太阳能供热系统.doc
太阳能供热系统
一．太阳能集中供热系统
1.1 概述
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。
1.2 太阳能新能源的发展趋势
太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经济应用、
安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。
太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。
能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。而太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，“取之不竭、用之不尽”。在各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，地形多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用太阳能光伏发电系统是由太阳能电池组件、蓄电池组、太阳能发电机系统组成，发电功率可以根据需求搭配。由于太阳能发电具有节能、环保，一次投资，长期受益的特点，只要阳光充足就可以就地安装等特点可应用于别墅群、草原牧区、偏远山村、高山海岛等地区的小规模发电。我国的太阳能热利用产业，无论在规模、数量、市场成熟度方面，还是在核心技术、民族品牌方面，都领先于世界水平。我国太阳能产业现状目前太阳能的利用主要：利用光热效应，即把太阳光的辐射能转换为热能，太阳能热水器和太阳灶就是典型的例子。我国太阳能热能利用发展较为成熟，已形成较完整的产业体系，太阳能光热产业的核心技术遥遥领先于世界水平，其自主知识产权率达到了95%以上。
我国已经成为世界上太阳能集热器最大的生产和使用国，目前最广泛应用的技术是太阳能热水器，截至2006年全国太阳能热水器累积使用已达9000万m3，占世界总量的76%。1000多家太阳能热水器生产企业，每年创造的总产值近120亿元，为提高中小城市居民的生活质量发挥了重要作用。到2008年，我国太阳能热水器总集热面积运行保有量为1.35亿平方米，年生产能力超过2 500万平方米，
比2007年增长10%，使用量和年产量均占世界总量的一半以上。太阳能热水器的推广已基本实现了商业化，形成原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系，带动了玻璃、金属、保温材料和真空设备等相关行业的发展，成为了一个产业规模迅速扩大的新兴产业。我国自主创新的真空管热管技术，其水平居于世界领先地位，真空管热水器在我国得到了广泛应用，每年产量超过1600万平方米，占世界真空管热水器市场的90%以上。同时真空管热水器以其优良的性能，出口亚洲、欧洲、非洲等几十个国家。我国将继续在城镇推广普及太阳能与建筑结合、太阳能集中供热水工程，并建设太阳能采暖和制冷示范工程。在农村和小城镇推广户用太阳能热水器，目标到2010年，全国太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米，加上其他太阳能灶、太阳房等太阳能热利用，年替代能源量将超过5000万吨标准煤以上。在高速发展的同时，由于许多地方政府对之寄予超高期望，太阳能热水器行业的竞争非常激烈，山东、江苏、北京是太阳热水器主要生产基地。
1.3 太阳能热利用的意义
太阳能热利用就是用太阳能集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。按利用的温度不同分为太阳能低温(<100℃)利用、中温(100～500℃)利用和高温(>500℃)利用。
太阳能热利用的关键部分是太阳能集热器，目前使用的太阳能集热器根据集热方式不同分为平板型集热器和聚焦型集热器，前者接受太阳辐射的面积和吸热体的面积相等，为了接收到较多的太阳能需要
很大的集热面积，且集热介质的工作温度也较低；后者通过采用不同的聚焦器，如槽式聚焦器和塔式聚焦器等，将太阳辐射聚集到较小的集热面上，可获得较高的集热温度。
1.4 系统设计方案
1.4.1 系统总体设计方案
