真正的太阳能供暖系统
太阳能供暖系统设计
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。
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。
太阳能供暖技术原理
太阳能供暖技术原理今天来聊聊太阳能供暖技术原理。
我是怎么对这个感兴趣的呢?你知道北方的冬天特别冷嘛,供暖那是大事。
看到那些传统供暖方式,像烧煤啥的,又污染环境,花费还高。
这时候就发现太阳能供暖这个概念,感觉真的很神奇呢,太阳就能给屋子供暖?其实太阳能供暖啊,和咱们小时候用放大镜聚焦阳光点火柴是有点相似的道理。
太阳能供暖系统主要由集热器、储热装置、控制系统和末端供暖设备这些部分构成。
咱们先说这个集热器,就像是一个超级大的太阳能捕捉器。
它能采集太阳光中的热量,这就好比是一群小太阳晒到一大片黑色的吸热板上,这个板子可就像一个巨大的黑锅,专把太阳的热都给收拢起来。
这个道理其实就是依据太阳辐射能的吸收原理,不同的材料对于太阳辐射的吸收率是不一样的,集热器里用的材料就是吸收率超级高的那种。
再说说储热装置,打个比方,这就像是个大热水袋。
白天集热器接收到的热量多于屋子里所需的时候,多余的热量就被存到这个“大热水袋”里,到晚上或者阴天的时候,就能把储存的热量释放出来继续供暖。
但是老实说,我一开始也不明白,这个热量怎么就能很顺利地到屋子里取暖呢?这就要说到控制系统和末端供暖设备了。
控制系统就像是一个交通指挥员,确保热量按照需要合理地流转。
末端供暖设备就比如说是咱们的暖气片呀,或者地暖管道呢。
当储存的热量通过管道流入暖气片或者地暖管道中,就像热水在纸杯里传递热量一样,整个屋子就暖和起来了。
说到这里,你可能会问,那要是连续阴天咋办呀?这确实是个问题。
目前的太阳能供暖技术也会结合一些辅助能源,比如电或者燃气,当太阳能供应不足的时候就靠这些来补充,就像汽车除了主油箱还有个备用油箱一样。
实际应用的案例也挺多的,像一些农村的自建房,或者对环保要求较高的小型社区,都在尝试用太阳能供暖。
这不仅节省了能源成本,还特别环保。
不过使用太阳能供暖技术也有需要注意的地方哦,像是集热器得定期清理维护,因为灰尘啊脏东西会影响它对太阳热量的吸收,就像光伏板子脏了发电效果就不好了一个道理。
太阳能供暖系统的研究与应用
太阳能供暖系统的研究与应用太阳能供暖系统是一种依靠太阳能进行供暖的一种可持续性能源系统。
它利用太阳能采集器通过吸收太阳辐射的热量来加热供暖水,实现暖气供暖。
因为太阳能采集器的能源免费,环保,本地资源,所以这种系统受到了广泛的关注和研究。
太阳能供暖系统采用的太阳能采集器通常有不同种类,包括平板等式太阳能热水器,真空管热水器,光伏热结合太阳能电站等。
这些太阳能采集器不同的结构和原理,可以针对不同的应用场景进行选用。
太阳能供暖系统主要有两个部分。
一部分是太阳能采集器,它是太阳能供暖系统的核心部件,主要负责采集太阳辐射的能量,并将其转化为热能。
另一部分是采暖系统,包括供暖水罐,水泵和管道等。
它的作用就是将从采集器中得到热能通过水泵输送到采暖系统中进行加热供暖的操作。
太阳能供暖系统的优势主要是可持续,环保和节能。
由于太阳能是一种可再生的资源,因此太阳能供暖系统可以解决燃气等传统能源供暖时面临的能源短缺和环境污染问题。
太阳能供暖系统对环境污染的影响非常小,同样减少了二氧化碳的排放。
此外,太阳能供暖系统不需要燃气和电力等常规能源,所以能够帮助用户节约能源,降低采暖成本。
太阳能供暖系统也有一些挑战和限制。
首先,太阳能的收集效率随着天气变化和地理位置的不同而不同。
由于不同地区间的天气变化和储热能力的不同,导致太阳能的供暖效率可能会有很大的变化。
其次,整个系统的建造和维护成本相对较高,启动成本较高,而目前太阳能供暖系统的技术成熟度和普及率还比较低。
尽管太阳能供暖系统面临着一些挑战,但它仍然是一个电力领域中非常吸引人的领域。
太阳能供暖系统可以采用多种技术和设备来提高效率和节约成本。
例如,通过采用管道内深热源储存,通过地下深层储存太阳能,将热能储存在土壤和地层中,以使热能得以持续存储和使用,提高采暖系统的效率。
此外,与地暖等技术的结合,太阳能供暖系统的适用范围也得到了进一步扩大,这种组合可以有效地减少空气流动的旋转量和流体运动,从而提高采暖效率。
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。
家用太阳能供暖系统-家用太阳能供暖系统详细介绍
