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时间:2018-07-07
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1、济南地区采用太阳能作为热源论文摘要:本文首先从采暖期内建筑物所需热负荷出发,得到了建筑物的日需水量。然后根据济南地区的气象资料,由已知的水平面上的太阳总辐射值,通过计算,得到了倾斜面上的太阳总辐射的月平均值,结合太阳能集热器的能量平衡方程,计算出了单支太阳能真空集热管的日产水量,而后计算了单位建筑面积需要的集热器面积.freel2,相当于110~250KG标准煤/m2。根据我国气象部门测量年辐射总量的大小,一般将我国大陆部分划分为四个太阳辐射资源带,即一类地区(≥6700MJ/m2),二类地区(5400~670
2、0MJ/m2),三类地区(4200~5400MJ/m2),四类地区(<4200MJ/m2),即使我国太阳能较差的地区,年辐射总量也接近东京(4220MJ/m2),高于伦敦(3640MJ/m2)汉堡(3430MJ/m2)这些世界上太阳能利用较好的城市,山东地区属于上述的第三类资源带内,其太阳能资源大有潜力可挖。地板辐射采暖由于热舒适性、热稳定性都比传统的采暖方式好,节能效果显著,因此得到广泛应用。由于其热媒是低温热水,一般在60℃以下。太阳能由于自身热密度较低,集热温度很难达到很高的水平,从而使利用太阳能作为热源
3、成为可能。因此,采用低温热水地板辐射采暖,是充分利用太阳能这种低品位能量的最佳方式。本文以济南地区某办公楼为例,从采暖期内所需热负荷出发,分析太阳能作为地板辐射采暖热源的可行性。1采暖期内的热负荷计算以济南地区某办公楼为例,根据规范规定,民用建筑供热指标取45~70J(m2·d)18.0315.7916.4419.4623.05倾斜角46时月太阳辐射总量MJ/m2450.75489.49509.64544.88576.252571.01太阳能利用参数0.4940.4850.4830.4920.49846倾斜面上
4、太阳辐射总量MJ/m2222.67237.4246.16268.08286.971261.28因此,采暖期日平均累积太阳辐照量为1261.28/140=9.009MJ/m2。4集热器的日产水量将计算出的采暖期日平均累积太阳辐照量及太阳能集热器性能参数代入公式(4)中,可计算出一根全玻璃真空太阳能集热管日产热水量为10.32kg·d。因此,采暖期内单位建筑面积上需要的集热器面积可以通过计算得出45,列于表3中。表3采暖期内单位建筑面积上需要的集热器面积月份1112123总计采暖天数2531312825140每日需
5、水量(kg/m2·d)14.8724.8928.5724.8915.32单位建筑面积所需集热器面积(m2/m2)0.090.1490.1720.1490.092一般全玻璃真空管太阳集热器由15至20根真空集热管组装而成,所以每组日产水量约为155~206kg的热水。因此,只要采用适当的集热器面积,就可满足采暖期内的热负荷要求。从表3中可以看出,采暖期内每月需要的负荷是不同的,因此各月计算出的集热器面积也各不相同。选用较大面积的太阳能集热器会增加初投资,但在以后的使用过程中,会节约常规能源的使用,节省运行费用,并
6、且太阳能是一种、丰富、不会造成环境污染的能源。因此,应根据各地区常规能源的情况,通过经济性分析与比较,选择适当的集热器面积,达到最为经济合理的使用效果。5结论本文从济南地区采暖期内建筑物所需的热负荷出发,结合济南地区太阳辐射的情况,根据太阳能集热器的能量平衡方程,得出了济南地区单位建筑面积所需集热面积的值,指出只要采用适当的集热器面积,太阳集热器上集取的太阳辐射量就可以满足采暖期内热负荷要求,从而得出在济南地区利用太阳能作为地板辐射采暖的热源是一种完全可行的方式。
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