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太阳能采暖系统的设备是怎样的呢
1.集热器
常见的太阳能集热器有平板型和真空管型两种,其中,真空管型又可分为全玻璃真空管型、U型管真空管和热管真空管集热器。目前在我国太阳能热水器市场,平板太阳能热水器约占10%左右的市场份额,其余均为真空管太阳能热水器,而国外平板太阳能热水器则占90%以上的市场份额,中国与世界太阳能市场主流存在巨大差异。新疆太阳能厂家告诉大家由于太阳能采暖系统与建筑结合紧密,因而对集热产品与建筑的结合、故障率、使用寿命等性能要求较高,平板集热器结构简单,抗压,抗外力冲击,适合承压运行,从整体外观、结构强度、安装运行等方面都非常适合与建筑相结合。在热性能方面,尽管平板集热器的保温性能不如真空管集热器,但由于其有效采光面大于真空管集热器,因此其热效率高于真空管集热器。早期平板集热器不能防冻过冬的缺点随着技术进步早已得到解决。太阳能采暖工程中,非采暖季能源过剩,真空管集热器易发生爆管、真空度降低等问题,而平板集热器则能较容易地解决这一问题,因此,目前北京地区太阳能采暖工程中,很多工程项目采用了平板型集热器。
2.辅助热源
为住宅提供采暖用热水的太阳能采暖系统,与为住宅提供生活热水的太阳能热水系统在供水特点上是不同的,生活热水不需要连续供应而采暖用热水必须连续供应,而且要稳定可靠。太阳辐射受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件的限制和阴雨天气等随机因素的影响,存在较大的间歇性和不稳定性,因此在太阳能采暖系统中,必须设置辅助热源。辅助热源要根据当地太阳能资源条件,常规能源的供应状况,建筑物热负荷和周围环境条件等因素,做综合经济性分析,以确定适宜的辅助热源及合理的太阳能供暖比例。太阳能采暖中可以选择的辅助热源主要有小型燃油(气)锅炉,城市热网或区域锅炉房、工业废热、电锅炉、电热管、地源热泵及生物质燃料等。在农村建设的太阳能采暖项目,由于城市热网及燃气管线不易到达,油、电价格又较高,因此,辅助能源的应用类型多为生物质燃料。如北京平谷区挂甲峪村,辅助热源用生物质锅炉提供,采用生物质压块成型设备,把当地的果木修剪枝条粉碎后压缩成燃料棒或燃料块,作为生物质锅炉燃料,同时还用作炊事燃料,这种生物质压缩成型燃料比传统的生物质燃烧密度高,燃烧效率高,储藏也较容易,使用时劳动强度小,是一种较好的辅助热源方式。
3.采暖末端
太阳能由于热密度较低,集热温度很难达到较高水平。普通散热器热媒温度要求较高(70℃以上),而太阳能系统不易达到该出水温度要求。因此,在太阳能采暖系统中,通常采用地板辐射采暖的末端供热方式。地板采暖所需要的低温热水在35-55℃之间,正好是太阳能集热器所能提供的适合温度。地板采暖系统以整个地面作为散热面,热量主要以辐射方式传播,与以对流散热为主的散热器系统相比,舒适性更好,脚暖头凉的热感觉更符合人体的生理学调节特点,且可以在比末端采用散热器的系统低2-3℃的情况下获得同样的舒适感,节省供热能耗。夜间采暖负荷一般大于白天,但夜间却无太阳辐射,具有蓄热功能的地板采暖方式是非常适合的。因此,目前太阳能采暖系统普遍采用地板辐射散热系统作为末端。
4.太阳能与建筑一体化
太阳能采暖系统是为建筑服务的,应该作为一个子系统融入建筑之中,实现太阳能与建筑一体化。但以我国太阳能热水器发展来看:长期以来,太阳能热水器一直是房屋建成后才由用户购买安装的,这种做法带来很多问题,主要是对建筑外观和房屋相关使用功能的破坏,导致了一些城市出台不允许安装太阳能热水器的规定,严重制约了太阳能热水器的进一步发展。由于太阳能采暖工程集热器的面积远大于太阳能热水系统,因此,太阳能采暖系统与建筑的有机结合尤为重要。各建筑设计院过去很少设计太阳能采暖系统,这就要求设计人员在实践中不断将太阳能采暖技术融于建筑设计中,积累设计经验以取得太阳能与建筑功能、建筑美学的协调。
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