太阳能集中供热自动控制系统包括三个控制变量分别是压力、液位、和温度三个控制量。系统中要有储水箱、和混合水箱以及热水水箱。太阳能中产生的热水存贮在热水箱中，储水箱和热水箱中的水注入混合水箱中进行混合并与加热器协同配合工作达到供水温度供给用户。
1.4.2 控制系统设计
水箱缺水自动补充自来水：当用水使水箱内水量低于最低水位时，自动启动补水电控阀为水箱补水，当补水使水箱水量上升到二水位后，补水停止并自动转入温控补水功能。水箱缺水时，为防止空转，供水泵与循环水泵均不能启动。
循环：当楼顶太阳能集热器内温度高于水箱内水温15（可调）度时，自动启动循环泵；循环泵循环使集热器内的温度逐渐下降，当降至与水箱温度相同（或稍高，可调）时，循环泵自动停止。如此反复运行；阴天或太阳强度不足时，集热器温度低于水箱温度循环泵不启动。
辅助热源自动启动：当水箱内水温不足时，辅助热源自动启动运行为水加温，水温达到设定温度后自动关闭。
在本设计中供水水箱主要作用是为天阳能集热器的热水箱和混合水箱进行供水，当太阳能集热器中的水位低于设定水位时打开大水
泵及控制阀门对集热器进行供水知道水位达到太阳能热水器水位的上限值。当混合水箱的水温温度高于设定值时需要储水箱对保温水箱进行供水直到温度达到要求为止。为了防止热水水箱水位过高或者过低需要对热水水箱水位进行监测。根据系统设计要求热水水箱水位要保持在上限值与下限值之间。
混合水箱是为了用户提供合适的使用水温需要对其液位进行控制其控制。
温度控制系统在本设计中是非常重要的一部分，影响温度变化的因素也特别的多。在本设计中采用串级控制来控制温度是温度恒定在50摄氏度。
太阳能热水系统作为环保节能的优秀产品虽然具有不可替代的优势,但是由于自然条件的制(如在冬季或连续阴雨天产热水量较低时),为保证正常的供应热水,还要选择适当辅助热源设备。在太阳光照不足时由于热水器中产生的热水温度与冷水混合后的温度不能达到供给用户的温度这是为了保证供水温度需要启动加热器对混合水箱中的水进行加热来进行加热达到供水温度。
为了使冷热水得到充分的混合进而能够迅速的达到用户使用温度，在混合水箱中安装一个电动搅拌器，这样能够使冷水与热水充分混合。
压力控制系统的研究与设计是一个简单的单闭环控制系统。一个完整的过程控制系统图一般有调节器（控制器）、执行器、被控过程和测量变送器四个环节。其中调节器、执行器和测量变送器都属于检
测控制仪表，所以，也可以认为，过程控制系统 = 检测和控制仪表 + 被控过程。
1.4.3 硬件电路设计与器件选型
详见系统方案
1.4.4 总结
本设计方案在太阳能供热行业的控制系统的发展和现状的基础上，结合我国中小城市太阳能供热的现状，设计了一套以温度自动控制技术和变频恒压供水为基础的太阳能集中供热自动控制系统。
在本设计中，主体分为3部分，温度控制部分、压力控制部分，液位控制部分以及三个控制对象的衔接。在三个控制对象中对于温度的控制相对比较难因为影响温度的变化的扰动很多，在本系统中采用数字PID调节的方式对温度进行精确控制并同时附加电加热器进而是温度能够更容易的达到设定温度。电加热器可能不是最经济的加热方式但采用电加热的方式是最简单也是最容易控制的一种加热方式是最适合本设计的加热方式。压力控制采用变频恒压供水方式在变频调速恒压供水系统中，单台水泵工况的调节是通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速n，从而改变水泵性能曲线得以实现的。分析水泵工况点节流调节和变速调节能耗比较图，可以看出利用变频调速实现恒压供水，当转速降低时，流量与转速成正比，功率以转速的三次方下降，与恒速泵供水方式中用闸阀增加阻力的节流方式相比，在一定程度上可以减少能量损耗，能够明显节能。水泵转速的工况调节必须限制在一定范围之内，也就是不要使变频器频率下降得过
低，避免水泵在低效率段运行。
太阳能供热鸟瞰图
太阳能供热系统图
太阳能供热采暖系统方案
太阳能供热采暖系统 （方案二） 一、项目概况 1、项目名称：***生态蔬菜大棚太阳能采暖项目 2、项目业主单位 ***太阳能工程有限公司 3、承建单位：***太阳能工程部 4、项目建设时间：2011-9 5、项目规模：工程采暖面积范围300平方。 二、工程概况 1、太阳能供热采暖系统构成 太阳能热水采暖系统包括太阳能集热采暖热水系统、辅助加热保障供暖系统、低温热水暖气片辐射供暖系统、建筑外保温低热耗系统、免费生活热水供给系统，通过各系统的相互作用，自动运行，实现满足用户采暖温度不低于13℃，生活热水不低于50℃的条件下最低能耗的目的，原理见图 桑兰太 新型暖气 桑兰太阳能系统供热采暖系统原理图 系统具有以下特点：1采用三高紫金管，南北向竖置式真空管集热器与建筑坡屋面结合比横排真空管集热器美观，同时有利于防止积雪覆盖及减少真空管积尘影响；2电加热保障供暖系统串联于太阳能
