,并介绍一些成功的应用实例。
一、太阳能供暖系统的设计原理太阳能供暖系统的设计原理基于充分利用太阳能的热能,从而实现清洁、高效、可持续的供暖需求。
下面是太阳能供暖系统的基本工作原理:1. 太阳能集热:太阳能集热器主要通过吸收太阳辐射来产生热能,其中最常见的集热器种类是平板集热器和真空管集热器。
平板集热器由一片黑色表面的板块组成,其表面涂有吸热涂层,用以吸收太阳辐射。
真空管集热器由多个玻璃管组成,内置吸热体,能够有效地吸收太阳辐射热能。
2. 热能传递与储存:太阳能集热器吸收到的热能通过循环泵传递到储热设备,如水箱或地源热泵。
在储热设备中,热能被暂时储存,以备后续的供暖或热水使用。
3. 供热循环:当室内温度低于设定值时,热媒液(常用的是水和抗冻液的混合物)被泵送至太阳能集热器,经过加热后再返回储热设备。
这样的循环可以持续地为室内提供热能。
二、太阳能供暖系统的应用实例下面将介绍两个太阳能供暖系统的应用实例,以展示其在不同场景下的可行性和效果。
1. 家庭供暖系统实例太阳能供暖系统在家庭环境中的应用已经日益普及。
以下是一个家庭供暖系统的实际案例:在某个农村地区,一户家庭采用太阳能供暖系统来满足冬季室内供暖需求。
他们选择了平板集热器作为主要的太阳能集热设备,并将其安装在房屋的南侧屋顶上。
通过管道将集热器与储热水箱连接起来,实现热量传递和储存。
在供热循环方面,他们安装了循环泵和控制系统,自动控制热媒液的流动和温度。
这个系统不仅能够为家庭提供稳定的供暖,还显著减少了对传统能源的依赖。
2. 商业建筑供暖系统实例太阳能供暖系统的应用不仅仅局限于家庭环境,也适用于商业建筑的供暖需求。
太阳能-地埋管地源热泵的地板采暖及生活热水供应系统浅论
暖特 点恰恰 与这 种供 暖模 式相 适合 。
实 险结 果 证 明 ,将太 阳 能与 地埋 管 地 源热 泵相 结合 , 取 长补 短 ’ 能“ , ’ 利 用两 种可 再生 能源 , 与 合理 再 地 板辐 射 供 暖末 端装 置 相 结合 , 能取得 显 著 的节 能
效果。
该系 统 不但 可用 于 冬季 供 暖 ,也 可用 于夏 季供 冷 , 过应 增设 辅助 热 源 ( 炉) 不 锅 和辅 助冷 源 ( 电制冷
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太 阳能 一地埋 管地源 热 泵 的地 板 采 暖及 生活 热水供 应 系统 浅 论
统
太 阳能 . 源 热 泵混 合 热 水 系统将 地 源 热泵 与 地
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12 3
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用 之 不 竭 :地 表 浅 层 是 一 个 巨 大 的 太 阳 能 集 热
器 .收 集 了 4 % 的 太 阳 辐 射 到 地 球 上 的 热 量 , 7 因 此 , 层 地 热 能 也 是 一 种 无 限 的 、 洁 的可 再 生 能 浅 清
源。
图 1太 阳 能 一地 埋 管 地 源 热 泵 供 暖 系 统 原 理 图
1 . 系统运 行模 式 .2 2
家庭暖气系统简介
家庭暖气系统简介随着现代社会的发展,人们对于生活品质的追求越来越高,而舒适的生活环境是其中非常重要的一环。
在寒冷的冬季,室内暖气系统变得尤为重要,这不仅可以提高生活质量,还可以更好地保障健康。
然而,不同地区的气候状况和个人需求不同,选择适合的家庭暖气系统也变得非常关键。
家庭暖气系统主要有太阳能、空气源热泵、地源热泵、中央空调、壁挂炉和地暖等几种类型。