家用太阳能供暖系统-家用太阳能供暖系统详细介绍如今太阳能技术如今已经引入到了家庭采暖方面,代表性产品就是家用太阳能供暖系统,可能很多人对这种供暖系统不够了解,今天小编就来全面的介绍一下家用太阳能供暖系统。
家用太阳能供暖系统-什么是太阳能供暖系统它是以太阳能集热器作为能源,完全替代或部分替代以煤、石油、天然气、电力等作为能源的锅炉。
太阳能集热器获取太阳辐射能而转化的热量,通过散热系统送至室内进行采暖,过剩热量储存在储热水箱中内;当太阳能集热器收集的热量小于供暖负荷时,由储存的热量来补充;若储存的热量不足时,由备用的辅助热源提供。
家用太阳能供暖系统-家用太阳能供暖系统原理太阳能供暖系统利用太阳能转化为热能,通过高效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导入至换热中心,然后将热水导入地板采暖系统,通过电子控制仪器控制室内水温。
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完美的实现,春夏秋冬都可以利用大量的免费热水。
家用太阳能供暖系统-家用太阳能供暖系统特点(1)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。
(2)高效节能。
太阳能供暖系统能最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。
(3)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。
(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。
太阳能采暖系统通过以上介绍,相信您对家用太阳能供暖系统有了一定的了解,家用太阳能供暖系统是一种节能环保的供暖系统,随着绿色环保、节能减排概念不断升级,太阳能供暖将踏入千家万户,家庭采暖也将趋向低碳、节能化。
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。
太阳能供暖系统的设计与施工指南
太阳能供暖系统的设计与施工指南随着环境保护意识的增强和能源消耗的不断增加,太阳能供暖系统成为了一种绿色、可持续的能源选择。
本文将为您介绍太阳能供暖系统的设计与施工指南,帮助您实现高效、可靠的供暖系统。
一、系统设计太阳能供暖系统的设计是关键,它需要考虑到建筑的朝向、日照时间、建筑材料等因素。
首先,确定太阳能集热器的安装位置,通常应选择南向的屋顶或墙面,以最大程度地接受太阳辐射。
其次,根据建筑的热负荷计算,确定集热器的数量和面积。
此外,还需要考虑到储热系统的设计,以便在夜间或阴天时提供持续的供热。
二、集热器的选择太阳能供暖系统的核心是太阳能集热器,它可以将太阳辐射转化为热能。
在选择集热器时,需要考虑到其热效率、耐久性和维护成本。
目前市场上常见的太阳能集热器有平板式和真空管式两种。
平板式集热器适用于大面积的供暖系统,而真空管式集热器则适用于小面积的供暖系统。
根据实际需求选择合适的集热器,可以提高系统的效率和可靠性。
三、管道布置与绝缘太阳能供暖系统的管道布置是设计的重要一环。
在布置过程中,应尽量减少管道的弯曲和阻力,以保证热能的传输效率。
此外,还需要注意管道的绝缘,以减少热能的损失。
常见的绝缘材料有聚氨酯泡沫、玻璃棉等,选择合适的绝缘材料可以提高系统的效率。
四、储热系统的设计储热系统是太阳能供暖系统的重要组成部分,它可以在夜间或阴天时提供持续的供热。
常见的储热系统有水箱式和地埋式两种。
水箱式储热系统适用于小型供暖系统,它可以将太阳能转化为热水储存在水箱中。
地埋式储热系统适用于大型供暖系统,它可以将太阳能转化为地热储存在地下。
根据实际需求选择合适的储热系统,可以提高系统的供热效果。
五、系统的监控与维护太阳能供暖系统的监控与维护是保证系统正常运行的关键。
在系统运行过程中,应定期检查集热器、管道和储热系统的运行情况,及时清洗和维修。
此外,还需要安装温度传感器和流量计等监控设备,以实时监测系统的运行状态。
定期进行系统的维护和保养,可以延长系统的使用寿命并提高效率。
太阳能取暖方案
太阳能取暖方案引言太阳能是一种清洁、可再生的能源源,被广泛应用于取暖领域。
利用太阳能取暖不仅减少了对传统能源的依赖,还能减少对环境的污染。
本文将介绍三种太阳能取暖方案,包括主动式太阳能取暖系统、被动式太阳能取暖系统和太阳能辅助取暖系统。
一、主动式太阳能取暖系统主动式太阳能取暖系统是利用太阳能热能进行取暖的一种主动方式。
