太陽能供暖的太陽能系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)
文章來源:未知時(shí)間:2022-02-19
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1太陽能集熱板
2熱能儲水器
3熱能轉(zhuǎn)換器
4燃?xì)獗趻鞝t輔助加熱
本系統(tǒng)冬天可補(bǔ)充建筑物取暖用熱的50%以上的熱量作為采暖熱源為室內(nèi)地板采暖系統(tǒng)供熱，春夏秋三季可使用燃?xì)饣蛘卟皇褂萌細(xì)廨o助加熱（儲熱水箱加大可完全不利用燃?xì)饧訜峒纯扇旌蚴褂脽崴８鶕?jù)11年度使用情況280平方的建筑面積每天平均耗氣量為11方，節(jié)能率超過50%。 1. 太陽能供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)
太陽能供暖系統(tǒng)與常規(guī)能源供暖系統(tǒng)的主要區(qū)別，在于它是以太陽能集熱器
作為能源，替代或部分替代以煤、石油、天然氣、電力等作為能源的鍋爐。
太陽能集熱器獲取太陽輻射能而轉(zhuǎn)化的熱量，通過散熱系統(tǒng)送至室內(nèi)進(jìn)行采
暖；過剩熱量儲存在儲熱水箱中內(nèi)；當(dāng)太陽能集熱器收集的熱量小于供暖負(fù)
荷時(shí)，由儲存的熱量來補(bǔ)充；若儲存的熱量不足時(shí)，由備用的輔助熱源提供。
2. 太陽能供暖特點(diǎn)
太陽能供暖系統(tǒng)與常規(guī)能源供暖系統(tǒng)相比，有如下幾個特點(diǎn)：
系統(tǒng)運(yùn)行溫度低 太陽能集熱器效率隨運(yùn)行溫度升高而降低，要降低集熱器和供暖系統(tǒng)溫度。
推薦地盤管供暖，運(yùn)行溫度35～45℃。風(fēng)機(jī)盤管和暖氣運(yùn)行溫度為55～65℃。
有儲存熱量的設(shè)備 太陽輻射受氣候和時(shí)間的支配，太陽能不能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源。
系統(tǒng)必須有儲存熱量的設(shè)備；如儲熱水箱等。
與輔助熱源配套使用 氣候變化或陰雨天等沒有日照時(shí)，太陽能不能成為獨(dú)立的能源。
輔助熱源可采用電力、燃?xì)?、燃油和生物質(zhì)能等。
適合在節(jié)能建筑中應(yīng)用 建筑物供暖的需求且達(dá)到一定的太陽能保證率，需要足夠多的太陽能集熱器。
保溫水平低，門窗氣密性差的建筑不適合使用太陽能供暖系統(tǒng)。
太陽能供暖系統(tǒng)工作原理
太陽能供暖系統(tǒng)，就是用太陽能集熱器收集太陽輻射并轉(zhuǎn)化成熱能，以液體作為
傳熱介質(zhì)，以水作為儲熱介質(zhì)，熱量經(jīng)由散熱部件送至室內(nèi)進(jìn)行供暖，太陽能采
暖一般由太陽能集熱器、儲熱水箱、連接管路、輔助熱源、散熱部件及控制系統(tǒng)組成。
太陽能集熱器 多采用平板太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器。在此以平板集熱器為例予以說明。
特點(diǎn)：集熱快、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)輸安裝方便、使用壽命長。
熱能儲存 利用保溫水箱進(jìn)行顯熱儲存。
特點(diǎn)：保溫良好、熱損失小。
輔助能源 利用可采用電力、燃?xì)狻⑷加秃蜕镔|(zhì)能等。
特點(diǎn)：節(jié)能產(chǎn)品、運(yùn)行穩(wěn)定。
控制循環(huán)系統(tǒng) 采用模塊時(shí)溫度控制。
特點(diǎn)：可分戶控制溫度和使用時(shí)間、分戶計(jì)量。
散熱系統(tǒng) 可采用地暖盤管、暖氣或風(fēng)機(jī)盤管作為散熱終端系統(tǒng)。
特點(diǎn)：地暖盤管比暖氣和風(fēng)機(jī)盤管作為散熱終端更加節(jié)能。
3. 太陽能供暖系統(tǒng)組成
平板太陽能集熱器的基本工作原理十分簡單。概括地說，陽光透過透明蓋板
照射到表面涂有吸收層的吸熱體上，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，
轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并傳向流體通道中的工質(zhì)。
這樣，從集熱器底部入口的冷工質(zhì)，在流體通道中被太陽能所加熱，溫度逐
漸升高，加熱后的熱工質(zhì)，帶著有用的熱能從集熱器的上端出口，蓄入貯水
箱中待用，即為有用能量收益。
與此同時(shí)，由于吸熱體溫度升高，通過透明蓋板和外殼向環(huán)境散失熱量，構(gòu)
成平板太陽集熱器的各種熱損失。這就是集熱器的基本工作過程。
平板太陽能集熱系統(tǒng)組成：
太陽能集熱器 儲熱水箱 連接管路 輔助熱源 散熱部件 控制系統(tǒng) 平板集熱器：
平板型集熱器的工作過程是陽光透過玻璃蓋板照射在表面有涂層的吸熱板上，吸
熱板吸收太陽能輻射能量后溫度升高。
要求：
有一定的承壓能力，熱工性能良好。一般使用的平板型太陽能尺寸為2×1米。
1、蓋板：采用高強(qiáng)耐熱透明鋼化玻璃。實(shí)現(xiàn)高透光率、低反射率；抗沖擊能力高；
2、保溫層：以提高集熱器的熱效率可以有效減少熱量的散失。
3、吸熱板（簡稱板芯）：用純銅太陽能集熱板。有耐腐蝕、壽命長等
優(yōu)點(diǎn)?？梢詮亩鄠€角度最大限度的吸收太陽光。
4、涂層：在吸熱面板上涂有選擇性性涂層，可使吸熱面板吸收更多的太陽能輻
射，又減少吸熱板向環(huán)境的輻射散熱損失。
5、殼體 ：使用整體鍍鋅板防止生銹或腐蝕；同時(shí)保持剛度和強(qiáng)度
便于安裝。
6、支架：一般采用角鋼、熱鍍鋅等材質(zhì)，，焊接于鋼結(jié)構(gòu)棚架上。
蓄熱水箱：
由于太陽能并非穩(wěn)定供應(yīng)，為供應(yīng)陰雨天、夜間時(shí)之負(fù)載需求，需藉由儲熱
體儲存熱能，穩(wěn)定供應(yīng)負(fù)載熱能。儲熱體一般依外型長寬比分為臥式與立式
兩種。通常蓄熱體均以水作為儲熱介質(zhì)。和電熱水器的保溫水箱一樣，是儲
存熱水的容器。因?yàn)樘柲芗療崞髦荒馨滋旃ぷ?，而人們一般在晚上才供?br> 和使用熱水，所以必須通過保溫水箱把集熱器在白天產(chǎn)出的熱水儲存起來。
穩(wěn)定供應(yīng)負(fù)載熱能。容積是每天晚上用熱水量的總和。要求內(nèi)膽承壓保溫水
箱，保溫效果好，耐腐蝕，水質(zhì)清潔，使用壽命可長達(dá)20年以上。
散熱系統(tǒng)
散熱系統(tǒng)是將熱能有效導(dǎo)出并通過散熱系統(tǒng)將熱能分散到所需之處的一種釋放裝置。散熱形式有壁掛式、柜式、地暖式、棚暖式、散熱片等。工程中使用較多的是地暖式和散熱片式。
控制系統(tǒng)和管道
控制系統(tǒng)是為了調(diào)整和協(xié)調(diào)太陽能集熱板、蓄熱體、散熱系統(tǒng)的運(yùn)行，從而
實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、溫度適度的運(yùn)行方案。循環(huán)控制系統(tǒng)主要利用感溫探頭等控制元
件采集各控制點(diǎn)的溫度輸出信號給執(zhí)行設(shè)備，并將信號傳遞給控制中心，隨
時(shí)控制系統(tǒng)的起停。將熱水從集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸
送到集熱器的通道，使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。 設(shè)計(jì)合理、連接正確
的循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到最 佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。熱水管道必須
做保溫處理。管道必須有很高的質(zhì)量，保證有20年以上的使用壽命。
應(yīng)用范圍：
太陽能供暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，熱流密度較低，即工質(zhì)的溫度也較低，
安全可靠，具有承壓能力強(qiáng)、吸熱面積大等特點(diǎn)，是太陽能與建筑一體
化最佳選擇供暖選擇之一。其應(yīng)用范圍為：企業(yè)、事業(yè)單位、工廠、院校、
賓館酒店、醫(yī)院、社區(qū)、游泳池（包括機(jī)關(guān)等集體單位和家庭）等陽光資源
良好且需供暖的區(qū)域。
