太阳能在采暖系统中的应用

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太阳能集中供热方案

太阳能集中供热方案

太阳能集中供热方案引言太阳能作为一种清洁、可再生、无限的能源,被广泛应用于供热领域。

太阳能集中供热方案是一种利用太阳能进行集中供热的方法,可以在节约能源的同时减少对环境的污染。

本文将介绍太阳能集中供热方案的原理、应用领域以及未来发展方向。

方案原理太阳能集中供热方案通过将太阳能进行集中聚焦,然后将聚焦后的太阳能转化为热能,供给建筑物进行供热。

主要包括聚光器、热能转换器、热储存装置和供热系统等几个部分。

聚光器聚光器是太阳能集中供热方案的核心部分,它的作用是将散乱的太阳能光线聚焦到一个小区域内,提高太阳能的集中度。

聚光器常见的类型包括平面聚光器、抛物面聚光器和柱面聚光器等。

热能转换器热能转换器将聚光器聚焦后的太阳能转化为热能,常见的热能转换器包括太阳能光热转换器和太阳能热电转换器两种。

太阳能光热转换器将太阳能转化为热水或蒸汽供给供热系统;太阳能热电转换器将太阳能转化为电能,再通过电热转换器将电能转化为热能供给供热系统。

热储存装置热储存装置的作用是将太阳能转化而来的热能进行储存,以满足建筑物供热的需要。

常见的热储存装置包括热水储存罐、热盐储存罐和石墨储热容器等。

供热系统供热系统将储存的热能输送到建筑物内,满足供热需求。

供热系统主要包括热水输送管道、供热设备和采暖设备等。

应用领域太阳能集中供热方案在许多领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:家庭采暖家庭采暖是太阳能集中供热方案的主要应用领域之一。

通过安装太阳能集中供热系统,能够实现对家庭的供热需求,并且能够大幅度减少对传统能源的依赖,节约能源的同时降低能源成本。

工业供热工业供热是太阳能集中供热方案的另一个重要应用领域。

许多工业生产过程需要大量的热能,太阳能集中供热方案不仅可以满足工业供热需求,还可以减少环境污染和能源消耗,对于可持续发展具有重要意义。

温室供热温室供热是太阳能集中供热方案的特殊应用领域。

温室中的植物需要一定的温度和湿度条件才能良好生长,太阳能集中供热方案可以为温室提供稳定的供热源,保证植物的正常生长,提高产量和品质。

太阳能热泵系统的利用方式

太阳能热泵系统的利用方式

太阳能热泵系统的利用方式近年来,随着环保意识的提高和新能源技术的发展,太阳能热泵系统逐渐成为人们关注的焦点。

太阳能热泵系统是一种利用太阳能和地热能源的高效供热方式,它通过将太阳能转化为热能,并利用热泵技术将热能传递到室内,实现供暖和热水的目的。

下面将介绍太阳能热泵系统的利用方式。

1. 太阳能热泵系统供暖太阳能热泵系统可以利用太阳能进行供暖。

系统中的太阳能集热器通过吸收太阳辐射,将光能转化为热能。

这一热能通过热泵系统中的工质传递,最终用于供暖。

太阳能热泵系统的供暖方式有两种:空气源热泵和地源热泵。

空气源热泵通过吸收室外空气中的热能,将其转化为供暖所需的热能。

而地源热泵则通过地下埋设的地热管道吸收地下的热能,利用热泵技术将其提取出来供暖使用。

这两种方式都可以有效利用太阳能进行供暖,既节能又环保。

2. 太阳能热泵系统热水供应除了供暖,太阳能热泵系统还可以用于热水供应。

太阳能集热器将太阳能转化为热能,通过热泵系统中的热交换器将热能传递给热水储罐,从而加热水。

与传统的热水供应方式相比,太阳能热泵系统具有更高的效率和更低的能耗。

同时,太阳能热泵系统还可以与辅助热源(如电加热器)结合使用,以保证在太阳能不足时仍能够供应热水。

3. 太阳能热泵系统制冷除了供暖和热水供应,太阳能热泵系统还可以用于制冷。

太阳能集热器在夏季可以通过反向工作原理,将室内的热量吸收并排出室外,从而实现室内的制冷效果。

太阳能热泵系统的制冷效果不仅高效而且环保,是一种理想的制冷方式。

4. 其他利用方式除了以上提到的供暖、热水供应和制冷,太阳能热泵系统还可以用于其他方面。

例如,太阳能热泵系统可以与地板采暖系统结合使用,通过地板散热实现供暖。

此外,太阳能热泵系统还可以与太阳能光伏发电系统结合使用,将多余的电能转化为热能进行储存和利用。

这些利用方式不仅提高了能源的利用效率,还减少了能源的浪费。

太阳能热泵系统具有多种利用方式,包括供暖、热水供应、制冷以及与其他能源系统的结合使用。

太阳能的三种主要利用形式

太阳能的三种主要利用形式

太阳能的三种主要利用形式
太阳能的三种主要利用形式是太阳能热利用、太阳能光电利用和太阳能光化学利用。

1. 太阳能热利用:利用太阳能的热能,通过太阳能热集热器将太阳辐射转化为热能,用于供暖、热水、蒸汽等领域。

太阳能热利用广泛应用于太阳能热水器、太阳能采暖系统、太阳能热泵等设备中。

2. 太阳能光电利用:利用太阳能的光能,通过光电效应将太阳辐射转化为电能,用于发电。

太阳能光电利用主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种形式。

太阳能光伏发电利用太阳能光能直接转化为电能,通过太阳能光伏电池板将光能转化为电能。

太阳能光热发电则利用太阳能光能产生高温热能,通过热能发电系统将热能转化为电能。

3. 太阳能光化学利用:利用太阳能的光能进行化学反应,将太阳能转化为化学能。

太阳能光化学利用主要包括光催化和人工光合作用两种形式。

光催化通过光催化剂催化剂将太阳能光能转化为化学能,用于环境治理、能源储存等领域。

人工光合作用则是通过模仿植物的光合作用过程,利用太阳能光能将二氧化碳和水转化为有机物质,用于生产燃料、化学品等。

太阳能与多种热源互补(采暖+制冷+热水)系统简介

太阳能与多种热源互补(采暖+制冷+热水)系统简介

太阳能与多种热源互补(采暖+制冷+热水)系统简介生活热水供热和冬季热水采暖供热是许多地区不可或缺的基本的生活条件。

我国有70%的人口需要采暖越冬。

采暖耗热量占年生活总耗热量的90%。

我国能够享受城市热力管网或单位、小区局域集中采暖的家庭约占10%,而占90%的城市周边地区、县乡镇和广大农村的家庭基本依靠燃煤或土暖气供热采暖。

供热采暖是个巨大的热量消耗和供应市场。

太阳能显热是取之不尽、用之不竭的可再生能源。

太阳能存在着因为地理位置、气温变换与昼夜更替产生的不稳定性影响,但太阳能又是强大的供热资源,一份能量换得一份热量,只要合理的科学的资源配置,就可以实现太阳能供热采暖应用。