该系统由太阳能集热器、储热设备和循环泵组成。
太阳能集热器用于收集太阳辐射热能,将其转化为热水或蒸汽,存储在储热设备中。
当室内温度低于设定温度时,循环泵将储热设备中的热能输送至室内,提供取暖。
主动式太阳能取暖系统的优点是温度可调节,能够满足不同季节和天气条件下的取暖需求。
二、被动式太阳能取暖系统被动式太阳能取暖系统是一种 passively heated solar system,适用于小型空间或辅助供暖。
它通过优化建筑设计和利用太阳能辐射来实现取暖。
被动式太阳能取暖系统的核心是建筑设计,包括方向、窗户布局、隔热材料等,以最大限度地利用太阳辐射和最小化热量散失。
通过在建筑中设置高热容量的材料,如砖墙或石墙,可以吸收白天的太阳能热量,并在夜间释放出来。
被动式太阳能取暖系统的优点是无需电力或机械设备,成本低廉,可持续。
三、太阳能辅助取暖系统太阳能辅助取暖系统是将太阳能与传统能源相结合的一种取暖方式。
该系统利用太阳能热能加热传统能源(如天然气、电力等),提供更稳定的取暖效果。
太阳能辅助取暖系统通常由太阳能集热器、传统能源加热装置和循环泵组成。
太阳能集热器将太阳辐射热能转化为热水或蒸汽,存储在热水储存罐中。
当室内温度低于设定温度时,循环泵将储热设备中的热水或蒸汽输送至传统能源加热装置,进行加热后再输送至室内。
太阳能辅助取暖系统的优点是兼顾了太阳能和传统能源的优势,提供了更稳定和可靠的取暖效果。
四、太阳能取暖系统的优势和不足优势•节能环保:太阳能取暖系统利用清洁的太阳能热能进行取暖,减少对传统能源的依赖,降低温室气体的排放。
太阳能供热水系统的设计原理
太阳能供热水系统的设计原理太阳能供热水系统的设计原理太阳能供热水系统是一种利用太阳能热能将水加热的设施。
它由太阳能集热器、水箱、管路和控制阀组成。
其原理是通过太阳能集热器采集太阳热能,将其通过管路输送至水箱中,实现水的加热。
太阳能集热器是太阳能供热水系统的核心设备。
它一般分为平板式和真空管式两种。
平板式太阳能集热器利用铜板或铝板将太阳热能吸收并转化为热能,然后通过集热器内的管路向水箱输送热能。
真空管式太阳能集热器则利用空气在真空管内的热对流传导原理实现太阳热能的采集。
真空管式太阳能集热器的效率更高、占地面积更小,但价格较平板式更高。
水箱是太阳能供热水系统中的储水设备,一般分为内胆式水箱和外置式水箱两种。
内胆式水箱的内胆使用不锈钢或钛合金制成,具有优良的保温和防腐性能。
外置式水箱则在水箱和外界之间设有一个保温层,使得水在长时间内也能保持一定温度。
管路是太阳能供热水系统中的输送热能的设备。
一般由金属管和聚氨酯泡沫制成的保温管组成。
通过管路将太阳能集热器采集的太阳热能输送至水箱,以实现水的加热。
控制阀是太阳能供热水系统中的重要部件,通过控制阀可以实现系统的启动和停止。
控制阀一般设置在太阳能集热器和水箱之间,通过控制管路的通断实现热能的输送和停止。
总的来说,太阳能供热水系统的设计原理是通过太阳能集热器采集太阳热能,然后通过管路输送至水箱,实现水的加热。
运用先进的技术和设备,太阳能供热水系统在实现热能的收集和利用的同时,也实现了对环境的保护,越来越受到广泛的应用和推广。
太阳能供暖系统的原理与应用
太阳能供暖系统的原理与应用太阳能是一种清洁、可再生的能源,具有广阔的应用前景。
太阳能供暖系统是利用太阳能将其转化为热能来供给室内供暖的一种系统。
本文将介绍太阳能供暖系统的原理以及在不同应用场景中的具体应用。
一、太阳能供暖系统的原理太阳能供暖系统的原理主要分为太阳能采集和热能分配两个部分。
1. 太阳能采集太阳能采集是指通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能的过程。
太阳能集热器通常由太阳能热水器、平板集热器、真空管集热器等组成。
这些集热器通过吸收太阳辐射散发的热量,将其转化为热能。
2. 热能分配太阳能采集的热能需要经过一系列的处理才能被有效地用于供暖。
热能分配包括热能储存、热能转换和热能传输三个过程。
热能储存:太阳能供暖系统一般采用蓄热式储能方式。
储能系统可以利用水箱、水井、石墨乳胶储热材料等储存热能,以便在夜间或阴天供暖。
热能转换:热能转换是指将储存的热能转化为可供暖的能源。
目前常用的热能转换方式包括水循环系统、空气循环系统和地板辐射系统等。
热能传输:热能传输是将转化后的热能传送到需要供暖的空间。
热能传输方式通常有水传输和空气传输两种,可以通过管道、散热器、换热器等设备将热能传输到不同的房间。