在这里将分别对这些类型进行介绍,让大家更好地了解各个类型的优缺点,以便选择适合自己的家庭暖气系统。
一、太阳能太阳能家庭暖气系统是比较环保的一种选择,其原理是通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,并将热能输送到建筑内部供暖。
太阳能家庭暖气系统的优点是可以节约能源,使用寿命较长,操作成本低,并且对环境友好。
而缺点则在于受制于天气,如果天气阴雨连绵,系统的效果会受到影响,且太阳能集热器的成本比较高。
二、空气源热泵空气源热泵家庭暖气系统是通过空气中的热能进行换热,实现房间供热。
它的优点是设备占地面积小,安装便捷,使用方便,且可以达到节约能源的目的。
缺点则在于系统的制热能力会受到气温的影响,如果气温较低,系统将具有较低的效率。
三、地源热泵地源热泵家庭暖气系统是将地下的稳定温度转化为热能,通过地暖或者水暖系统进行房间供热。
地源热泵家庭暖气系统的优点在于具有非常稳定的制热能力,且不受天气的影响;并且系统可以用于夏季制冷和冬季供热;缺点则主要在于设备成本比较高,需要较大的安装维护成本。
四、中央空调中央空调家庭暖气系统是通常采用分区温控技术,利用空调制冷技术对室内进行制热。
中央空调家庭暖气系统的优点在于系统的制热能力可以根据室内的温度进行智能调节,操作简单,且不占地面积。
缺点则在于系统的成本比较高,需要较大的安装维护成本。
五、壁挂炉壁挂炉是家庭暖气系统中比较常见的一种选择,其原理是将燃气进行燃烧,产生热能,并通过水路输送到室内供热。
壁挂炉家庭暖气系统的优点在于响应速度快,可以满足不同房型的需求,系统成本比较低,使用周期长。
可再生能源在供暖系统中的应用
可再生能源在供暖系统中的应用在当今社会中备受关注,随着人们对环境保护和可持续发展的重视,可再生能源作为清洁能源的代表,被广泛应用于供暖系统中。
本文将深入探讨可再生能源在供暖系统中的应用,包括太阳能、地热能、生物质能等不同形式的可再生能源在供暖系统中的应用情况,分析其优势和不足,并探讨未来发展趋势。
一、太阳能在供暖系统中的应用太阳能作为一种清洁、可再生的能源,被广泛应用于供暖系统中。
太阳能供暖系统主要包括太阳能热水系统和太阳能空气加热系统。
太阳能热水系统通过太阳能集热器将太阳能转化为热水,再通过管道输送到供暖设备中,为建筑物提供供暖。
太阳能空气加热系统则通过太阳能集热器将太阳能转化为热空气,再通过风道输送到建筑物中,实现供暖的效果。
太阳能供暖系统具有环保、节能、经济等优势,但受到天气条件、地理位置等因素的影响,应用范围有一定限制。
二、地热能在供暖系统中的应用地热能作为一种稳定、持久的能源,被广泛应用于供暖系统中。
地热能供暖系统主要包括地源热泵系统和地热供暖系统。
地源热泵系统通过地下地热能源的热交换,将地热能转化为供暖能源,为建筑物提供供暖。
地热供暖系统则直接利用地下地热能源进行供暖,具有稳定、高效的特点。
地热能供暖系统具有环保、节能、稳定等优势,但建设成本较高,需要较大的土地空间。
三、生物质能在供暖系统中的应用生物质能作为一种可再生、清洁的能源,被广泛应用于供暖系统中。
生物质能供暖系统主要包括生物质锅炉系统和生物质气化系统。
生物质锅炉系统通过燃烧生物质燃料,将生物质能转化为热能,为建筑物提供供暖。
生物质气化系统则通过生物质气化反应,将生物质转化为可燃气体,再通过燃烧提供供暖能源。
生物质能供暖系统具有成本低、可再生、环保等优势,但受到生物质资源供应、燃烧排放等因素的影响。
四、可再生能源在供暖系统中的综合应用除了太阳能、地热能、生物质能等单一形式的可再生能源,还可以将不同形式的可再生能源进行综合应用,实现供暖系统的优化。
新能源暖气