第一次世界能源危机,欧美国家就开始了太阳热能供热采暖的应用,并已形成完善的技术体系。

房间温度每升高1℃要增加17%热耗;18℃标准室温和不同纬度,每㎡太阳能集热面积可以驱动3-10㎡建筑面积采暖,可以节省30-50%电或燃料。

太阳能供热采暖需要有互补热源。

夜间或阴雨雪或极端低温天气,太阳能不能满足供热时,需要有互补热源。

互补热源有电、燃气、燃煤等。

电热源设备是水循环电热采暖器;燃气热源设备是燃气壁挂炉;燃煤热源是热水采暖炉。

电是洁净能源,无污染、无明火、普及率高、电价适宜,容易实现安全与节电的自动化控制。

随着新农村建设和城镇扩建的发展,未来5-10年将有数亿家庭乔迁新居而提供巨大的供热采暖商机。

而太阳能光电互补将是主要的供热采暖方式。

太阳能多热源互补供热采暖系统由太阳能集热器、互补热源设备和控制装置组成。

冬季制热水供热采暖,夏季可以制冷水,经风机盘管制冷风实现室内空气调节。

保温性能不达标的标准住宅,在气温-5℃、室温18℃条件下,采暖供水温度55℃、供回水温差10℃时,采暖循环水量为4.5Kg/h,需要提供的热量为190KJ;保温性能达标的标准住宅,在气温-5℃、室温18℃条件下,采暖供水温度55℃、供回水温差10℃时,采暖循环水量为2.5Kg/h、需要提供的热量为105KJ。

太阳能地板采暖系统在北京地区的应用分析doc

太阳能地板采暖系统在北京地区的应用分析doc

太阳能地板采暖系统在北京地区的应用分析袁新毓徐平(杭州普桑能源科技有限公司,杭州310023)摘要本文简要介绍了太阳能技术的发展,并通过对太阳能地板采暖系统的工作原理及效益分析,指出太阳能地板采暖将是北京地区最节能、环保的采暖方式之一。

关键词太阳能技术地板辐射采暖效益分析0引言随着社会进步和经济发展,全球矿物能源的消费量越来越大,而全球矿物能源贮量却十分有限。

能源的日益匮乏,环保要求的日益提高,我国越来越多的城市开始限制燃煤采暖,采用何钟清洁、节能的采暖系统来代替现有的采暖方式,引起人们的广泛的关注。

同时随着人们生活水平的逐步提高,人们对室内环境品质的要求也越来越高,其中包括对采暖舒适性的要求,太阳能低温热水地板辐射采暖作为近年来新兴的一种采暖方式,以其舒适、卫生、节能、环保等优点倍受人们关注。

1太阳能技术发展概况太阳能作为一种免费、清洁、无污染的能源,以节能和环保的突出特点,在建筑中的利用越来越普遍。

人类对太阳能的利用已经经历了百年的历程,我国太阳能热利用起源于20世纪70年代。

20世纪80年代,由于能源紧张引起国家和社会的重视,国内许多科研院所、大专院校开始从事太阳能利用的研究工作,其中太阳能的光热利用已取得显著成果并转化为生产力。

我国有较丰富的太阳能资源。

其太阳辐射资源区划分为四个资源带:一类为资源丰富地区(年辐射总量≥6700MJ/m2);二类为资源较丰富地区(年辐射总量=5400—7000MJ/m2);三类为资源一般地区(年辐射总量=4000—5400MJ/m2)和四类为贫乏地区﹙年辐射总量<4200MJ/m2﹚。