二、太阳能供暖系统的应用太阳能供暖系统可以广泛应用于家庭、商业以及工业领域。
具体应用场景包括以下几个方面。
1. 家庭供暖太阳能供暖系统在家庭供暖领域得到了广泛应用。
家庭太阳能供暖系统通常采用太阳能集热器进行热能采集,通过储热装置将热能储存起来,再通过管道将热能传输到不同的房间。
太阳能供暖系统不仅能满足家庭的供暖需求,还可以降低能源消耗,减少对传统能源的依赖。
2. 商业供暖太阳能供暖系统在商业领域也有广阔的应用前景。
商业建筑物通常需要大量的供暖能源,太阳能供暖系统可以为这些建筑物提供可持续的、清洁的热能来源。
例如,在酒店、写字楼、医院等场所,太阳能供暖系统可以减少对传统供暖方式的依赖,降低能源消耗,实现节能减排的目标。
太阳能供热系统的设计与应用
太阳能供热系统的设计与应用随着对环保意识的增强,太阳能供热系统的应用也越来越广泛。
太阳能供热系统不仅具有环保节能的优点,还可以降低能源的消耗,从而为家庭或单位带来经济效益。
一、太阳能供热系统的设计太阳能供热系统主要由太阳能集热器、储水箱、管路及控制系统等组成。
在进行设计时,需要根据具体情况确定太阳能集热器的面积和数量,以及储水箱的容量和管路的材质等。
1. 太阳能集热器的选择太阳能集热器是太阳能供热系统的核心部件,其主要功能是将太阳能转化为热能。
太阳能集热器的种类繁多,常见的包括平板式太阳能集热器、真空管太阳能集热器、混合式太阳能集热器等。
在选择太阳能集热器时,需要根据其供热性能、稳定性、成本等方面进行综合考虑。
例如,平板式太阳能集热器供热性能较好,但在低温条件下可能会出现结冰现象;真空管太阳能集热器稳定性较好,但在成本方面较高。
2. 储水箱的设置储水箱是太阳能供热系统中储存热水的地方。
其容量需要根据系统设计的热水使用量和太阳能集热器的供热能力来确定,一般应该能够满足24小时的热水供应需求。
在储水箱的设置方面,需要注意加装适当的绝热层,以减少热损失,并保证储水箱内水的温度稳定。
3. 管路和控制系统的设计太阳能供热系统的管路和控制系统需要进行科学合理的设计,以确保系统的正常运行和高效节能。
在管路的设计方面,需要注意管道的材质和管道的直径等因素,以减少阻力和热损失。
控制系统的设计则需要考虑温度传感器的安装位置、控制器的型号和参数等方面。
其中,温度传感器的安装位置需要在热水储存设备的进出口处,以便测量热水的温度,从而调节集热器的供热量。
二、太阳能供热系统的应用太阳能供热系统的应用主要包括家庭、商业和工业领域。
在家庭领域,太阳能供热系统主要用于供应热水和供暖。
在商业领域,太阳能供热系统可以应用于大型酒店、游泳馆等场所的供热和供水。
在工业领域,则可以应用于加热锅炉、烘干设备等。
太阳能供热系统的应用既可以减少能源的消耗,降低环境污染,又可以为用户带来经济效益。
太阳能供暖系统方案
太阳能采暖系统方案书班级:电机二班姓名:***学号:**********2、系统基本设计2.1根据改地区全年气温温差大的特点,选用热效率高、经济实惠的玻璃-金属真空管式太阳集热器。
2.2采用太阳能与联合供采暖的系统方案,并优先利用太阳能。
当阴雨天或太阳能不足时,用采暖系统辅助加热补充采暖,并充分利用太阳能,最大限度地减少用气量,降低运行费用。
2.3太阳能系统设计为直流式定温放水太阳采暖系统,达到充分利用太阳能。
直流式系统分虹吸式和定温放水型。
定温放水型特别适合大型太阳能采暖装置,布置也较为灵活,缺点是要求性能可靠的电磁阀和控制器,从而使系统较为复杂,在当前的技术条件下,值得推广。
直流式采暖系统按控制方式有3种:一是流量控制式,适用于大面积系统。
当水压不足时为克服管道阻力可在系统中加入小型水泵。
二是温控阀控制式(或膨胀阀控制式)适用于小面积直流采暖系统。
该系统因不用常规能源又获得较多的系统效率而得到用户的欢迎。
三是电磁阀控制式,大小面积都适用,但还未有专用电磁阀。
2.4冬季管路防冻采用低温时水泵自动循环和自限温伴热带自动启动的双重防冻设计,防止管路结冰冻坏。
2.5采用工业级CPU 可编程电脑控制器,实现太阳能系统的全自动化、智能化,确保控制系统的可靠性,实现自动化运行,并可以根据用户的实际需要修改控制程序,使太阳能系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。
2.6采暖供应采用变频增压循环供水方式,为了减少采暖循环的热损失,在采暖回水末端加装一个可根据管道水温自动控制的电磁阀。
当管道温度低于40℃时,电磁阀自动打开;当采暖循环使管道水温达到水箱水温时,电磁阀自动关闭。
