太陽能供暖的太陽能系統(tǒng)結構 特點
文章來源:未知時間:2022-02-19
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1太陽能集熱板
2熱能儲水器
3熱能轉換器
4燃氣壁掛爐輔助加熱
本系統(tǒng)冬天可補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氣或者不使用燃氣輔助加熱（儲熱水箱加大可完全不利用燃氣加熱即可全天候使用熱水）。根據(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
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化的熱量，通過散熱系統(tǒng)送至室內(nèi)進行采
暖；過剩熱量儲存在儲熱水箱中內(nèi)；當太陽能集熱器收集的熱量小于供暖負
荷時，由儲存的熱量來補充；若儲存的熱量不足時，由備用的輔助熱源提供。
2. 太陽能供暖特點
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：
系統(tǒng)運行溫度低 太陽能集熱器效率隨運行溫度升高而降低，要降低集熱器和供暖系統(tǒng)溫度。
推薦地盤管供暖，運行溫度35～45℃。風機盤管和暖氣運行溫度為55～65℃。
有儲存熱量的設備 太陽輻射受氣候和時間的支配，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，太陽能不能成為獨立的能源。
輔助熱源可采用電力、燃氣、燃油和生物質(zhì)能等。
適合在節(jié)能建筑中應用 建筑物供暖的需求且達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：集熱快、運行穩(wěn)定、運輸安裝方便、使用壽命長。
熱能儲存 利用保溫水箱進行顯熱儲存。
特點：保溫良好、熱損失小。
輔助能源 利用可采用電力、燃氣、燃油和生物質(zhì)能等。
特點：節(jié)能產(chǎn)品、運行穩(wěn)定。
控制循環(huán)系統(tǒng) 采用模塊時溫度控制。
特點：可分戶控制溫度和使用時間、分戶計量。
散熱系統(tǒng) 可采用地暖盤管、暖氣或風機盤管作為散熱終端系統(tǒng)。
特點：地暖盤管比暖氣和風機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，
轉變?yōu)闊崮埽飨蛄黧w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，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
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：采用高強耐熱透明鋼化玻璃。實現(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。可以從多個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；同時保持剛度和強度
便于安裝。
6、支架：一般采用角鋼、熱鍍鋅等材質(zhì)，，焊接于鋼結構棚架上。
蓄熱水箱：
由于太陽能并非穩(wěn)定供應，為供應陰雨天、夜間時之負載需求，需藉由儲熱
體儲存熱能，穩(wěn)定供應負載熱能。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。因為太陽能集熱器只能白天工作，而人們一般在晚上才供暖
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)定供應負載熱能。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20年以上。
散熱系統(tǒng)
散熱系統(tǒng)是將熱能有效導出并通過散熱系統(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)的運行，從而
實現(xiàn)經(jīng)濟、溫度適度的運行方案。循環(huán)控制系統(tǒng)主要利用感溫探頭等控制元
件采集各控制點的溫度輸出信號給執(zhí)行設備，并將信號傳遞給控制中心，隨
時控制系統(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。 設計合理、連接正確
的循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達到最 佳工作狀態(tài)至關重要。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。
應用范圍：
太陽能供暖系統(tǒng)結構簡單，運行可靠，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、吸熱面積大等特點，是太陽能與建筑一體
化最佳選擇供暖選擇之一。其應用范圍為：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（包括機關等集體單位和家庭）等陽光資源
良好且需供暖的區(qū)域。