年太阳辐照时数超过2200小时的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3。

其中北京地区属于二类资源地区,具有利用太阳能的良好条件。

2太阳能地板采暖系统的组成及工作原理2.1太阳能地板采暖系统的组成2.1.1太阳能集热系统太阳能集热系统主要由太阳集热器、贮热水箱、控制器、系统管道等组成。

太阳能供热采暖系统方案

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。

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。

太阳能的利用方法

太阳能的利用方法

太阳能的利用方法太阳能作为一种清洁、无限可再生的能源,正逐渐成为解决能源危机和环境污染问题的重要途径。

通过合理的利用太阳能资源,不仅可以降低能源消耗和碳排放,还能减轻对化石能源的依赖。

本文将介绍太阳能的利用方法,包括太阳能热利用和太阳能光利用两个方面。

一、太阳能热利用太阳能热利用是指通过太阳能收集器将太阳辐射转化为热能,然后应用于热水供应、采暖、以及工业生产等领域。

太阳能热利用的方法有:1. 太阳能热水系统太阳能热水系统主要由太阳能集热器、热水储存装置和热水供应系统组成。

太阳能集热器通过吸收太阳辐射,将其转化为热能,并传递给储热装置。

热水储存装置可以储存由太阳能提供的热水,供应给家庭或机构使用。

这种系统在热水供应方面具有较高的效率和节能的优势。

2. 太阳能采暖系统太阳能采暖系统利用太阳能集热器将太阳辐射转化为热能,然后供应给室内供暖系统。

太阳能集热器可以安装在屋顶或阳台上,通过循环泵将热能传递至供暖设备中。

这种系统不仅可以提供温暖的室内环境,还可以减少对传统供暖设备的依赖,节约能源开支。

3. 太阳能工业利用太阳能在工业生产中的应用也越来越广泛。

例如,利用太阳能集热器对水或其他介质进行加热,用于生产过程中的加热、干燥和蒸发等工序。

太阳能工业利用不仅可以减少能源成本和碳排放,还可以提高工业生产的可持续性和环保性。

二、太阳能光利用太阳能光利用是指通过太阳能电池板将太阳辐射直接转化为电能,用于电力供应和光伏发电。

太阳能光利用的方法有:1. 光热发电光热发电是利用太阳能热利用技术将太阳能转化为热能,然后通过热机的工作流程将热能转化为电能。

具体的工作原理包括太阳能反射器、热媒介的加热、蒸汽发电、以及蒸汽冷凝和循环等步骤。

光热发电技术具有高效率、长寿命和环保等优点,是未来发电领域的重要方向。

2. 光伏发电光伏发电是利用太阳能电池板将太阳辐射直接转化为电能。

太阳能电池板通过电子的光生电效应实现太阳能到电能的转化。

太阳能在寒冷地区农村供暖系统中的应用

太阳能在寒冷地区农村供暖系统中的应用

太阳能在寒冷地区农村供暖系统中的应用摘要:本文主要论述了可再生能源——太阳能在寒冷地区农村采暖系统中的应用。

农村住宅由于其诸多的条件限制,推行集中供暖或许不太现实。

综合经济水平、技术可行性及清洁环保性,提出了利用太阳能制取热水、辅助沼气炉或者电加热的供暖系统。

该系统可充分利用农村现有可再生资源,满足建筑物采暖需求,提高住宅舒适性的同时,实现了建筑节能和低碳环保的要求。

关键词:可再生能源;太阳能;农村供暖;清洁环保1.前言我国通常意义上的供暖主要指城镇集中供暖,而对于面积广大、人口众多的北方寒冷地区农村,由于平均经济水平较低、住宅布局分散、集中热源投资较大、管路布置困难等诸多因素的限制,实行集中供暖困难重重。

目前,寒冷地区农村大部分无采暖,寒冷的冬季人们依靠增加衣物等来保证基本温度,而较少部分的采暖多以无组织的燃烧农作物秸秆、小型燃煤锅炉等方式实现。

农作物秸秆和煤燃烧后的烟雾对大气质量有着严重的污染作用,有报道称,近期北方地区频繁出现的雾霾天气就与燃烧农作物秸秆有着一定的关系。

随着生活水平的提高,人们对住宅环境的舒适性要求也越来越高,因此寻找合适的可再生能源,并合理应用到住宅采暖系统中,就具有重要的研究意义。

2.现状及解决思路2.1农村供暖现状我国广大的北方农村地区基本处于无采暖的状态,人们依靠增加衣物来适应气温的变化,对于极端寒冷时期,只能逆来顺受。

今年来随着生活水平的逐步提高,人们希望住宅舒适度问题能得到解决。

细说起来,北方各地农村居住建筑各具特点,但由于下述普遍特点,使得集中供暖难以实现:1.住宅较为分散,集中供暖的管路布置和户与户间相对较长的管路耗热成为亟待解决的问题。

由于该特点,虽然我国城镇供热在技术进步和覆盖范围上均取得了显著成果,但对于农村地区供热却鲜有提及。

2.经济水平限制,集中供暖是一项投资较大的系统工程,即便在农村地区使用了集中采暖,其相对较多的管路耗材投资,较之城镇小区供热,也会增加较多,这就加重了生活水平相对较低的农村居民的经济负担。

山东农村建筑中太阳能采暖系统的应用优势

山东农村建筑中太阳能采暖系统的应用优势
郭 灵灵
( 滨 卅I 学院, 2 5 6 6 0 0 。 山东 地 区 , 采 用传 统 采 暖 方 式效 率低 , 不安全 , 费 用高 且 污 染 严 重 ; 使 用 太 阳 能 采暖 系 统 则
具有 政 策 、 资源、 环 境 和经 济 等方 面 的优 势 , 具 有 广 阔 的发 展前 景 。 关 键词 : 农村 建 筑 ; 建 筑 节能 ; 太 阳能 采暖 系统

s o l a r h e a t i n g s y s t e m i s a d v a n t a g e o u s o n v a r i o u s a s p e c t s ,s u c h a s p o l i c y ,r e s o u r c e ,e n v i r o n me n t a n d e c o n o my ,
中 图分 类号 : T U 4 7 3 . 1 2 文献 标 识码 : B 文 章编 号 : 1 0 0 0 — 4 7 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 8 0 4 — 0 2
ANALYS I S ON ADVANTAGES FO・ R APPLI CATI ON OF SOLAR HEA TI NG S YS TEM I N RURAL BUI LDI N GS OF SHAND ONG PROVI N CE
系统运行 原理如 下 。
应 用 ,但 其 研究深度 和 应用领 域远落 后于发 达 国家水 源 , 供 暖季 能提 供 热量 , 非供暖 季 能提 供 生活 热水 , 其
平, 这在 一定程 度 上制约 了太 阳能采暖 技术 的应 用 。
村 建 筑面积 为2 4 0 亿m , 占全 国建 筑面 积的6 0 %l l l 。 在 山 采 用热 电联产 和供 热锅炉 作为 主要供 暖热源 ,农 村住

太阳能在低温热水地板辐射采暖系统的应用分析

太阳能在低温热水地板辐射采暖系统的应用分析

太阳能在低温热水地板辐射采暖系统的应用分析摘要:常规能源资源的有限性以及造成的环境压力,使太阳能的利用显得日益重要和迫切。

开发利用太阳能是实现我国可持续发展战略的有效措施之一。

合理地、最大限度地使用太阳能是今后的发展目标。

目前,我国民用建筑中,对太阳能的利用主要是对低温太阳能的利用,包括太阳能供热水、供暖、制冷等。

本文主要概述了太阳能低温热水地板辐射采暖系统,并就太阳能在低温热水地板辐射采暖系统中的设计要点进行了分析。

关键词:太阳能;低温;热水地板辐射;采暖系统低温地板辐射采暖系统(也称地板采暖),是近几年得到广泛应用的一种新的建筑采暖方式。

考虑到人体的舒适性。

一般地板表面的温度都不宜过高,长期停留的区域不应高于28℃,这就要求系统的供水温度不能太高,所以地板采暖的供水温度要求不能超过60℃。

可见,地板采暖的主要特点是供水温度低。

所以,地板采暖完全可以利用余热、地热水、空调回水以及太阳能等低品位能源。

1太阳能低温热水地板辐射采暖系统图1太阳能低温热水地板辐射采暖系统低温热水地板辐射供暖的系统构成见上图1。

本系统主要有3个子系统,分别是:2个集热环路和1个供暖环路。

集热环路1由太阳能集热器、阀门1、储水箱2、电加热2和水泵组成,提供生活热水;集热环路2由太阳能集热器、阀门2、储水箱1、电加热1和水泵组成,为地板辐射采暖提供热源;供暖环路主要由储水箱1、温度计、压力计、分水器、阀门、加热盘管、集水器、循环泵和管路组成。