综上所述,不同类型的产品各有其优缺点。
我们认为:选择全玻璃真空管太阳集热器比较合适,热效率高,经济实用,是目前国内市场普遍使用,生产成熟的产品。
3、系统运行原理系统运行原理如上图所示。
3.1正常情况下,太阳能定温加热在光照条件下,当太阳集热器内水温达到设定水温时(可在0~100℃之间任意设定,一般设定在45~55℃之间),电脑控制器使供冷水电磁阀自动打开,自来水进入太阳集热器底部,同时将太阳集热器顶部达到设定温度的采暖顶入储采暖箱;当太阳集热器顶部水温低于设定温度时(一般定在40~45℃之间),电脑控制器使供冷水电磁阀自动关闭。
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。
太阳能采暖工作原理
太阳能采暖工作原理嘿!太阳能采暖,这可是个超级有趣又实用的话题呀!首先呢,咱们得搞清楚啥是太阳能采暖。
哎呀呀,简单来说,太阳能采暖就是利用太阳的能量来给咱们的屋子提供温暖,让咱们在寒冷的冬天也能舒舒服服的。
那太阳能采暖到底是咋工作的呢?哇,这可得好好说道说道。
太阳能采暖系统主要由太阳能集热器、储热装置、控制系统以及散热装置这几个部分组成。
先说太阳能集热器,这可是整个系统的关键呢!它就像一个超级大的“太阳能收集器”,负责把太阳的能量给收集起来。
太阳能集热器通常有平板型和真空管型两种。
平板型的太阳能集热器,看起来就像一块大板子,表面是黑色的,能够很好地吸收太阳光。
真空管型的呢,则是由很多根真空管组成,这些真空管能更高效地收集太阳能。
当太阳光照射到太阳能集热器上的时候,集热器里面的介质,比如说水或者其他的传热液体,就会被加热。
哎呀呀,这加热后的介质可就带着满满的能量啦!接下来就是储热装置发挥作用的时候啦。
加热后的介质会被输送到储热装置中,把热量储存起来。
这储热装置就像是一个巨大的“能量仓库”,等到需要的时候,再把储存的热量释放出来。
控制系统在整个过程中也起着至关重要的作用呀!它就像是一个聪明的“指挥官”,时刻监控着系统的运行情况。
比如说,它会根据室内的温度、天气情况等等,来决定什么时候收集太阳能,什么时候释放储存的热量。
最后是散热装置。
当需要给室内提供温暖的时候,储热装置里的热量就会通过散热装置传递到室内。
散热装置可以是暖气片,也可以是地暖,它们能把热量均匀地散发到房间的各个角落。
太阳能采暖的优点可多啦!首先,它是一种清洁、可再生的能源,不会产生污染,对环境特别友好。
其次,使用太阳能采暖可以大大降低能源成本,为咱们节省不少钱呢。
再者,太阳能是取之不尽、用之不竭的,不用担心会用完。
不过,太阳能采暖也有一些局限性哦。
比如说,在阴天或者晚上,太阳能的供应就会减少,这时候可能就需要其他的辅助能源来保证采暖的效果。
太阳能采暖系统
管路保温
太阳能热水系统的集热系统连接管道、水箱、供水管道均应保温。常用的保温材料有岩棉、玻璃棉、聚氨酯 发泡、橡塑泡棉等材料。
管道保温材料选用是有以下要求: 1.保温材料制品的允许使用温度应高于太阳能系统工作的介质最高温度。 2.保温材料不宜采用有机物,以免生虫。腐烂、生菌、引鼠。 3.宜采用吸湿性小、存水性弱、对管壁无腐蚀作用的材料;室外管道保温层外应加保护层防水。 4.保温材料应采用非燃和难燃材料。应符合GB《建筑设计防火规范》的要求;电加热器的保温必须采用非燃 材料。
太阳能采暖系统
用于采暖的设备
01 一般要求
03 计算方法
目录
02 方案选择 04 水箱确定
05 节能设计
07 辅材选择
目录
06 辅助能源 08 供热末端
基本信息
太阳能采暖系统是指将分散的太阳能通过太阳能集热器把太阳能转换成热能,热能加热水体,然后通过将热 水输送到发热末端来提供建筑供热需求的一种采暖系统。
一般要求
一般要求
建筑屋面或建筑旁能够摆放相应面积的太阳能集热器。 安装太阳能采暖系统的建筑,主要朝向宜为南向。建筑的体形和空间组合避免安装太阳能集热器部位受建筑 自身及周围设施和绿化树木的遮挡,并应满足太阳能集热器有不少于4H日照射数的要求。 建筑的主体结构或结构构件,应能够承受太阳能热水系统的荷载。 建筑外墙要有保温。 建筑的玻璃是节能玻璃。 具备以上条件较适合安装太阳能采暖系统。
节能设计
节能设计
1.节能水箱效果图 分层蓄能水箱图 2.太阳能采暖系统原理图 太阳能采暖运行原理图此图为系统原理示意图,不表示实际连接方式。
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。
太阳能供热系统
