太阳能采暖技术在新农村建设中应用

《太阳能采暖技术在新农村建设中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、太阳能采暖技术在新农村建设中应用链接：www.china-nengyuan.com/tech/97387.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com太阳能采暖技术在新农村建设中应用朱敦智，刘君，芦潮(北京市太阳能研究所有限公司，北京100083)摘要：在新农村建设中，太阳能采暖技术是可再生能源利用的重要应用领域。本文通过介绍平谷区挂甲峪太阳能采暖示范项目，阐述了太阳能采暖系统的构成、系统设计方案和运行状况，并对太阳能采暖系统的成本和经济性进行了分析，为太阳能采暖技术的不断发展提供了丰富经验。0引言北京市平谷区

2、新农村改造项目由北京市平谷区委、区政府主持和领导，旨在发展以农民为主体的民俗休闲旅游业，建设融入生态环境的，集居住、接待、观光为一体的新农村。2005年，北京市发改委、平谷区政府、大华山镇挂甲峪村和北京市太阳能研究所以平谷新农村建设为契机共同开展了挂甲峪村新农村新能源示范项目，该项目采用太阳能采暖技术结合生物质能解决农村的采暖、热水和炊事的生活用能需求，是一种依靠可再生能源解决农村生活用能的示范项目。在北京的新农村建设中，推广太阳能采暖和生物质能利用具有深远的意义。太阳能和生物质能作为新能源和可再生能源的一种，是取之不尽、用之不

3、竭的洁净能源。推广利用可再生能源替代常规能源，可减少常规能源使用产生的温室气体排放和污染物排放，实现用能的本地化和农业废弃物的循环利用。农村能源问题是衡量该地区是否健康发展的重要指标，利用太阳能及农业废弃物等可再生能源，改变农村用能结构，改善农村卫生环境，有利于建设生产发展、生活富裕、生态良好的社会主义新农村。1太阳能采暖技术太阳能采暖在欧洲等发达国家已大规模推广，已成为太阳能热利用新2的发展方向。欧洲到2005年共安装1536万m太阳能集热器，采暖系统使用集热器约占总量的20%，每年新建太阳能采暖系统约12万个，可节约常规能源

4、20%～60%。太阳能采暖系统是利用太阳能集热器收集太阳能并结合辅助能源满足采暖和热水的供热需求的系统，因此常称为太阳能联合系统(SolarCombisystem)。如图1，太阳能采暖系统主要由三部分构成：1)热能提供部分，即太阳能集热器和辅助能源；2)储热和换热设备；3)热能利用部分，提供生活热水和采暖。页面1/5太阳能采暖技术在新农村建设中应用链接：www.china-nengyuan.com/tech/97387.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com太阳能采暖系统与太阳能热水系统相比存在以下差异：

5、1)采暖负荷随季节温度变化很大；2)系统供回水温度差异较大。此外，太阳能与采暖负荷还存在明显矛盾：太阳能辐照强度高的月份(3～10月)不需要采暖，有辐照的白天是采暖负荷较低时段，无辐照的夜晚却是采暖负荷最高的时段。由于太阳能采暖系统和热水系统存在以上差异，因此在采暖系统设计中不能简单把热水系统放大，必须考虑以下几个方面：1)辅助能源；2)太阳能保证率；3)系统的防冻问题；4)系统的过热问题；5)换热水箱的设计。在系统设计中，尤其需注意系统的过热问题和换热水箱的设计。由于采暖系统集热器面积较大，所以在非采暖季节会出现太阳能得热量远

6、大于供应热水所需要热量，即所谓过热问题。如果设计不当，会造成系统温度高于系统部件工作允许温度，导致部件寿命缩短和连接件漏水，甚至会产生安全问题。解决系统过热的措施有：1)集热器排空；2集热器回路闷晒运行；3)设计散热系统，以保证系统在安全温度下运行。太阳能集热系统、热水系统和采暖系统对工作温度要求是不同的：太阳能集热系统的工作温度越低，热效率越高，因此系统设计中应尽量降低太阳能集热系统工作温度，太阳能采暖适宜采用低温地板采暖系统，供水温度在40℃左右；生活热水供水温度为50～60℃。为实现不同的供水温度要求，太阳能采暖系统一般采

7、用垂直分层水箱。垂直分层水箱工作原理是利用水在不同温度下的密度差，实现同一水箱可以产生不同的温度分区，即低温的水位于水箱底部，高温的水位于水箱上部时，并可以相互不掺混。分层水箱下部布置与太阳能集热器相连的换热器；中部水温适合于采暖，与采暖系统相连；上部水温最高，布置生活热水换热装置。根据IEA研究结果，太阳能采暖系统适合于节能建筑，适宜与低温地板辐射采暖系统结合。另外，太阳能采暖系统适合用于替代使用电或油等能价比高的采暖系统，或非采暖季节热水需求量大的场合。2太阳能采暖系统成本及经济性分析2以平谷挂甲峪新村B户型为例，该户型建筑

8、面积175m2，采暖负荷根据其维护结构计算为31.6W/m，太阳能系统采用高效平板集热器，假设非采暖季平均热效率50%，采暖季平均热效率45%，非采暖季热水负荷为300kg/d。根据以上假设，可以计算不同规模的太阳能系统投资回报，见表1。页面2/5太阳能采暖技术