采暖热水系统中，可根据用户需要决定启动、停止动作，可根据采暖供水回水温差自动运行；3采暖末端采用低温热水暖气辐射供暖系统，系统散热面积大、散热均匀，有很好的蓄热能力，采暖舒适感好、耗能低；4太阳能全年全天候提供用户生活热水的承压供给系统，在使用太阳能热水时无需担心上水问题、热水压力不足、跑水问题、集热管结水垢问题、冬季热水器防冻问题。太阳能集热系统采用循环系统设计，可以避免闭式系统由于过热而导致系统过压损坏。系统热水箱及地暖供水通过控制系统防高温过热温度设置功能避免供水超温。 2、系统参数 （1）采暖面积：300平方； （2）集热器面积：70平方（平均值）； （3）集热器类型：三高紫金管 （4）集热器安装倾角：28°。 （5）采暖水箱：容积500L，开式不锈钢水箱； （6）生活热水：利用储热水箱的盘管换热器提供生活热水。 3、系统设计 （1）设计参数 安装地点：济南 集热器安装方位：南向，倾角28℃； 太阳辐照量：全年6257.81MJ/m2，采暖季2001.45 MJ/m2，采暖季日平均值20.11 MJ/m2?d； 采暖面积：300 m2； 平均人数：10人 平均日用水定额：70L/人 设计热水温度：45度； 设计冷水温度：10度。 （2）供热负荷 ①采暖负荷。按照单位面积热负荷 qH为24.6W计算，日平均采暖负荷QH： QH=qHA0=5166W ②热水负荷。按照平均每天5人，人均日用热水70L计算，自来水温度为10℃，贮水箱内水的终止设计温度为45℃。 日平均热水负荷Qd: Qd = mqrdρrc(tend-tL)/86400=334.4W （3）太阳能集热器 ①集热器选型。太阳能集热系统采用三高紫金管，南北向竖置真空管集热器与建筑坡屋面结合比横排真空管集热器美观，同时有利于防止积雪覆盖及减少真空管积尘影响。平板集热器在同样安装条件下易积雪、积尘，影响系统得热。金属-玻璃真空管集热器性能较好，但造价偏高。 结合本项目特点，系统选用竖置式三高紫金真空管集热器。
太阳能热水器集中供热系统设计实例
太阳能热水器集中供热系统设计实例 作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积4.2万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少
太阳能热水系统技术规范标准
太阳能热水系统技术规范标准 则 1、0、1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1、0、2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1、0、3 民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语 2、0、1 民用建筑 civil building供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2、0、2 居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2、0、3 公共建筑 public building供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2、0、4 低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。
2、0、5 多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2、0、6 中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2、0、7 高层住宅 tall storey housing 层及层以上的住宅建筑。 