太阳能供热系统一.太阳能集中供热系统1.1 概述太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。
目前,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续开展战略的重要内容。
太阳能热水器符合低碳经济的开展,是可持续的、节能减排产品,是太阳能行业开展的机遇。
太阳能产业规模巨大,市场开展具有极大的潜力。
近几年政府大力支持太阳能行业的开展, 2021 年出台了针对太阳能的家电下乡政策,对太阳能家电下乡产品进行补贴,惠及亿万百姓,符合中央建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续开展能力的要求。
太阳能行业的前景是光明的,但道路是曲折的。
具体到每个企业,由于每个企业的技术、产品和水平等等不一,所以,能否到达行业光明的此岸取决于企业的综合实力。
目前,我国太阳能热水器行业产业开展不标准,企业自律性较弱。
但是太阳能行业的开展必将会回归理性,企业需更加注重对产品品质的提升。
希望行业内各大品牌联合起来,发挥各自企业优势,共同推进产业开展,维护市场秩序,营造和谐有序的行业开展环境。
1.2 太阳能新能源的开展趋势太阳能热水系统是利用“温室效应〞原理,将太阳辐射能转变为热能,并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。
太阳能热水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和相关附件组成。
太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经济应用、平安简便的原那么。
从节水节能考虑,必须设置保温措施;从使用功能考虑,目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题,优先选用承压式系统;从建筑美观考虑,优先选用别离式系统;从水质卫生考虑,优先选用间接式系统由于系统集热器和局部管道置于室外,而赤峰市冬季环境温度较低,集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害,影响整个热水系统的正常运行。
太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式:①排空法防冻方式。
在结冰季节到来之前,将集热器排空,系统不运行。
或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点, 0℃以前即将集热器排水阀翻开,排空集热器中的水。
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聚能中温太阳能供暖系统目录序言 (2)一、清洁能源供暖是大势所趋 (3)1.1传统能源供暖现状及问题 (3)1.2国家大力推行清洁能源供暖 (4)二、太阳能供暖潜力巨大 (6)2.1太阳能供暖在清洁能源供暖中优势明显 (6)2.2太阳能供暖技术亟待突破 (9)三、聚能中温太阳能供暖系统填补太阳能供暖的空白 (12)3.1聚能中温太阳能集热器技术核心 (12)3.2聚能中温太阳能供暖系统系统介绍 (14)3.3聚能中温太阳能供暖系统的特点 (17)3.4聚能中温太阳能供暖系统的应用案例(单户供暖系统) (18)四、聚能太阳能系统技术展望 (20)五、总结 (22)序言随着国民经济的发展,能源需求量日益增加,发展的同时,常规能源的大量使用对环境造成不利影响,发展与环境之间的尖锐矛盾成为了社会所面临的重要问题,低碳发展已经成为社会共识。
在此背景下,仅仅依靠对某种燃料或者技术的政策是行不通的,这需要我们迈向更低碳的能源结构转型道路,可再生能源将是能源增长的最大来源。
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补充部分。
目前太阳能利用主要有光电利用和光热利用两种。
太阳能光电利用主要是利用光伏板将太阳辐射能转换为电能,属于对太阳能热量的间接利用;而太阳能光热利用主要是利用太阳能集热器将太阳辐射能转换为热能,属于对太阳能热量最直接的利用。
使用太阳能光热利用技术打造出一款建筑供暖专用的系统,提高太阳能系统的转换效率,特别在严寒或极寒地区也能够有效使用,这将对低碳发展有着非常积极的作用。
太阳能供暖是太阳能光热利用的新方向,越来越受到人们的重视。
一、清洁能源供暖是大势所趋1.1传统能源供暖现状及问题长期以来,我国北方地区冬季供暖以燃煤为主。
