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西安平板太陽能取暖系統廠家介紹我國太陽能採暖系統主要設備應用情況

文章出處:www.solarpb.com  |  發佈時間:2017/9/1 14:13:41  |  瀏覽次數:83

西安平板太陽能採暖系統廠家介紹了中國太陽能採暖系統的主要設備應用

太陽能加熱系統使用太陽能作爲熱源,全年供應建築物的冬季供暖和其他供熱系統。本文介紹了國內外太陽能供熱系統的現狀和主要設備的應用,指出了系統設計中存在的一些問題,並提出了幾種開發太陽能供熱系統的措施。
I.前言
隨着國民經濟的發展,能源需求不斷增加,能源利用緊張,傳統能源的大量使用肯定會對環境產生不利影響。太陽能作爲一種可再生能源,取之不盡,用之不竭,不會增加環境負荷。它將成爲未來能源結構的重要組成部分。中國是太陽能資源豐富的國家之一。年總輻射量約爲3300-8300MJ /(m2.a)。全國每年的日照時數超過2/3,超過2000h。陸地每年接收的太陽輻射相當於2.4。萬億噸標準煤,具有良好的太陽能利用條件。在建築物的能源消耗中,生活熱水和供暖的消耗佔相當大的比例。利用太陽能滿足生活熱水和採暖的低等級能耗具有巨大的節能效益。因此,太陽能加熱技術越來越受到人們的關注。
二,太陽能加熱系統概述
2.1太陽能加熱系統原理
太陽能加熱系統是指利用太陽能作爲供暖系統的熱源,利用太陽能集熱器將太陽能轉化爲熱能,並在全年爲冬季採暖和其他供熱提供建築物的系統。太陽能加熱可分爲主動加熱和被動加熱。通過建築物的方向和周圍環境的適當佈置進行被動式太陽能加熱,內部和外部特徵的巧妙處理以及建築材料和結構結構的適當選擇使建築物能夠完全收集,存儲和分配太陽輻射冬天的熱量。主動式太陽能採暖系統主要由太陽能集熱系統,蓄熱系統,端部採暖系統,自動控制系統等能量加熱和熱交換設備組成。與被動式太陽能加熱相比,其加熱條件更穩定,但同時投資成本也增加,系統更加複雜。隨着經濟和社會的發展,積極的太陽能加熱開始大規模應用。
2.2外國應用程序的狀態
歐洲和北美的太陽能加熱(熱水,加熱)系統的工程應用已經使用了數十年。過去,它們主要用於單個建築物的小型系統。十多年來,大面積包括區域供暖。太陽能供熱集成系統的工程應用發展迅速。德國是一個早期使用太陽能加熱技術的國家。太陽能加熱技術已在德國居民區的供暖改造和配套建設中得到廣泛推廣和應用。歐洲大多數國家積極鼓勵使用太陽能來安裝太陽能裝置。家庭實施補貼政策。一般補貼是系統成本的20-50%;以色列80%的房屋都配備了太陽能熱水器。政府必須在高度爲27米或更低的新房安裝太陽能熱水器。丹麥Marstal太陽能供熱項目是世界上最大的太陽能供熱系統。太陽能集熱器安裝在大面積的開放空間中。收集區面積爲18,300平方米。它與社區熱網絡相連。它於1996年建成並投入運行。負荷爲28GWh /年,2100m3水箱,4000m3水容量礫石層和10000m3地下水池用於蓄熱。
2.3國內申請的狀態
中國的太陽能產業發展迅速。截至2006年,中國太陽能熱水器的年生產能力已達到1500萬平方米。太陽能熱水器的總集熱面積已達1億平方米,在產量和用量方面居世界首位。雖然太陽能熱水器在中國的應用相當廣泛,但太陽能熱水器的應用尚處於起步階段,而且所有這些都已建成單模型建築,如北京清華陽光辦公大樓,天普新能源示範建築等,太陽能區供暖和供暖。項目中沒有應用實踐。