系统工作过程:在冬季晴朗的白天,集热器吸收太阳辐射能加热载热介质,使其温度不断升高。

起初,阀门1,2处于打开状态,阀门3,4,5处于关闭状态。

当载热介质被加热到一定温度(60℃)时,启动水泵,载热介质开始循环。

当载热介质流经储水箱1和储水箱2中的换热器时,载热介质与水箱中的水发生热交换作用,载热介质放出热量而温度不断下降,水吸收热量而温度不断上升。

降温后的载热介质被水泵传入集热器再次被加热,准备下一循环。

太阳能热利用

太阳能热利用

• 盐水池中随着深度的增加温度也在增加,池底温度高于池 表面温度,因此可以利用池底这部分热能,使水分蒸发。
卤水、海水或含盐水浓缩到某一盐分达到该温度下条件下 的饱和度,甚至过饱和时,该组分以固体盐(或水和盐, 甚至水合复盐)的形式析出,达到从多组分复杂卤水、海 水或含盐水相中分离某种盐类。
二、太阳能热发电技术
2.2 太阳能热动力发电
• 太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并 通过热力循环过程进行发电,是太阳能热利用的重要方 面。
目前主要热力 发电装置: 槽式 塔式 碟(盘)式
太阳能高温利用示例——集中热动力发电
3.1 槽式太阳能热电系统
• 抛物柱面槽式反射器将阳光聚焦到管状的接收器 上,将管内的传热工质加热,产生高温水蒸气, 推动汽轮发电机发电。
带集热墙式的被动式太阳房
2 太阳能热水系统
• 太阳能热水系统主要讨论太阳能热水器。
• 太阳能热水器是目前太阳能热利用技术领域商业化程 度最高、推广应用最普遍的技术。 • 太阳能热水系统主要元件有三部分:集热器、蓄热器 (储能装置)和循环管路及控制系统。
• 按流体的流动方式可分为循环式、直流式和闷晒式系 统;按照形成水循环的动力,循环式又分为自然循环 式和强制循环式。
一、太阳能直接热利用
1 太阳能供暖技术
• 太阳能采暖技术直接利用太阳辐射能供暖,也称太阳房 (Solar House)。 • 现代技术不断扩展和完善太阳能的功能,新式太阳房具有 太阳能收集器、热储存器、辅助能源系统和室内暖房风扇 系统,可以节能75-90%。 • 太阳房具有良好的环境效益和经济效益,与建筑设计有机 结合,日益成为太阳能利用的重要领域。
图9 槽式太阳能热电系统原理图
槽式太阳能热电厂

太阳能供热采暖技术现状与发展

太阳能供热采暖技术现状与发展

太阳能供热采暖技术现状与发展摘要:面对中国日益紧张的环境问题,中国逐步加大了新清洁能源的开发和应用。

太阳能水源热泵系统是一种新型高效节能环保系统。

太阳能与热泵联合供暖可以发挥各自的优势,弥补单一供暖形式的不足,提高供暖的稳定性和系统运行性能。

鉴于此,本文对太阳能水源热泵系统的工作原理和具体应用进行了研究,以供参考。

关键词:太阳能水源热泵;工作原理;应用方法1太阳能热泵供暖技术概述太阳能热泵供热技术实际上是太阳能技术与热泵供热技术的有机结合。

通过综合利用太阳能、浅层地能等可再生能源,调节建筑内部温度,智能控制建筑供暖系统。

1.1工作原理太阳能热泵供热技术的工作原理有其独特的亮点,即综合利用太阳能和浅层地能实现全天候供热。

根据太阳能集热器与热泵蒸发器的连接方式,太阳能热泵供暖系统分为直接膨胀式和非直接膨胀式。

直接膨胀式太阳能热泵供暖系统中的太阳能集热器直接与热泵蒸发器连接,而非直接膨胀式太阳能热泵供暖系统通过介质将太阳能集热器与热泵蒸发器连接。

工作原理:太阳能集热器吸收热量,热泵蒸发器从集热器中提取热量并加热以加热或制备热水。

在正常天气条件下,启动太阳能收集器可以收集热能并使用太阳能加热或制备热水。

如果是阴天或下雨天,可以使用浅层地面能源作为太阳能的补充,这也可以确保建筑供暖或热水制备的可持续性。

1.2结构设计太阳能热泵供热系统主要包括三个部分:太阳能供热总成、地能运行转换总成和风机盘管供能总成。

系统采用模块化结构,可扩展性强,灵活性高,维护简单方便,维护不影响正常运行。

1.3工艺流程太阳能热泵供暖系统的整个运行过程采用智能控制技术,自动控制系统的运行基本上不需要人工操作。

在日照较少且无法满足太阳能集热器热能需求的天气条件下,系统自动启动热泵系统,通过地面能源补充太阳能。

在太阳能充足的情况下,自动关闭热泵系统。

通过智能控制装置对整个系统的工艺流程进行控制,节能效果良好。

1.4技术特征太阳能热泵供暖的技术特点包括:① 太阳能集热器结构简单,即使在非常寒冷的地区也可以使用平板集热器。

农村住宅太阳能供暖的设计及应用

农村住宅太阳能供暖的设计及应用

□ngineering Technology工程技术专栏农村住宅太阳能供暖的设计及应用秦皇岛市北戴河兰德科技有限公司/石晓慧近年来随着我国对绿色建筑的推广,低能耗、超低能耗、零能耗的建筑理念不断深入人心,而有效利用可再生能源是 实现超低能耗和节能减排的重要途径。

太阳能作为可再生能 源的一种,取之不尽,用之不竭,同时又不会增加环境负荷。

因此,太阳能供暖行业的产业化升级对破解北方“供暖性雾 霾”意义重大,将成为未来能源结构中的重要组成部分。

由于农村住宅相对分散、密度低,不宜采用投资大、维护水平 高的集中供暖模式,而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题,所以在农村推广安全环保、运 营费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。