到2016年底,我国北方地区城乡建筑取暖总面积约206亿平方米,其中燃煤供暖面积占了83%,供暖用煤年消耗约4亿吨标煤,约占全国总能耗的10%;其中散烧煤(含低效小锅炉用煤)约2亿吨标煤,主要分布在农村地区。
燃煤供暖最主要的问题是产生大量的污染物,会对人与环境造成严重的危害。
比如烧煤过程中产生的一氧化碳会导致居民中毒;而产生的颗粒物也会导致城市雾霾加重,损害人体健康,特别是呼吸道方面影响较大,诸如急性呼吸道感染、慢性气管炎、肺癌和哮喘等呼吸道疾病。
从长期发展来看,燃煤供暖中产生的二氧化硫和氮氧化物等有害物质会造成酸雨等现象,产生大量的二氧化碳会加速全球气候变暖,导致冰川融化等一系列危害人类生存的自然灾害,对人类的生活环境影响巨大。
近年来,国家力推清洁供暖,在部分城镇地区禁止燃煤供暖已取得了一定成效,但农村地区采用燃煤取暖的现象依然普遍,这将导致燃煤供暖的污染问题得不到根本解决。
通过太阳能等清洁能源供暖全面取代燃煤供暖,这对于降低污染物的排放,改善人民生活环境,提高人民生活质量具有重要作用。
1.2国家大力推行清洁能源供暖随着社会经济的发展,生态环境问题在国家决策中的权重越来越高,国家能源结构优化调整势在必行。
同时,我国对能源结构的优化调整将促使新型供暖方式不断涌现。
未来供暖方式必将向低碳、智能、多样、个性化、“多能互补”转变,清洁供暖是指利用天然气、电、地热、生物质、太阳能、工业余热、清洁化燃煤(超低排放)、核能等清洁化能源,通过高效用能系统实现低排放、低能耗的供暖方式。
推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。
《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》制定了2021年全国达成70%清洁取暖率的总体目标。
《规划》针对“2+26”重点城市提出了更高的要求,到2021年,城市城区全部实现清洁取暖,县城和城乡结合部清洁取暖率达到80%以上,农村地区清洁取暖率60%以上,力争初步实现雾霾严重城市地区的供暖清洁化,这体现了国家保护人民生活环境的决心。
目前北方地区清洁供暖改造主要以电和气为主。
相比于燃煤取暖,电和气虽然清洁,但成本较高,不得不依赖于政府的财政补贴政策;且电和气受限于电网和燃气管网供应范围和能力,推广区域范围也有限。
部分地区出现群众用不上、用不起清洁能源的问题。
因此国家在政策上大力鼓励企业通过技术创新实现国家未来多能源互补和更低碳的能源结构转型。
在此发展趋势下,清洁能源供暖在中国未来10年将大有可为,清洁能源供暖市场将迎来巨大的商机和发展。
二、太阳能供暖潜力巨大2.1太阳能供暖在清洁能源供暖中优势明显2.1.1目前清洁供暖方式存在不足目前清洁供暖方式主要有天然气供暖、电供暖、生物质供暖、清洁煤供暖4种。
天然气供暖:天然气相比燃煤有更高的燃烧效率和更小污染气体排放量,但使用天然气供暖价格偏高,居民返用燃煤供暖现象频发,造成“返煤”现象。
并且,我国的天然气高度依赖进口,供应保障能力较弱,冬季时某些地区容易出现断供现象,会造成民生问题。
此外,天然气管网覆盖属于国家基建工程,目前涉及范围相对较小,很多农村地区无法普及,在偏远的新疆和西藏等农村地区,使用天然气供暖几乎不现实。
电供暖:当前电供暖主要有电锅炉与空气源热泵两种:电锅炉的运行成本极高,连城镇的居民都难以承受,农村地区的老百姓几乎不用;空气源热泵的运行成本在普通寒冷地区与天然气供暖成本相当,但是在严寒地区空气源热泵的运行费用会急剧增加且供暖效果极差,导致空气源热泵无法在严寒地区使用,无法达到供暖需求。
因此在推广电供暖进程中,由于电的使用成本高,同样会造成“返煤”现象。
且农网需要采用电供暖还需要电网增容改造,这笔改造费用也非常高昂,无法解决农网用电供暖的燃眉之急。
生物质供暖:生物质供暖是指使用生物质颗粒作为燃料的供暖方式,生物质颗粒由木屑、草类、垃圾残留物或农作物残留物等原料经过加工制成。
生物质供暖适宜就近收集原材料生产使用,但是实际情况会受到原料供应不足的影响,难以稳定满足供暖需求,并且价格波动大。
除此之外,生物质供暖的运行成本尚比天然气稍高。
然而生物质颗粒燃烧依然存在着轻度的污染。
清洁煤供暖:清洁煤是以低硫、低灰、高热值的优质无烟煤为主要原料,加入固硫、黏合、助燃等有机添加剂加工而成的煤制品。
当前散煤受到国家严格控制,同时清洁煤的总量也一样受限,逐年递减,导致价格持续走高。
清洁煤燃烧效率低,且同样对环境有污染。