近年來,太陽能供熱建設項目相對集中,代表了北京郊區新住宅的太陽能供熱工程。由於農村房屋的相對分散和低密度,採用集中供熱模式,投資大,維護水平高是不合適的。然而,傳統的燃煤加熱方法存在效率低,環境污染,成本高等問題,促進了農村地區的安全,環保和運營成本。低太陽能供熱系統符合新農村建設的客觀要求。太陽能加熱所需的集熱面積遠大於太陽能熱水系統,並且安裝位置要求很高。對於高層建築或住宅建築密度高的城區,安裝和施工條件存在問題,限制了農村房屋的應用和一般建築容積率。它很低,沒有明顯的障礙,並且具有建造太陽能供熱項目的良好條件。北京市平谷區新建住宅太陽能供熱項目進展較快,申請成功。
三,太陽能加熱系統設備
3.1收集器
常見的太陽能集熱器是扁平型和真空管型。其中,真空管式可分爲全玻璃真空管型,U型管真空管和熱管真空管集熱器。目前,在中國的太陽能熱水器市場,平板太陽能熱水器佔據了約10%的市場份額,其餘均爲真空管太陽能熱水器,而國外平板太陽能熱水器佔90%以上市場份額。中國與世界太陽能市場主流存在巨大差異。由於太陽能加熱系統與建築物緊密結合,集熱產品與建築物的組合,故障率,使用壽命等都很高。扁平收集器結構簡單,耐壓,耐外部衝擊,適用於壓力操作。整體外觀,結構強度,安裝和操作都非常適合結構的組合。在熱性能方面,儘管扁平集電器的熱性能不如真空管集熱器好,但其熱效率高於真空管集熱器,因爲其有效照明表面大於真空管集熱器。早期平板收集器的缺點是無法防止冬季結冰,這已經通過技術的進步得到了解決。在太陽能供熱工程中,非供暖季節的能量過剩,真空管集熱器容易爆裂,真空度降低。扁平收集器可以更容易地解決這個問題。因此,在目前北京地區的太陽能供熱項目。許多工程項目使用平板收集器。
3.2輔助熱源
爲房屋提供加熱熱水的太陽能加熱系統不同於爲房屋提供生活熱水的太陽能熱水系統。生活熱水不需要連續供應,加熱熱水必須連續供應,穩定可靠。太陽輻射受到諸如白天和黑夜,季節,緯度和海拔等隨機條件以及諸如陰雨天氣等隨機因素的影響。有大量間歇性和不穩定性。因此,在太陽能加熱系統中,必須安裝輔助熱源。輔助熱源應根據當地太陽能資源條件,常規能源供應狀況,建築熱負荷及周圍環境條件進行綜合經濟分析,確定合適的輔助熱源和合理的太陽能供熱比例。可在太陽能加熱中選擇的輔助熱源主要是小型燃料(燃氣)鍋爐,城市熱網或區域鍋爐房,工業廢熱,電鍋爐,電加熱管,地源熱泵和生物質燃料。在農村建設的太陽能供熱項目中,由於城市熱網和天然氣管道不易到達,油電價格較高。因此,輔助能源的應用類型主要是生物質燃料。例如,在北京市平谷區杭家屯村,輔助熱源由生物質鍋爐提供。生物質壓塊設備用於壓碎當地果樹修剪枝條並將其壓縮成燃料棒或燃料塊,其也用作生物質鍋爐燃料。烹飪燃料,這種生物質壓縮成型燃料具有比傳統生物質更高的燃燒密度,高燃燒效率,易於儲存和使用時的低勞動強度。它是一種更好的輔助熱源。
3.3加熱結束
由於熱密度低,太陽能難以達到高水平。普通散熱器熱媒溫度要求(70°C以上),太陽能系統不易滿足水溫要求。因此,在太陽能加熱系統中,通常採用地板輻射加熱的端部加熱方法。地板採暖所需的低溫熱水溫度在35-55°C之間,這正是太陽能集熱器所能提供的合適溫度。地板採暖系統以整個地面爲散熱面,主要是散熱。與基於對流散熱的散熱器系統相比,舒適性更好,暖腳器的熱感更符合人體的生理調節特性。同樣的舒適度可以在比最後使用散熱器的系統低2-3°C的情況下實現,從而節省了加熱能耗。夜間加熱負荷一般大於白天,但夜間沒有太陽輻射,具有蓄熱功能的地板採暖方法非常合適。因此,目前的太陽能加熱系統通常使用地板輻射冷卻系統作爲結束。
四,太陽能加熱系統設計中的一些問題
4.1太陽能和建築一體化