2、0、8 高层建筑 tall building 层及层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2、0、9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2、0、10 建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2、0、11 地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2、0、12 半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2、0、13 设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2、0、14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。
太阳能供暖 系统说明以及安装图例
霍斯曼太阳能供暖系统 太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地和海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有,可直接开发和利用，无须开采和运输，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严 重的今天，这一点是极其宝贵的，到地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标准煤热值，其总量数现今世界上可以开发的最大能源，据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年。从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的，太阳能供暖系统利用太阳能转化为热能，通过高效平板集热设备采集太阳光的热量，再通过热导循环系统统捋热量导入至换热中心然后将热水导入地板采暖系统，通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现，春夏秋冬可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。 太阳能供暖工程的寿命可达20年以上，一般五年内就能收回成本，长达15年以上的免费享用尽显它的节能本色。
霍斯曼太阳能供暖产品优点介绍： 一、高效节能最大效率的利用太阳能量可节约能源成本40-60%以上，运 行成本大大降低。 二、安全可靠太阳能没有常规能源所存在的易燃易爆、中毒、锻炉、触电 等危险是安全可靠的热水系统。 三、绿色环保采用了太阳能洁净绿色能源，避免了矿物质燃料对环境的污 染。为用户提供干净舒适的生活空间。 四、智能控制系统采用了智能化控制技术，自行控制，最佳经济运行，可 设置全天候供应热水，使用非常方便。 五、使用寿命集热管道采用铜管激光焊接，聚氨酯发泡保温抗严寒，进口 面板钢化处理，可抗击自然灾害，使用寿命15年以上。 六、建筑一体化可安装在高层阳台、窗下等朝阳的墙面实现建筑一体化， 尽享舒适生活。 七、能源互补阴雨天气使用燃气壁挂炉通过太阳能换热器自动切换，无需 人工调节。 八、应用广泛可应用与高层及多层的住宅、独立别墅、中小型宾馆、洗浴 中心、学校等供暖、洗浴场所。 霍斯曼太阳能供暖组成结构： 1．太阳能集热器 2．辅助加热及循环控制 3．蓄热水箱 4．管道连接 霍斯曼太阳能供暖运行原理： 1加热方式： 晴天状态下，当太阳能循环控制系统检测到太阳能集热板热水温度超过高温储热水箱内5摄氏度时启动循环水泵进行循环，把太阳能集热板收集的热量带入高温蓄热水箱通过紫铜盘管进行加热，并保温储存，以备使用。 2运行方式： 冬天供暖模式下，当启动燃气壁挂炉时，燃气壁挂炉首先进行水路、风路安全检测，进行完检测达到运行条件后，启动热能转换器循环水泵提取高温水箱热水，当热能转换器
太阳能供热系统
一． 太阳能供热系统太阳能集中供热系统 1.1 概述 太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太 阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。 1.2 太阳能新能源的发展趋势 太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热 能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热 水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和 相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经
