太阳能采暖系统是以太阳能作为热源,供应建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。本文引见了太阳能采暖系统国内外现状和主要设备的应用状况,指出了系统设计中存在的一些问题,提出了开展太阳能采暖系统的若干措施。
随着国民经济的开展,能源需求量日益增加,能源应用状况慌张,而常规能源的大量运用必将对环境形成不利影响。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,将成为将来能源构造中的重要组成局部。我国是太阳能资源丰厚的国度之一,年辐射总量大约在3300-8300MJ/(m2.a),目前2/3以上面积地域年日照小时数大于2000h,每年陆地接纳的太阳辐射能相当于2.4万亿吨规范煤,具有太阳能应用的良好条件。在建筑能耗中,生活热水、供暖能耗占了相当的比例,应用太阳能来满足生活热水、供暖这些低品位能耗的请求完成宏大的节能效益,因而,太阳能采暖技术越来越遭到人们的注重。
1. 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,应用太阳能集热器将太阳能转换成热能,供应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。被动式太阳能采暖经过建筑的朝向和四周环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处置,以及建筑资料和构造结构的恰中选择,使建筑物在冬季能充沛搜集、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、换热设备汇合构成,相比于被动式太阳能采暖,其供热工况愈加稳定,但同时,投资费用也增大,系统愈加复杂。随着经济和社会的开展,主动式太阳能采暖开端大范围应用。
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..,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..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,当地以法律形式规定高度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/年,同时使用2100m3水箱、4000m3水容量砂砾层及10000m3地下水池蓄热。
3. 国内应用现状
我国太阳能产业开展很快,截至2006年,我国太阳能热水器年消费才能到达1500万平方米,在用太阳能热水器总集热面积达1亿平方米,消费量和运用量十分大。固然我国太阳能热水器应用曾经相当普遍,但太阳能采暖工程应用却处于起步阶段,已建成的都是单体建筑,如北京清华阳光公司办公楼、天普新能源大楼等,太阳能区域供热采暖工程则还没有应用理论。
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..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。但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。