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农村太阳能采暖工程的配置依据

责任编辑:admin 人气: 发表时间:2019-03-01 【

对于太阳能企业而言,太阳能热采暖早已不是什么技术难题。国内各大太阳能企业已具备面向不同区域、不同市场需求,提供以太阳能光热为主体,兼容电能、空气源、燃气等辅助能源的综合性热水、热采暖综合解决方案。农村采暖市场前景巨大,在农村安装太阳能设施,要考虑哪些因素呢?

太阳能采暖工程的配置依据

1.根据房间取暖面积的大小来判断需求的能量

在我国北方地区冬季的最低气温在-30℃左右,如果是保温效果良好的房间,每平方米每天大约需要0.8kW·h的能量。100房间每天需要80kW·h的能量。如果房间墙壁没有做保温,那么需要的能量会更多,集热器用量相应要加大。

2.根据太阳能接收器面积的大小来判断接收的能量

在我国北方地区,在最寒冷的一月份,太阳光垂直射向太阳能接收器的能量每天每平方米大约在3kW·h左右。比较好的接收器光热转化效率在50%左右。要想接收80kW·h的能量至少应安装60?的接收器。这样设计每天接收的能量才够当天取暖用,同时要考虑热泵、天然气等辅助能源作为补充。

3.考虑安装热量储存设备

家用住宅安装太阳能采暖装置,并将接收的太阳能转化为热能先储存起来,每天接收的能量除了够当天用以外还要有剩余用于夜晚和阴天使用。在东北地区,一月份连续阴天一般不超过三天,按照连续三天阴天也能正常取暖来设计,储存器的储存能量至少应在300kW·h以上,如果采用热水储存,热水箱至少应在 40m3以上(采用其它方法储存,储存能力应与之相当)。同时太阳能接收器的面积也要增大三分之一左右,即100?房间应该安装大约90?的太阳能接收器 (楼房不易安装储存器,主要原因是储存器的体积太大,没有地方安装。目前储存能量达几百千瓦时、体积较小、成本又较低的能量储存器还没有)。如果用户不准备安装能量储存器,必须得安装能量辅助设备。在东北地区利用太阳能只用于白天取暖,夜晚和阴天需用辅助能量加热,100?房间至少应安装40?太阳能接收器才有使用价值。

4.采暖装置必须符合能量守恒定律

要想完全利用太阳能取暖,在设计时必须做到:

(1)先根据取暖房间的大小和墙壁保温情况来估测每天需要的能量。一般墙壁和门窗的保温效果都是良好的,每平方米的平均耗热功率在10瓦左右(室内外温差为45℃时),100?房间的外表面积大约在320?左右,每天散热能量大约为80kW·h。即平均每天需要约80kW·h的能量。

(2)根据每天需要的能量来设计太阳能接收器的接收面积。如果室内平均每天需要80kW·h的能量,太阳能接收器每天至少应接收120kW·h的能量。其中80kW·h的能量当天用,余下的能量储存起来留做阴天用。太阳能接收器的光热转化效率按50%计算,在东北地区每平方米太阳能接收器每天能接收 1.5kW·h的能量,要想接收120kW·h的能量至少应安装80?的太阳能接收器(一般安装90?较适宜)。如果不是保温房,需要的能量将增倍。

(3)储存器的储存能力要与需要的能量匹配。在东北地区的一月份连续阴天一般不超过三天,按在-30℃时连续三天阴天也能使室温保持在15℃以上来设计,储存器的储存能力应在300kW·h以上。如果采用热水储存,热水箱的容积不能小于40m3,40m3的热水每阴一天水温下降2℃,向室内提供约 90kW·h的能量,连续三天阴天水温下降约6℃左右,仍能使室温保持在15℃以上。

总之,太阳能采暖推广前景除我国北方大多数城镇外,南方部分有条件的城市也将逐步实现冬季供暖,而采用新能源的分布式供暖系统将有力地缓解我国建筑能耗增长过快的势头。同时,可改善因供暖引起的环境问题。

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