济应用、安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置 于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。 太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。 在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。 当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。
太阳能供热采暖系统计算说明
1太阳能供热采暖系统综述 太阳能供热采暖系统将太阳能转化成热能，供应冬季采暖和全年生活热水。系统主要由集热系统、换热储热系统、辅助能源和控制系统等4大部分组成。 集热系统 根据使用区域和用户投资规模不同，使用相应的太阳能集热器组成集热系统。包括全玻璃真空管集热器、平板集热器、玻璃金属集热器（玻璃金属u 型管集热器、玻璃金属热管集热器）等，集热系统可以采用直接系统间接系统。长期运行过程中既要考虑太阳能集热系统的越冬保护问题，又要考虑集热器夏天过热问题。直接式系统既可以采用回流式排空防冻措施也可以采用电伴热或热循环防冻措施；由于间接式系统一般采用低冰点高沸点介质做导热液，因此不存在冬季越冬保护问题，但其夏季过热是主要问题。 换热储热系统 目前常用的太阳能采暖系统中多以热水显热的形式来完成供热和储热，随着技术的进步逐渐有以相变潜热供热的太阳能供热采暖系统面世。集热系统种类不同，换热设备和储热系统都不同，直接式系统把水作为集热的热媒和采暖供热的热媒；间接式系统一般用换能液（低冰点高沸点介质）通过换热器把集热器产生的热量储存到储热系统中；换热器可以是内置式也可以是外置式。储热水箱的容积和太阳能采暖保证率有关，所以同样集热面积的太阳能采暖系统，储热水箱容积可能不同，太阳能保证率越大，储热水箱的容积越大。
用热系统 太阳能采暖系统用热包括两部分：采暖用热、生活热水用热。生活热水要求水质新鲜、富含氧气、温度合适、带有一定压力、清洁、无病菌、无异味，因此不能和采暖系统共用一套水源，采用双水箱系统、单水箱加换热器系统。 对采暖系统来讲，末端散热器主要用热设备，通过热传导、辐射、对流把热量散发出来，让居室的气温得到提升。太阳能辅助采暖系统可以在地板底下敷设加热管、普通金属散热器、风机盘管散热器等多种形式末端散热器。目前市场上销售的采暖散热器从材质上分为铜管铝翅对流散热器、钢制散热器、铝制散热器、铜制散热器、不锈钢散热器、铜铝复合散热器以及老式铸铁散热器等。 辅助能源和控制系统 辅助能源和控制系统是保证太阳能采暖系统全天24h安全可靠运行的关键。控制系统控制策略的优劣决定系统运行过程是否节能，降低耗电输热比的关键措施。 2常见太阳能采暖系统组成方式 常见4种太阳能采暖和生活热水系统 由于集热器种类和运行方式有多种形式，储热水箱有开口式、封闭式及有无内置换热器式等种类，辅助能源安装在水箱内部的电加热器、通过内置或外置换热器进行加热的外部加热装置，如电锅炉、燃气炉、燃油炉、燃煤炉；外置辅助加热装置还可以直接给水箱中的水加热。因此太阳能供热采暖有多种组合方式，直接式太阳能集热系统
太阳能供暖系统设计
太阳能供暖系统设计 摘要：阐述了太阳能供暖系统的组成、运行原理、主要设计参数和经济效益等，并介绍了一个太阳能供暖系统的实测情况。 欧洲各国对太阳能供暖给予了较高的重视，已规模化推广，到2005年共安装1536万m2太阳能集热器，太阳能供暖系统使用集热器约占集热器总量的20％，每年新建太阳能供暖系统约12万个，可节约常规能源20％～60％。 在国外，太阳能供暖已成为太阳能热利用的主要发展方向，国际能源机构在2001年指出，全球的太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。 太阳能供暖技术对我国建筑节能有着非常积极的作用，是今后太阳能光热利用的新方向。1太阳能供暖系统设计 1.1太阳能供暖系统简介 太阳能供暖系统主要由4部分组成：1)热量提供部分，太阳能集热器和辅助加热设备； 2)储热换热部分，储热水箱和换热设备；3)热量使用部分，供暖末端；4)控制部分，系统控制器。 