太 阳能采暖作为新民居建设的一项内容,对于节能环保、改善 广大农村农民居住生活条件,建设美丽乡村都将起到积极作用。

农村住宅利用太阳能供暖与区域气候、建筑保暖围护密切 相关,本文选择秦皇岛市北戴河区戴河村5户相连的民房太 阳能供暖工程为例,阐述如何对农村住宅进行太阳能供暖设计 和应用。

一、北戴河区太阳能资源我国北方地区纬度33°N〜45°1\^经度103°E〜12〇°E 为适宜太阳能供暖的地区,北戴河地处北纬39.83°,东经 119.48°,属中纬暖温带,年平均气温8.8〜11.3C之间3年平均E照时间在2700〜2850小时之间,全年曰照时数多 于6小时的天数大于300天,属于太阳能二类地区,太阳能资源较丰富,适宜利用太阳能为建筑供暖。

二、工程概况秦皇岛市北戴河区戴河村五户联排农房的太阳能供暖及 自动控制系统,由秦皇岛市北戴河兰德科技有限责任公司在 2015年设计和安装应用。

该项目总建筑面积为539.74平方 米,平均每户建筑面积为107.66平方米。

供暖系统由40组 双玻璃真空管组成的集热单元,1套控制系统(含远程监控),1个2吨供暖水箱,2套循环泵组成。

太阳能采暖在张家口地区的应用

太阳能采暖在张家口地区的应用

太阳能采暖在张家口地区的应用摘要:以张家口地区的一栋6层住宅建筑为例,结合该地区的太阳能资源,对太阳能采暖的适用性进行了分析。

结果表明,采用太阳能采暖与传统锅炉采暖相比每年可节约燃料费用40%以上,约8年可收回固定投资,具有良好的经济效益和环境效益,是一条适合张家口地区采暖的有效途径。

关键词:太阳能;节能;低温地板采暖;经济性分析能源与环境是当今社会面临的两个重要课题。

在2009年哥本哈根联合国气候变化领导人大会上,中国政府承诺“到2020年单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%”。

当前,我国正处于城镇化快速发展阶段,城镇住宅的大量建设将会消耗各类资源,建设和使用过程中排放出大量的二氧化碳。

有关数据显示,世界上大约50%的住宅开发在中国,而我国建筑能耗占全社会总能耗的30%以上,其中采暖能耗占全国建筑总能耗的40%,为建筑能源消耗的最大组成部分,也是浪费最为严重和节能潜力最大的部分,因此,采暖节能对于降低我国的二氧化碳排放量有着重要的意义[1,2]。

太阳能是取之不尽、用之不竭、清洁环保的可再生能源。

太阳能的利用已经是各国科技工作者研究的热点,其中太阳能热利用技术最成熟应用也最为广泛。

我国大部分采暖地区均分布在长日照区域内,具有利用太阳能的良好地理条件,推广太阳能采暖具有广阔的发展前景。

以河北省张家口地区的一栋6层住宅建筑为例,结合该地区的太阳能资源,对太阳能低温地热采暖的可行性和经济性进行了分析,旨在为该地区利用太阳能采暖提供参考。

1 张家口地区冬季采暖特征1.1 张家口地区的地理与气候特征张家口地区地处华北平原和内蒙高原的过渡带,属于太阳能较丰富区,地域年日照时间2 800~3 100 h,坝上地区(张北、康保、尚义、沽源四县)的太阳能更为丰富,采用太阳能采暖具有广阔的应用前景[3]。

1.2 张家口地区住宅采暖特点张家口地区各县镇现有建筑多为平房,体形系数0.8左右,窗墙比较大,而且外墙、门窗等围护结构的保温性能差,建筑的采暖负荷很高。

太阳能采暖系统应用现状与发展

太阳能采暖系统应用现状与发展

太阳能采暖系统应用现状与发展摘要:太阳能采暖系统是以太阳能作为热源,供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。

本文介绍了太阳能采暖系统国内外现状和主要设备的应用情况,指出了系统设计中存在的一些问题,提出了发展太阳能采暖系统的若干措施。

关键词:太阳能采暖措施中图分类号:s214一、引言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,同时又不会增加环境负荷,将成为未来能源结构中的重要组成部分。

我国拥有丰富的太阳能资源,全国三分之二以上地区的年日照时间大于2000h,辐射总量大于5860m/m2,具有良好的利用太阳能的条件。

同时我国北方地区冬季寒冷,需要供暖以及大量的生活用水,有效地利用太阳能资源,既是近期急需的能源补充,又是未来能源的基础。

二、常见的太阳能采暖系统设备(一)集热器常见的太阳能集热器有平板型和真空管型两种,其中,真空管型又可分为全玻璃真空管型、u型管真空管和热管真空管集热器。

由于太阳能采暖系统与建筑结合紧密,因而对集热产品与建筑的结合、故障率、使用寿命等性能要求较高,平板集热器结构简单,抗压,抗外力冲击,适合承压运行,从整体外观、结构强度、安装运行等方面都非常适合与建筑相结合。

在热性能方面,尽管平板集热器的保温性能不如真空管集热器,但由于其有效采光面大于真空管集热器,因此其热效率高于真空管集热器。

早期平板集热器不能防冻过冬的缺点随着技术进步早已得到解决。

太阳能采暖工程中,非采暖季能源过剩,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,很多工程项目采用了平板型集热器。

(二)辅助热源为住宅提供采暖用热水的太阳能采暖系统,与为住宅提供生活热水的太阳能热水系统在供水特点上是不同的,生活热水不需要连续供应而采暖用热水必须连续供应,而且要稳定可靠。

新能源和可再生能源在暖通空调系统中的应用

新能源和可再生能源在暖通空调系统中的应用

新能源和可再生能源在暖通空调系统中的应用随着我国经济社会的发展,城市建设也逐渐成熟,城市居民生活所需的能源也越来越多,能源的利用对于我国经济社会的发展具有非常重要的作用。

由于人们生活所需的能源是不可再生的,能源供应越来越无法满足现代社会发展的需求。

因此,现阶段面对不可再生的能源消耗,必须开发新能源和可再生能源,实现新能源的充分利用和替代,逐渐补充能源的空缺,实现可再生能源的充分利用。

标签:新能源;可再生能源;暖通空调;应用1、暖通空调系统中应用新能源和可再生能源的意义暖通空调节能直接关系到人们的冷暖,以及人们的身体健康。

近年来我国经济发展迅速,在此情况下,能源也越来越紧缺。

为了实现节能环保,我国政府从各种角度着手,保证资源的可持续利用,而节约资源,也是每个国人的义务。

暖通空调对能源的消耗很大,基于此情况,对暖通空调进行节能非常有必要,而且社会的发展,促使人们的居住面积在不断的扩大,这样能源的消耗也会大大提高,会引起能源在供求上的一系列问题。