新能源暖气新能源暖气是指利用可再生能源或者清洁能源来进行供热的暖气系统。
相比传统的燃煤暖气系统,新能源暖气具有以下优势:减少二氧化碳排放、提高能源利用效率、改善室内空气质量、降低运行成本等。
本文将以新能源暖气的原理、种类和市场前景为主要内容,对其进行详细阐述。
首先,新能源暖气的原理主要有太阳能热水供暖系统、地源热泵供暖系统和空气能供暖系统。
太阳能热水供暖系统利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,再通过水泵将热水输送到暖气设备进行供暖。
地源热泵供暖系统利用地下地热能源进行供暖,通过地下换热器将地下热能提取出来,再通过热泵系统加热室内空气进行供暖。
空气能供暖系统则通过空气能热泵将室外空气中的热能提取出来,再通过供热设备将室内空气加热。
其次,新能源暖气的种类多样,适用于不同的场景和需求。
太阳能热水供暖系统适用于户外空间充足、阳光充足的地区,如郊外别墅等。
地源热泵供暖系统适用于地下资源丰富、地下温度相对稳定的地区,如地热能开发比较成熟的北欧国家。
空气能供暖系统则适用于所有地区,无需占用地下空间,灵活性较高。
再次,新能源暖气的市场前景广阔。
随着人们对环境保护和可持续发展的要求越来越高,新能源暖气作为一种低碳、清洁的供暖方式,受到越来越多家庭和企业的青睐。
尤其是在一些环境污染较为严重的地区,政府出台了一系列促进新能源暖气发展的政策和支持措施,如太阳能热水供暖补贴、地源热泵供暖贷款等,进一步推动了新能源暖气的应用。
最后,新能源暖气还具有经济效益。
虽然新能源暖气的初始投入较高,但其长期运行成本低,能够大幅度降低供暖费用。
例如,太阳能热水供暖系统和地源热泵供暖系统可以减少电或者燃气的消耗,从而降低能源费用;空气能供暖系统可以直接利用室外空气进行供暖,无需消耗额外能源,非常省钱。
综上所述,新能源暖气作为一种低碳、清洁的供暖方式,具有减少二氧化碳排放、提高能源利用效率、改善室内空气质量、降低运行成本等优势。
随着人们环保意识的增强和政府政策的支持,新能源暖气的市场前景广阔。
太阳能地暖系统
太阳能地暖系统
太阳能地暖系统是一种利用太阳能热能来供暖的系统,它将太阳能转化为热能,并通过地板或地面散热来提供舒适的室内温度。
太阳能地暖系统通常由以下组件组成:
1.太阳能集热器:太阳能集热器通常安装在屋顶或开阔区域
上,用于收集太阳能。
这些集热器可以是平板式太阳能集热器或真空管式太阳能集热器。
它们将太阳辐射转化为热能。
2.热储存和传输系统:太阳能地暖系统使用热储存和传输系
统来接收和储存太阳能产生的热能。
这些系统可以包括热水储罐、热水循环泵、热交换器等。
热能可以以液体(如水)或空气的形式进行传输。
3.地暖系统:地暖系统使用热能传输介质(如热水或热风)
通过地板或地面散热来加热室内空间。
地板或地面传导热量到室内,使整个房间均匀地被加热。
太阳能地暖系统的主要优点包括:
1.环保和可再生:太阳能是一种清洁、可再生的能源,使用
太阳能来供暖减少对化石燃料的依赖,降低碳排放。
2.节能和成本效益:太阳能地暖系统可以显著降低能源消耗
和供暖成本。
尽管初期安装成本可能较高,但长期运行成本通常较低。
3.均匀舒适的室内温度分布:由于太阳能地暖系统通过地面
散热加热室内空间,产生的热量较为均匀,提供了更加舒适的室内温度分布。
然而,需要注意的是,太阳能地暖系统的性能受到太阳能辐射量和天气状况的影响。
在阴天或冬季日照不足的情况下,系统的供暖效果可能会受到一定影响。
因此,在设计和选择太阳能地暖系统时,需要考虑当地的气候条件和能源需求。
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太阳能地面供暖系统研究桂正虎桂正茂毕雷一、前言随着经济的快速发展,能源消耗的激增,传统能源的蕴藏量已经不能满足发展的需要。
