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发布时间:2024-07-29 点此:1421次

太阳能供热系统原理及设备组成

太阳能供暖系统原理

太阳能供暖系统是指以太阳能作为供暖系统热源,利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,供给建筑物冬季供暖及全年其他热量需求的系统。太阳能供暖可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能供暖通过合理安排建筑朝向和周围环境、巧妙处理内部空间和外部形态、恰当选择建筑材料和结构构造,使建筑在冬季能够充分收集、储存和散发太阳辐射热。

主动式太阳能供暖系统主要由太阳能集热系统、储热系统、终端供暖系统、自动控制系统及其他能源辅助加热和热交换设备组成。与被动式太阳能供暖相比,其供热工况更加稳定kai云体育app官方,但同时也增加了投资成本,系统更为复杂。随着经济社会的发展,主动式太阳能供暖开始得到广泛的应用。

近年来的太阳能采暖建设项目中,最集中、最具代表性的是北京周边郊区县新建居住建筑太阳能采暖项目。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热方式,传统燃煤采暖方式存在效率低、环境污染、成本高等问题。在农村推广安全、环保、运行成本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比太阳能热水系统大得多,安装位置要求也相对较大,对于高层建筑或居住密度较高的城区,存在安装施工条件不足的问题Kaiyun官方网站登录入口网址,限制了应用。农村住宅一般建筑容积率低,无明显遮挡,为太阳能采暖项目建设提供了良好的条件。

太阳能供热系统设备

1. 收藏家

常见的太阳能集热器有平板和真空管两种,真空管又可分为全玻璃真空管、U型管真空管和热管真空管集热器。目前,在我国太阳能热水器市场中,平板太阳能热水器约占10%的市场份额,其余为真空管太阳能热水器。国外平板太阳能热水器占90%以上的市场份额,我国与世界太阳能市场主流存在巨大差距。

由于太阳能供热系统与建筑物结合紧密,对集热器产品与建筑物的结合度、故障率、使用寿命等性能要求较高。平板集热器结构简单,耐压、耐外界冲击,适合承压运行,在整体外观、结构强度、安装运行等方面都非常适合与建筑物结合。

从热性能上看,平板集热器虽然保温性能不如真空管集热器,但其有效采光面比真空管集热器大,因此热效率高于真空管集热器。早期平板集热器在冬季不能防冻的缺点kaiyun网页版登陆,随着技术的进步早已得到解决。在太阳能供热项目中,非采暖季节能量过剩,真空管集热器容易出现爆管、真空度降低等问题,平板集热器能较容易地解决这个问题。因此,目前北京太阳能供热项目中,很多项目都采用平板集热器。

2.辅助热源

为住宅提供采暖热水的太阳能供热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有所不同。生活热水不需要连续供应,但采暖热水必须连续稳定可靠地供应。太阳辐射受昼夜、季节、纬度、海拔等自然条件限制,受阴雨天气等随机因素影响,具有间歇性和不稳定性。因此,在太阳能供热系统中,必须设置辅助热源。

辅助热源应根据当地太阳能资源、常规能源供应、建筑热负荷及周围环境条件等综合分析,确定合适的辅助热源和合理的太阳能供热配比。太阳能供热可选择的辅助热源主要有小型燃油(气)锅炉、城市热网或区域锅炉房、工业余热、电锅炉、电加热管道、地源热泵、生物质燃料等。

在农村建设的太阳能供暖项目中,由于城市热网、燃气管道不易到达,油、电价格较高,辅助能源应用类型多为生物质燃料。如北京市平谷区挂家峪村,辅助热源由生物质锅炉提供。利用生物质压块设备将当地果树修剪枝条粉碎,压缩成燃料棒或燃料块,作为生物质锅炉燃料和炊事燃料。这种生物质压缩燃料比传统生物质燃烧密度大,燃烧效率高,而且更易于储存,使用时劳动强度低,是一种较好的辅助热源。

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