在暖通空调的使用中,其中用到的能源,大多都是不可再生的,暖通空调的使用量在不断增加,当能源消耗过大时,资源就更少了。

在暖通空调工作时,还会对电能产生很大的消耗,长此以往还会对人们的生活造成影响[1]。

在暖通空调的使用上,要进行节能,只有这样才能有效减少对能源的过多消耗,尽可能改变我国能源紧缺的现象,节约电能,緩解电能供求紧缺问题,当提高能源使用率时,一定程度上也提高了资源的利用,这样不仅有助于经济的发展,而且还会提高人们的生活水平。

2、新能源和可再生能源的开发与利用要点2.1严谨评估、合理规划随着现代社会对于能源消耗速度的逐渐加快,对于新能源和可再生资源进行合理应用十分重要,要想实现这一理想条件,在使用新能源之前就必须进行合理的规划与严谨的评估。

秉承科学评估的原则进行前期评估,提高能源质量。

在后期进行新能源开发的过程中,对于整个过程所需的资金和时间都要进行合理的规划。

太阳能的应用领域

太阳能的应用领域

太阳能的应用领域太阳能作为一种清洁、可再生的能源,已经在各个领域得到了广泛的应用。

下面将从建筑、交通、农业和航天四个方面介绍太阳能的应用领域。

一、建筑领域在建筑领域,太阳能可以应用于热水供应、采暖和电力供应等方面。

通过太阳能热水器,可以利用太阳能将阳光转化为热能,为家庭或办公楼提供热水。

太阳能采暖系统则利用太阳能热能来提供室内的供暖需求,减少对传统能源的依赖。

此外,太阳能电池板可以安装在建筑物的屋顶或墙面上,将阳光转化为电能,供应建筑物的电力需求。

二、交通领域太阳能在交通领域的应用主要体现在太阳能汽车上。

太阳能汽车是通过在车顶或车身上安装太阳能电池板,将阳光转化为电能,用于驱动汽车的电动机。

太阳能汽车具有零排放、低噪音、节能环保等优点,可以减少对传统燃油的依赖,减少空气污染,降低碳排放。

三、农业领域太阳能在农业领域的应用主要包括太阳能灌溉系统和太阳能温室。

太阳能灌溉系统利用太阳能电池板将阳光转化为电能,驱动水泵将地下水或河水提升到农田进行灌溉,解决了传统农田灌溉需要大量人力和能源的问题。

太阳能温室则利用太阳能集热器来提供温室内的供暖需求,为农作物提供适宜的生长环境。

四、航天领域在航天领域,太阳能主要应用于太阳能卫星和太阳能空间站。

太阳能卫星通过在卫星表面安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为卫星提供所需的电力,以保证卫星正常运行。

太阳能空间站则是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,为空间站提供所需的电力,同时还可以将多余的电能储存起来,以备不时之需。

总结起来,太阳能的应用领域非常广泛,涵盖了建筑、交通、农业和航天等领域。

随着太阳能技术的不断发展和成熟,相信太阳能在未来会有更广阔的应用前景,为人类创造更清洁、可持续的能源未来。

新7种采暖方式

新7种采暖方式

新7种采暖方式作为冬季生活中不可或缺的一部分,采暖方式一直在不断创新和发展。

随着环保意识的逐渐增强和技术的进步,人们对于采暖方式的要求也越来越高。

本文将介绍新近出现的7种采暖方式,以满足人们对于舒适、经济和环保的需求。

1. 太阳能采暖系统太阳能采暖系统利用太阳能将光能转化为热能供暖。

它通过太阳能板吸收阳光的热量,并将其转移到室内供暖。

太阳能采暖系统不仅环保节能,而且成本低廉。

然而,由于太阳能的受限,其供暖效果在阴天或冬季较差。

2. 地热采暖系统地热采暖系统利用地下深处的地热能源来供暖。

它通过地热泵将地热能源转化为室内供暖。

地热采暖系统不仅可以提供恒温的室内环境,而且对环境友好。

尽管地热采暖系统的建设初期成本较高,但其长期运行成本较低。

3. 智能温控系统智能温控系统通过先进的传感器和调节器,根据室内外温度、湿度等信息来实现全面智能化的供暖控制。

它可以根据居住者的需求自动调节室内温度,并在没有人时自动关闭供暖设备。

智能温控系统不仅提高了供暖效果,还节约了能源消耗。

4. 电热地板采暖电热地板采暖利用电热膜或电热缆布设在地板下面,通过电能来进行供暖。

电热地板采暖不仅可以提供均匀的热量分布,还可以有效地节约能源。

然而,由于电价较高,在一些地区电热地板采暖的运行成本可能较高。

5. 水地暖系统水地暖系统通过热水循环方式将热量传递到地板上,从而实现供暖。

相比传统的暖气片,水地暖系统可以提供更加均匀舒适的供暖效果。

水地暖系统还具有较低的噪音和较高的能效比,但是建设和维护成本较高。

6. 生物质燃烧采暖生物质燃烧采暖利用生物质燃料(如木屑、秸秆等)进行燃烧,产生热能供暖。

生物质燃烧采暖具有环保、可再生的特点,并且燃料成本较低。

然而,由于燃烧过程产生的气体可能对环境造成污染,使用时需要注意安全和排放控制。

7. 空气能采暖系统空气能采暖系统利用室外的空气热能来供暖。

它通过空气源热泵将外部空气的热能传递到室内。

空气能采暖系统具有安装简便、维护方便的优点,并且可以节能减排。

太阳能在暖通空调领域中的应用分析

太阳能在暖通空调领域中的应用分析

太阳能在暖通空调领域中的应用分析前言:随着一些国家相继出现政府机构能源危机,开发新能源越来越受到世界各国推崇的重视。

而太阳能作为一种新型的节能环保型能源,更是深受青睐。

许多国家在太阳能的开发利用方面投入了和的物力巨大物力,并取得了一些杰出的成果。

倘若我们能够充分地利用这部分能量,这无疑节能降耗将成为对当今节能界的一大贡献。

现代建筑中暖通空调系统的能耗量占整个建筑能耗的6O%左右,如果能将太阳能有效地利用到暖通空调领域,则建筑能耗将会有明显降低,有利于建筑节能。

目前,太阳能在暖通空调中的应用主要有采暖、通风、空调制冷等。

一、太阳能采暖1.1主动式太阳能供暖主动式太阳能采暖,这是早期阶段的应用这种方式。

它主要是利用太阳能集热器与载热介质经蓄存及设备传送向室内供热,其命名与被动式太阳能采暖系统相对应。

此系统内由太阳能集热器、储热装置、传递设备、控制部件与备用系统组成。

集热器吸收太阳辐射使集热器内的载热介质如水的空气或温度升高,并由水泵或风机转接至储热装置内,根据控制温度经过热交换器或直接送至散热装置向室内供热,并有备用系统为阴天及供热不足使用。