太阳能供暖系统不同于太阳能热水系统，主要体现在以下几个方面：1)季节性使用明显，系统利用率低；2)供热需求量大，供暖季随时问变化明显；3)系统热媒温度根据不同的供暖形式而变化；4)冬、夏平衡问题，冬季需热量大，太阳能辐照量少，夏季需热量小，太阳能辐照量大。 1.2太阳能供暖系统运行原理 太阳能供暖系统在供暖季提供部分供暖热量，非供暖季提供足量生活热水，全年充分利用太阳能资源。因此，太阳能供暖系统也常称为太阳能联合系统(solarcombisystem)。系统运行原理如图1所示。 1)系统运行原理 太阳能集热循环：太阳能集热循环为温差控制、强制循环的落空系统。系统通过比较太阳能集热器和水箱的温度控制集热器循环泵启停，当集热器温度高于水箱温度设定值时，循环泵启动，太阳能集热器不断将水箱中的热水加热；当温差低于设定值时.循环泵停止，室外太阳能集热器和管路中的水受重力作用落回水箱(要求集热器比水箱位置高)，防止反向散热，并达到冬季防冻的目的。 辅助加热循环：辅助加热为温度控制。系统通过检测水箱中的温度是否达到设定温度，确定辅助热源是否开启。 2)系统特点
太阳能供暖系统方案
太阳能供暖系统方案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
太阳能采暖系统 方 案 书 班级：电机二班 姓名：刘常斌 2、系统基本设计 2.1根据改地区全年气温温差大的特点，选用热效率高、经济实惠的玻璃-金属真空管式太阳集热器。 2.2采用太阳能与联合供采暖的系统方案，并优先利用太阳能。当阴雨天或太阳能不足时，用采暖系统辅助加热补充采暖，并充分利用太阳能，最大限度地减少用气量，降低运行费用。 2.3太阳能系统设计为直流式定温放水太阳采暖系统，达到充分利用太阳能。直流式系统分虹吸式和定温放水型。定温放水型特别适合大型太阳能采暖装置，布置也较为灵活，缺点是要求性能可靠的电磁阀和控制器，从而使系统较为复杂，在当前的技术条件下，值得推广。 直流式采暖系统按控制方式有3种：一是流量控制式，适用于大面积系统。当水压不足时为克服管道阻力可在系统中加入小型水泵。二是温控阀控制式(或膨胀阀控制式)适用于小面积
直流采暖系统。该系统因不用常规能源又获得较多的系统效率而得到用户的欢迎。三是电磁阀控制式，大小面积都适用，但还未有专用电磁阀。 2.4冬季管路防冻采用低温时水泵自动循环和自限温伴热带自动启动的双重防冻设计，防止管路结冰冻坏。 2.5采用工业级CPU 可编程电脑控制器，实现太阳能系统的全自动化、智能化，确保控制系统的可靠性，实现自动化运行，并可以根据用户的实际需要修改控制程序，使太阳能系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。 2.6采暖供应采用变频增压循环供水方式，为了减少采暖循环的热损失，在采暖回水末端加装一个可根据管道水温自动控制的电磁阀。当管道温度低于40℃时，电磁阀自动打开；当采暖循环使管道水温达到水箱水温时，电磁阀自动关闭。 综上所述，不同类型的产品各有其优缺点。我们认为：选择全玻璃真空管太阳集热器比较合适，热效率高，经济实用，是目前国内市场普遍使用,生产成熟的产品。 3、系统运行原理 系统运行原理如上图所示。 3.1正常情况下，太阳能定温加热在光照条件下，当太阳集热器内水温达到设定水温时（可在0～100℃之间任意设定，一般设定在45～55℃之间），电脑控制器使供冷水电磁阀自动打开，自来水进入太阳集热器底部，同时将太阳集热器顶部达到设定温度的采暖顶入储采暖箱；当太阳
太阳能供热系统.doc
太阳能供热系统 一．太阳能集中供热系统 1.1 概述 太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。 1.2 太阳能新能源的发展趋势 太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经济应用、
安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。 太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。
太阳能集中供热水系统维护保养规程