综合以上各能源供暖应用情况可以看出:当前主流清洁能源供暖成本居高不下,各自也存在着许多不足,目前急需一种运行成本更低的供暖方式来满足广大北方地区供暖需求。
2.1.2太阳能供暖优势明显中国太阳能资源分布图太阳能作为可再生能源,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。
中国是太阳能资源相当丰富的国家,从中国太阳能资源分布图(太阳辐射从绿色到红色逐渐增强)可看出,我国绝大部分需供暖地区都适合采用太阳能供暖。
太阳能供暖可极大地弥补天然气、电、生物质和清洁煤供暖上的不足,优势非常明显:●运行成本极低,太阳资源取之不竭,不再担心“返煤”现象;●节省电、气巨大的基建改造费用,同时降低对国外能源的进口依赖;●零排放,实现真正意义上的环保;●集中分散均可灵活部署,特别适合新疆和西藏等偏远和极寒地区。
因此,快速发展太阳能供暖技术,将可极大弥补现有清洁能源供暖方案的不足,推进《规划》的真正落地。
2.2太阳能供暖技术亟待突破近年来,国家政策鼓励发展太阳能供暖技术及应用。
国内从事太阳能光热领域的厂商和专家响应国家号召,利用现有太阳能光热技术用于打造满足建筑供暖要求的太阳能供暖系统。
目前,太阳能供暖系统都是基于现有的太阳能光热技术打造而来的,主要分为两类:第一类是基于传统太阳能热水技术的供暖系统,第二类是基于高温太阳能光热技术的供暖系统。
然而太阳能供暖技术要求系统在冬季仅靠太阳能(不依靠其他辅助能源)就可持续保持供暖水温达55℃以上,特别在严寒或极寒地区(温度甚至低至零下40℃)也能够有效使用,这实现起来并非易事。
目前,上述两类系统并不能有效解决太阳能建筑供暖的问题。
基于传统太阳能热水系统技术的供暖系统在冬季时受外界温度影响极大,集热效率低,集热温度不足以满足建筑供暖的要求;而基于高温太阳能光热系统技术的供暖系统建造价格昂贵、环境适应性差。
这两类产品在实际建筑供暖的应用中均存在缺陷,不适用于太阳能供暖领域。
以下是详细的说明:2.2.1传统太阳能热水系统不适用于太阳能供暖领域传统太阳能热水系统主要分为平板型和全玻璃真空管型(如下图所示)。
这类系统普遍应用于提供生活热水,技术比较成熟。
近年来,很多太阳能系统厂商和专家把这类系统进行改造,并将其应用到建筑供暖领域,推进了太阳能供暖领域的探索与发展。
但是这类系统因其产品结构问题,受外界温度影响极大。
在冬季,系统的集热效率会大幅降低,集热温度不足以达到供暖要求,导致系统只能通过大量电加热来提供供暖能源,无法仅靠太阳能来产生满足供暖所需的热量,所以这类系统不适用于太阳能供暖领域(以下附详细说明)。
平板型:其平板集热器是非真空型的,在北方寒冷或严寒地区低温环境下,集热器的热量大量向外部环境辐射,以致其工作效率大幅下降到30%以下,使得室内供暖水温不足40℃,无法达到供暖需求。
全玻璃真空管型:在北方寒冷或严寒地区低温环境下,真空管的集热效率大幅下降且全玻璃真空集热管非常容易破裂。
由于全玻璃真空管的特殊结构,使得任何一根集热管破裂,整个系统的水都会倾泻而出,存在重大安全隐患。
2.2.2高温太阳能光热系统不适用于太阳能供暖领域高温太阳能光热系统通过主动跟踪设备和聚光器高效吸收太阳能辐射,然后由换热装置产出高温蒸汽推动汽轮机发电(产品如下图)。
因为此类系统主要是用于发电,集热温度高(400℃以上)、体积大,并不能直接用于供暖,所以国内厂商和专家基于现有的高温太阳能光热系统技术尝试打造出集热温度与体积都更适合供暖领域的小槽式太阳能系统。
小槽式太阳能系统,由太阳能真空管、聚光板、跟踪设备等构成,这与太阳能槽式发电系统的结构是一样的。
但小槽式太阳能系统也存在难以克服的缺点:●系统使用的高温太阳能真空管采用特殊材料且制造工艺复杂,价格昂贵;●系统使用的主动跟踪设备的结构复杂、调校难度高,工程整体成本高昂;●系统需要高倍聚光,对环境清洁度要求非常高,少量灰尘就会大大影响聚光效果,环境适应性差。
综上,小槽式太阳能系统不适用于太阳能供暖领域。
建设成本高:小槽式太阳能系统由太阳能真空管、聚光器和跟踪设备等构成,其使用的太阳能真空管和跟踪设备的成本都使得整个系统建设成本偏高。
系统采用高倍聚光可将真空管内介质快速提升至较高温度,因此真空管需要承受较高的温度而不至于破损(80~250℃),而在集热温度超100℃时,真空管的金属膨胀比玻璃要快,容易造成玻璃破裂等安全问题,解决此问题的工艺复杂、材料昂贵,行业内此类高温太阳能真空管的造价不菲;系统的主动跟踪设备的调校及其维护的成本都是比较高昂的,这将整体推高了小槽式太阳能系统的建设成本。