世界正面临着前所未有的能源危机。
人们迫切的希望找到新的能源来代替传统化石类能源,太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能等新能源和可再生能源的开发利用得到了很大的重视。
传统能源的开发和利用,是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。
目前全球气候变暖主要是由燃烧化石类能源排放的CO2等温室气体所造成,因此,限制和减少温室气体的排放成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。
作为清洁干净,只有很少的污染物排放的新能源和可再生能源将成为人类社会未来能源的基石。
太阳能以其清洁、用之不尽、取之不竭、安全等显著优势,在可再生能源中占有举足轻重的地位。
虽然人们在太阳能利用的道路上经历了很多波折,但是太阳能利用的脚步始终没有停止。
湖北省太阳辐射资源较丰富,年太阳辐射能力4339MJ/㎡,年实照时数在1990小时。
武汉城市圈作为“两型社会”试验区,开发和利用太阳能势在必行。
太阳能供暖系统包括以空气为介质的系统和以水为介质的系统。
太阳能空气供暖系统由空气集热器、蓄热装置、风机、辅助热源以及风道等组成,它可以避免集热器的冻结以及腐蚀等问题,其缺点是风机电耗较高、蓄热装置的体积较大、空气渗漏较严重、集热效率较低。
以水为介质的太阳能供暖系统是太阳能热水系统的进一步发展,它的集热效率比太阳能空气供暖系统高,通过适当增加太阳能集热器的采光面积,太阳能供暖系统可以和太阳能热水系统以及太阳能空调系统联合使用。
目前,在十分重视环境保护的欧美国家,已经建成大批集太阳能热水和供暖于一体的复合系统。
近年来,在国家的大力支持下,直接为建筑节能服务的可再生能源建筑应用技术发展很快,其中,太阳能热利用技术已从单供热水逐渐转向供热采暖综合应用,并有相应的实验项目和工程项目出现。
二、太阳能地面供暖系统每年我国建筑能耗占全国总能耗的27.6%,且仍将继续增长,其中北方地区供暖能耗占全国建筑总能耗的36%,约合1.3亿吨标煤/年。
长江流域,特别是上海、武汉等特大城市,近几年供暖需求急剧上升,供暖占建筑总能耗的比例增加的相当迅速。
以煤炭、石油和天然气为主要能源的时期,将是一个不太长的历史时期,它们终将走向枯竭而被新能源取代,保护好人类赖以生存的地球生态环境,已成为全球的重大课题。
因此,在我国长江流域及以北地区开发利用太阳能供热,不仅可以节约建筑采暖消耗的化石能源,而且还可以减少造成环境污染物的排放,具有显著的社会、经济和环境效益。
虽然人类利用太阳能的历史已非常久远,但是作为一种洁净、可再生的能源,再加之新技术的应用,越来越被人们重视。
但是太阳能资源也存在着相当严重的缺点和问题:分散性到达地球表面的太阳辐射能的总量尽管很大,但能流密度却很低;间断性和不稳定性,由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔等自然条件的限制,利用太阳集热器对环境的要求也比较高,在夜晚和阴天阳光少的天气里会受到限制如果用太阳集热器加热水,以水为媒介为室内供热,在夜晚或阴天阳光少的时候,只能用白天储存在蓄热水箱内热水进行供暖,如果水温达不到供暖需要的温度则需要用辅助热源提高水温。
如果采取一种供回水温度较低的采暖方式与太阳热水器联合的供暖方式则可以减少使用辅助热源。
近几年在我国北方出现的低温热水地板辐射采暖系统(简称“地面供暖”或“地板采暖”)方式是一种比较理想的选择。