太陽能供熱系統用於建築服務,應作爲子系統集成到建築物中,以實現太陽能與建築的整合。然而,考慮到中國太陽能熱水器的發展:長期以來,用戶購買並安裝了太陽能熱水器。這種做法帶來了許多問題,主要是由於建築外觀和房屋相關功能的破壞,導致一些城市禁止安裝太陽能熱水器的規定嚴重製約了太陽能熱水器的進一步發展。由於太陽能加熱工程收集器的面積遠大於太陽能熱水系統,太陽能加熱系統和建築物的有機結合尤爲重要。過去,建築設計院很少設計太陽能加熱系統。這要求設計師不斷將太陽能加熱技術融入建築設計中,積累設計經驗,以實現太陽能與建築功能和建築美學之間的協調。
4.2冬季和夏季熱量平衡問題
目前,安裝的太陽能供熱系統每6-8平方米的建築面積配備約1平方米的太陽能集熱器。在這個比例下,太陽能的太陽能加熱保證率相對較低,但與此同時,太陽能系統在夏季產生的生活熱水遠遠大於實際消耗,這使得太陽能集熱系統不得不採用陰燃和遮擋等方法減少太陽熱量,導致非採暖季節太陽能利用率低,系統過熱導致安全隱患。因此,解決方案得以解決。冬季和夏季的熱平衡問題已成爲太陽能供熱系統發展中的一個重要技術問題。
4.3不準確的相關設計數據
太陽能供熱系統的設計主要由HVAC工程師和建築工程師完成。由於此類設計過去很少進行,因此設計人員希望獲得相關的標準,規範和設計手冊。目前,國家標準GB50364《民用建築太陽能熱水系統應用技術規範》已經出版。而《民用建築太陽能熱水系統工程技術手冊》,但太陽能加熱系統的設計數據不夠完善,各製造商的產品性能參數也需要由權威檢測部門進行測試,作爲系統設計的重要依據。
V.開發太陽能加熱系統的措施
5.1加強建築能效
建築節能是實現太陽能供暖的先決條件。由於太陽能每單位面積的能量密度低,如果通過加強外殼的絕緣不能有效地降低建築物的熱負荷,太陽能加熱系統的集熱面積將會非常大,增加系統的初期投資,使太陽能採暖系統無法充分發揮其節能效益。中國先後頒佈實施了不同建築氣候區建築節能設計國家標準。這些標準的實施將大大降低建築物的熱耗指數,減少太陽能供熱系統的負荷,並形成太陽能供熱和供暖工程應用。有利的條件。
5.2提高太陽能集熱系統的效率
在目前的太陽能供熱項目中,收集器和水箱等關鍵產品仍有很大的改進空間。例如,爲進一步提高平板集熱器的密封性能,提高集熱效率,企業應加強研發,提高產品質量和技術水平,開發安全可靠,高效穩定的新產品,不斷提高太陽能集熱系統的效率。在房屋設計之初,太陽能加熱系統的設計是同步的,使得設計更適合太陽能設備或部件應用。在不影響建築物的情況下實現最佳太陽能集熱器性能。
5.3提高太陽能利用率
太陽能供熱系統必須提高太陽能利用率,以縮短投資回收期。冬季和夏季的熱不平衡問題可以通過太陽能製冷技術,跨季節蓄熱技術和全年綜合利用來解決。目前,關於跨季節蓄熱的理論和實驗研究很少。更多的研究是利用太陽能產生的熱水來驅動吸收式製冷機中的太陽能製冷。因爲吸收式製冷機需要高溫水(高於85°C)。因此,熱源應積極開發太陽能空調系統的中高溫太陽能集熱器。在國內太陽能製冷技術和跨季節蓄熱技術不以市場爲導向的現狀下,可以強調全年綜合利用,適當降低系統的太陽能保障率,合理配合建築面積。供暖和熱水供應。熱水供應系統的建築面積大於供暖的建築面積。
5.4政府頒佈鼓勵支持政策
太陽能供熱系統具有很高的社會效益,但它們具有投資相對較高,投資回收期長的缺點。對於房地產開發商來說,如果開發成本的增加無法推動房屋銷售,開發商的積極性不高。因此,政府應積極建立試點項目,爲製造商,房地產開發商和終端用戶制定更加全面合理的激勵和支持政策,積極推進試點項目經驗,提高系統整體技術水平,促進良性發展。太陽能採暖業和市場。發展。