另外,太阳能建构集热器还可以和地板辐射采暖结合,用集热器内的水作为地板辐射采暖供水。

1.2被动式可再生能源采暖另一种是目前正在大力发展的被动式太阳能采暖。

它通过建筑朝向和并重周围环境的合理布局,对建筑内部空间和外部形貌的巧妙处理,以及对建筑材料和结构的恰当选择,并使建筑物在冬季能采集、贮存和分配太阳能,从而解决采暖问题,在夏季又能遮蔽电离层,散逸室内热量,从而进行降温,达到冬暖夏凉的效果。

被动式太阳能采暖的一个典型应用就是被动式太阳房。

它是在墙体的外面装一个玻璃墙面,让太阳光通过玻璃透射到重质墙体涂黑的吸热表面上,使墙表面温度升高,墙体同时进行蓄热。

在冬季室内需要供热之时,玻璃和墙体之间的热空气通过自然对流送入房间,而室内冷空气经墙下通风口进入玻璃其间和墙体间的通风口被加热,形成自然循环;当太阳中止照射后,则可利用重质墙体所存储的热量,继续加热空气,从而发电最大限度地利用太阳能。

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太阳能在采暖系统中的应用【摘要】太阳能采暖系统是一种满足住户采暖和热水供热需求的新型太阳能热水系统,是太阳能热利用技术的延伸。

文中介绍了太阳能采暖系统的构成和太阳能采暖系统国内外现状以及太阳能采暖技术及设备。

Abstract: As an extension of the current solar thermal technology. Solar heating is a new kind of solar hot water system to meet both heating and hot water residential demand. The article covers it constitution, current status and related technology and equipment【关键词】太阳能采暖系统现状技术设备Key Words: solar, heating, status, technology, equipment引言20世纪90年代,温室气体排放造成的全球变暖问题引起了国际社会的高度重视和广泛关注,利用可再生能源替代常规能源是改变目前的能源结构最有效的途径。

采暖在国内建筑用能中占据较大份额,北方地区采暖占家庭能耗的一半以上,同时利用原煤作为采暖能源是造成冬季大气污染的主要根源。

因此,减少和替代采暖用煤最有效的途径是推广使用太阳能采暖等可再生能源技术。

一、太阳能采暖系统概况1.1太阳能采暖系统太阳能采暖系统,由集热、蓄热、供热子系统和辅助热源组合而成,供热子系统就是常规的采暖系统,集热子系统由太阳能集热器和循环系统所组成,在不能取得太阳热或蓄热量不能满足需要时,则由辅助热源供给采暖负荷,太阳能采暖系统一般采用温度较低的平板型集热器(通常以30—60℃的水作为介质收集太阳热),蓄热材料以水和卵石床最为常见。

辅助热源有燃料式和电气式两种。

供热系统可以是常用暖气片、风机盘管、顶棚辐射板、地面辐射板等。

冬季太阳能供暖系统的集热温度为40℃左右,顶棚辐射(水温可在35℃左右)和地面辐射板(水温在25—30℃也能运行)对太阳能利用比较合适,但地暖设备费用高,安装施工与维修困难,一般说来,只要选择较好的散热设备,利用其它方式采暖也能满足一定的舒适要求,所以不一定局限于地板辐射。

1.2国外应用现状欧洲、北美对太阳能供热(热水、采暖)系统的工程应用已有几十年历史,过去主要用于单体建筑内的小型系统,近十余年来,包括区域供热在内的大型太阳能供热采暖综合系统的工程应用有较快发展。

德国是应用太阳能供热技术较早的国家,太阳能采暖技术已经在德国居住区供热设置改造和配套建设中得到广泛推广和应用;欧洲大多数国家都积极鼓励支持利用太阳能,对安装太阳能装置的家庭实行补贴政策,一般补贴为系统造价的20—50%;以色列80%住宅装有太阳能热水器,政府以立法形式规定高度27米以下新建住宅必须安装太阳能热水器。

丹麦Marstal太阳能供热采暖工程是世界上最大的太阳能供热采暖系统,太阳能集热器设置在大面积空地上,集热器面积1.83万m2,与社区热力网连接,1996年建成运行,年热负荷28GWh/y,同时使用2100m3水箱、4000m3水容量砂砾层及10000m3地下水池蓄热。

1.3国内应用现状我国太阳能产业发展很快,截至2006年,我国太阳能热水器年生产能力达到1500万平方米,在用太阳能热水器总集热面积达l亿平方米,生产量和使用量居世界第一。

虽然我国太阳能热水器应用已经相当广泛,但太阳能采暖工程应用却处于起步阶段,已建成的都是单体示范建筑,近年的太阳能采暖建设项目中,比较集中和有代表性的是北京周边郊区县新民居的太阳能采暖工程。

由于农村住宅相对分散,密度低,不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式,而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题,在农村推广安全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。

太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统,安装位置要求较大,对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题,限制了应用,而农村住宅一般建筑容积率较低,没有明显遮挡,具备建设太阳能采暖项目的良好条件。

北京平谷区新民居太阳能采暖工程项目进展较早,有很多成功应用的经验。

二、太阳能采暖系统原理太阳能采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其他用热的系统。

太阳能采暖可分为主动式和被动式两种方式。

被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构构造的恰当选择,使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。

主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成,相比于被动式太阳能采暖,其供热工况更加稳定,但同时,投资费用也增大,系统更加复杂。