地面供暖是一种以低温热水为热媒(温度为30-60℃),在鸿图地暖管内循环流动,加热地面混凝土覆盖层,通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式,是对房间热微气候进行调节的节能的供暖系统,是目前世界公认的最舒适最节能的供暖方式之一。
与传统采暖方式相比,地面供暖系统有十大优点:1、脚暖头凉的最佳采暖舒适度;2、有效节约能源30-50%;3、各房间温度周编程控制;4、扩大房间有效使用面积2%;5、使用寿命长、确保使用50-100年;6、增加楼层保温和减少楼层噪音;7、热量均衡稳定;8、热惰性好;9、清洁卫生;10、热源选择宽阔、灵活。
地面供暖由于混凝土热容量大,采用间歇供暖时室温波动小,因此太阳能非常适用于地面供暖系统,太阳能地面供暖系统因其具有良好的节能和环保等优点而日益受到人们的重视。
三、太阳能地面供暖系统研究太阳能地面供暖系统由太阳能集水器、水箱、供暖壁挂炉、地面供暖和温控系统组成。
太阳能地面供暖系统的工作原理是:太阳能集热器接受太阳辐射,并加热集热介质,将太阳辐射能转化为热能,并储存在蓄热水箱中,水箱中的水在循环泵的作用下,进入地面供暖管中对房屋供暖。
太阳能地面供暖系统示意图示意图中,供暖分为两个区域—高温采暖系统和低温辐射地板采暖系统,高温采暖系统可选择散热器等供热设备。
两个区域由一套恒温混合式温控中心控制地板采暖系统供水温度,每个区域的温控器则控制其分水器前端的区域阀。
地面供暖系统使用温控系统,有效控制温度。
当太阳能不足时,储热水箱的温控器启动供暖锅炉循环泵补充热量。
该系统充分利用太阳能资源,与高舒适度和高节能性的地面供暖相结合,达到舒适和节能的完美结合。
四、集热器面积的确定太阳能集热器选用稳定、性价比高、吸收效果佳的太阳能集热器产品对太阳能地面供暖系统是关键因素之一。
集热器面积计算一般有以下两种方法:方法一:通过热负荷计算集热器的面积。
先计算出建筑物的日供暖热负荷,然后通过热工计算,算出提供这些热量所需要的热水量,再根据集热器热平衡方程式得到单位面积集热器的日产热水量,即可以计算出集热器的面积。
太阳能供热采暖系统的负荷包括采暖热负荷和生活热水负荷,由太阳能集热系统和其它能源辅助加热/换热设备共同负担;因此,负荷计算的特点是要针对太阳能集热系统和其它能源辅助加热/换热设备分别计算。
太阳能集热系统负担的采暖热负荷是在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。
即:太阳能集热系统所负担的只是建筑物在采暖期的平均采暖负荷,而不是建筑物的最大采暖负荷。
这样做的好处是降低系统投资,提高系统效益;否则会造成系统的集热器面积过大,增加系统过热隐患,降低系统费效比。
说明:(1)采暖热负荷应按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定计算。
(2)在标准规定可不设置集中采暖的地区或建筑,宜根据当地的实际情况,适当降低室内空气计算温度。
主要原因是为适应这些地区目前的室温水平,提高系统的经济性。
例如夏热冬冷、温和地区的居住建筑,目前当地居民对冬季室内环境温度的要求普遍不高,一般居室温度达到14~16℃就已足够满意,并不一定要求达到规范要求的16~18℃,对这些地区或建筑,就可以根据当地的实际情况,适当降低室内空气设计计算温度;从而减小常规能源加热/换热设备容量,降低系统投资,提高系统效益。