随着经济和社会的发展,主动式太阳能采暖开始大规模应用。

2.1运行原理太阳能集热循环:太阳能集热循环为温差控制,强制循环的落差系统。

系统通过比较太阳能集热器和水箱的温度控制集热循环泵启停,当集热器温度高于水箱温度设定值时,循环泵启动,太阳能集热器不断将水箱中的热水加热;当温差低于设定值时,循环泵停止,室外太阳能集热器和管路中的水受重力作用落回水箱,防止反向算热,并达到冬季防冻的目的。

太阳能采暖系统原理图2.2太阳能供热采暖系统实例介绍位于北京天普太阳能集团工业园的新能源示范楼总建筑面积8000m2,采用太阳能、热泵系统相结合,以满足大楼夏季空调、冬季供暖的需要,系统冬季由太阳能集热器陈列、热泵机组、蓄热水池和自动控制系统等部件组成。

采暖时,优先使用太阳能集热器向1200m3的地下蓄水池存贮热能,热泵吸收车间冷却水中的热量作为辅助热源。

在1月1日至3月15日的冬季,该系统的太阳能集热系统工作了443.5h,向地下蓄能水池存储能量32762.9kWh;辅助热源热泵工作675h,蓄热299025kWh,系统共蓄热331787.9kwh,消耗电能93644.5kwh.能耗比达到3.54,太阳能/热泵系统方案达到不排放CO2,显示了系统的节能效益和社会效益。

三、太阳能采暖技术及设备3.1辅助能源太阳能辐照强度随着时间、季节和天气是显著变化的,大部分的太阳能采暖系统需配备辅助能源系统,当阴天、夜晚等太阳能满足不了采暖需求时,由辅助能源系统提供全部或部分热能。

辅助能源系统有:①燃煤锅炉;②燃油或气锅炉;③电锅炉;④生物质锅炉等。

以上辅助能源按出力调控方式不同分两类:一类是可及时控制的能源,如燃油或燃气锅炉、电锅炉和带燃烧器的生物质锅炉;另一类是非及时控制的能源,如燃煤锅炉和烧劈柴锅炉等。

在采暖系统设计中,对于非及时控制的辅助能源,可以利用容量较大水箱进行储热缓冲,保证采暖系统进水温度波动较小,提高采暖的舒适度和便于对水泵和控制阀等部件的控制。

3.2太阳能保证率太阳能保证率是指太阳能提供的能源占系统热水和采暖所需总热量的比例。

对于太阳能采暖系统,其保证率一般在20%~60%,国外也有一些系统采用季节性储热办法达到很高的太阳能保证率,甚至实现热水和采暖所需的热量全部由太阳能提供,但从系统投资回报来说,太阳能保证率在30%~50%比较好。

对于太阳能保证率较高的系统,必须考虑储热问题,但季节性储热会大大增加初投资,不推荐使用。

3.3系统的防冻问题太阳能采暖系统是一个四季运行的系统,系统须考虑冬季的防冻问题,采取的方案有:①集热器回路传热工质采用防冻液;②落水式排空防冻系统;③夜晚利用储热水箱中热水回流集热器防冻;④敷设电热带防冻。

3.4系统的过热问题采暖系统集热器面积较大,非采暖季节会出现太阳能得热量远大于供应热水所需要热量,因此会出现过热问题。

如果设计不当,会造成系统温度高于系统部件工作允许温度,导致部件寿命缩短和连接件漏水,甚至会产生安全问题。

解决系统过热的措施有:①集热器排空;②集热器闷晒运行;③设计散热系统,以保证系统在安全温度下运行。

3.5采暖系统的储热水箱太阳能集热系统、热水系统和采暖系统对工作温度要求是不同的:太阳能集热系统的工作温度越低,热效率越高,因此系统设计中应尽量降低太阳能集热系统工作温度,太阳能采暖适宜采用低温地板采暖系统,供水温度在40℃左右;生活热水供水温度为50℃~60℃。

为实现不同的供水温度要求,太阳能采暖系统一般采用垂直分层水箱。

垂直分层水箱工作原理是利用水在不同温度下的密度差,实现同一水箱可以产生不同的温度分区,即低温的水位于水箱底部,高温的水位于水箱上部时,并可以相互不掺混。

分层水箱下部布置与太阳能集热器相连的换热器;中部水温适合于采暖,与采暖系统相连;上部水温最高,布置生活热水的换热器。

3.6系统换热设计太阳能采暖系统之间换热利用换热器实现,换热器种类有:①盘管式换热器;②套筒式水箱壁面换热;③板式换热器。

盘管式换热器是太阳能采暖系统使用最广泛的换热方式,目前使用的材料有铜管、不锈钢波纹管和耐高温塑料管,为提高换热能力,很多厂家使用外翅片管;套筒式水箱是把生活热水水箱放置在储热水箱中,利用内置生活水箱的壁面进行换热;外接板式换热器一般适合集热器面积较大的系统,换热器两侧的工质采用强制循环,优点是换热能力不受换热水箱大小的制约,缺点是换热温差较小。

3.7采暖系统的控制采暖系统的控制主要是根据系统各部分的温度控制水泵和阀门。

例如:①集热器回路控制:当集热器出水温度高于储热水箱的换热器处水温时,开启集热器系统循环水泵,否则关闭;②防冻控制:当集热器进水温度低于设定温度(如4℃),开启水泵进行温循环防冻或排空系统工质;③防过热控制:当储热水箱温度高于设定温度(如75℃),关闭集热器系统循环水泵使集热器系统进入闷晒运行或启用其他防过热措施。

结论太阳能资源丰富、清洁无污染,显然其能源密度低、能量供应具随机性和间歇性,给太阳能利用技术的发展带来一定的困难,但随着新材料研究的进展、技术及工艺的进步,特别是蓄热技术的发展,和对能源的合理配置及环保的要求,太阳能将在空调、制冷、供暖等各方面取得更大的进展,成为暖通空调领域的主要冷热源之一,只有广阔的发展前景。

参考文献:[1] 喜文华,太阳能实用工程技术[M]兰州:兰州大学出版社,2001[2]郑瑞澄,太阳能供热采暖工程应用推广,太阳能,2007年第2期,37—41[3]朱敦智,刘君,芦潮,太阳能采暖技术在新农村建设中应用,农业T程学报,2006年增刊1,167—170[4]自宁,李戡洪,马伟斌等.太阳能空调/热泵系统及运行分析[J].可生能源,2005(2).。

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