方法二:通过计算太阳热辐射量得出集热器的面积:对于吸热表面,热平衡可知(sol Q +sky Q )-(flo Q +sur Q )=S Q (4-1)其中:太阳辐射得热量sol Q :sol col S S Q F J α=⨯⨯ (4-2)天空辐射得热sky Q :4sky b SKY SKY Q F T σα=⨯⨯⨯ (4-3)对流失热量flo Q :()flo col col s a Q F T T α=⨯- (4-4) 表面辐射失热量sur Q :4sur b s S Q F T σε=⨯⨯⨯ (4-5)可利用的太阳辐射热为S Q :()()44col s s col s a col b sky s s s s F J T T F T T Q αασαε--+-=⎡⎤⎣⎦ (4-6)根据有关文献介绍真空管太阳集热器的吸收率S α=0.92~0.94,发射率S ε=0.07~0.08。
太阳热水器吸收的可用能量S Q 应当等于用户热负荷Q 即:S Q Q = (4-7)在实际条件下,在长江流域及其以北地区全部用太阳能供暖实现不了。
这里引入太阳能保证率的概念:供热负荷中太阳能获得热量所占的百分数,用SHF 表示则有:S Q Q SHF =⨯ (4-8) 则有:()()44col s s col s a b sky s s s Q SHF F J T T T T αασαε⨯=--+-⎡⎤⎣⎦ (4-9) 最终可由(4-9)式来确定集热器的面积。
按国家标准《太阳能供热采暖工程技术规格》的要求:太阳能供热采暖系统应做到全年综合利用,采暖期为建筑物供热采暖,非采暖期向本建筑物或相邻建筑物提供生活热水或其他用热。
”由于建筑物的供暖负荷远大于热水负荷,为满足建筑物的供暖需求,太阳能供热采暖系统的集热器面积较大,如果在设计时没有考虑全年综合利用,就会导致非采暖季产生的热水无法使用,从而浪费投资、浪费资源,以及因系统过热而产生安全隐患;所以,必须强调太阳能供热采暖系统的全年综合利用。
可采用的措施有:适当降低系统的太阳能保证率,合理匹配供暖和供热水的建筑面积(同一系统供热水的建筑面积应大于供暖的建筑面积),以及用于夏季的空调制冷等。
因此,太阳能地面供暖系统集热器的面积应综合考虑相关季节,拟达到合理利用太阳能的目的。
有条件的情况下,应将太阳能地面供暖系统与太阳能中央空调系统结合起来使用,在达到冬暖夏凉的同时,也解决了集热器夏季温度过热的问题。
五、蓄热水箱的选择蓄热水箱选用双层储热水箱,即太阳能储热水箱分为内外两层水箱;内置水箱供生活热水;外部水箱为太阳能储热水箱,用于加热内置水箱及采暖使用。
太阳能换热盘管置于水箱底部,水箱上部的温控器控制壁挂炉循环泵的起停;当温度低于设定温度时,壁挂炉将热量补充到太阳能储热水箱。
蓄热器有很多种形式,国外对太阳能热水供应与供暖联合系统的蓄热器做过实际研究。
蓄热水箱容量的大小与集热器面积及集热温度有关,1㎡集热器所需蓄热水箱容积大约是50~100L 。
房间的总负荷p Q Gc t =∆ (5-1) 设蓄热器(也亦贮热水箱)体积为V ,在系统质量流量G 一定的情况,太阳能供暖占全部供暖负荷的比例可以表示为太阳能循环时间占系统总循环时间的比例,则有:243600V G SHF ρ=⨯⨯⨯ (5-2)将式(5-1)代入式(5-2)中可得: 243600p Q SHF V c tρ⨯⨯⨯=∆ (5-3) 式(5-3)中温差t ∆直接式系统取5~15℃,考虑到系统应对阴雪天的能力上式按蓄存两天的热量计算则有:2436002p Q SHF V c tρ⨯⨯⨯⨯=∆ (5-4) 增大了蓄热器的体积系统在运行前需要的蓄热时间要延长。
六、 辅助热源的确定由于太阳能具有不稳定性,属间歇性能源,阴天下雨及光照不足时,地面供暖热源无法得到保证,在长江流域及其以北地区只靠太阳能供暖在我国现有的条件是不能实现的,所以必须有其它的热源来补充由太阳能承担的供暖负荷以外的那部分负荷。