南京朗诗物业管理有限公司 太阳能集中供热水系统维护保养规程 LW-GC31-2009A 2009-08-01 生效 1 管理目的 定期检查太阳能集中供热水系统设备，及时处理设备故障，确保设备处于最佳工作状态。 2 适用范围 本规程适用于南京朗诗物业管理有限公司所管辖下的所有太阳能集中供热水系统设备维修保养工作。 3 职责权限 服务中心工程模块系统维护工负责太阳能集中供热水系统设备管路/阀门等机械部件维修保养工作。 服务中心工程模块系统运行主管负责维修保养计划制定、工作指导及设备外委修理的联系、监督工作。 工程模块维修电工负责太阳能集中供热水系统设备的电气线路和元器件的维护保养工作。 服务中心工程模块负责人负责对维修保养工作进行协调、指导、监督工作。 4 工作程序 太阳能集中供热水系统设备管理要求 4.1.1系统维护工根据“年设备设施保养计划”和设备说明书要求，结合设备实时工作状态，对太阳能集中供热水系统设备进行维护、保养，维保工作；完成后填写“设施/设备维修保养记录”，零部件更换及大修情况同时记录于“设备管理台帐”。 4.1.2太阳能集中供热水系统设备需停机维保时，应先调整好备用机，待备用机运行正常后再停机检修。 4.1.3故障维修一般不超过2小时，若在2小时内无法解决的故障，应将故障原因、解决方案、解决时间书面上报物业服务中心和工程技术部经理。 4.1.4如需对冷热水管道及部件进行维修，维修主管以“工作联系单”形式书面通知物业服务中心客服模块停用的起止时间，由物业服务中心客服模块负责通知有关用户。再进
行维保操作，运行要求按照《太阳能集中供热水系统操作规程》执行。 4.1.5燃气热水器委外维修按《设施设备管理规定》执行，委托原设备厂商定期检查维护。 4.1.6服务中心工程模块运行主管每年11月制订下年度“年设备设施保养计划”，运行主管根据批准后的“年设施设备保养计划”，分解月度设备维护保养计划，安排维修工依据保养方案实施计划。 4.1.7工程负责人对太阳能系统维保工作提供指导，并检查、监督维保工作情况。 太阳能集中供热水系统的组成： 4.2.1加热系统：太阳能集热管、燃气炉/燃气管道。 4.2.2循环水系统：循环水泵。 4.2.3管道及附件：水箱、自控阀门及管网、控制柜。 设备保养 4.3.2循环水泵/管道及附件的维护保养按照《给排水维护保养规程》的要求执行。 4.3.3控制柜的维护保养按照《供配电系统维护保养工作规程》的要求执行。 5 相关文件 《设备设施管理规定》 《太阳能集中供热水系统操作规程》 《给排水系统维护保养规程》 《供配电系统维护保养规程》 6相关记录 设备管理台帐（参见《设施设备管理规定》） 年设备设施保养计划（参见《设施设备管理规定》） 设施/设备维修保养记录（参见《设施设备管理规定》） 工作联系单（参见《文件管理制度》）
太阳能供暖系统设计
太阳能供暖设计 （一）检索词：太阳能供暖；中国期刊全文数据库 1。《太阳能供暖与制蒸馏水综合应用技术》 作者：任胜义，宋秀静 期刊名称《可再生能源》 引言 太阳能供暖是一项系统工程，一次性投资大，使用季节性强[1]。为满足建筑热负荷的需要，太阳能供暖工程须使用足够数量的太阳能集热管，以保证在供暖期为建筑提供足够的热量。但是，在非供暖期，太阳能集热器所转换的热量不仅无处使用，还要蒸发掉大量的水，否则系统将会被烧毁，该问题影响着太阳能供暖技术的应用与推广。为解决这个问题，本文提出了在供暖期间利用太阳能集热器对建筑供暖，在非供暖期利用太阳能集热器制蒸馏水的多功能综合应用系统。太阳能供暖与制蒸馏水综合应用系统由太阳能供暖系统和太阳能制蒸馏水系统两部分组成[2] ，[3]。 太阳能供暖系统 太阳能供暖系统主要由太阳能集热器、保温储水箱、电加热装置、散热装置、管 道系统和智能控制系统构成（图 1）。保温储水箱用不锈钢板加工而成，外侧加聚氨酯 保温材料，顶部设有排气孔，底部设排污口和截止阀。在储水箱侧面设有水位显示计。 辅助电加热装置是由加热盒和电磁炉构成。散热装置即铺设在供暖房间地板下的PE管。管道系统由冷热水管、地热管、水泵、三通、电磁阀等组成。控制器连接两个微电脑时 控开关，其中一个微电脑时控开关 1 控制水泵，另一个微电脑时控开关 2 控制电磁阀。 控制器的热电偶传感器安装在集热器侧面延伸至内胆。太阳能集热器安装在建筑物朝阳 的屋面上，储水箱置于室内。 2。《太阳能供暖系统实验与数据分析》 作者：刘伟锋；宋蕾；王启镔；郭晓强；刘俊红；《建筑科学》 3。《太阳能热泵供热系统的模拟研究》 作者：田津津；孙冰冰；张哲；张晨阳；陈阳；《水电能源科学》 （二）检索词：太阳能供暖；中国优秀硕士学位论文全文数据库 《跨季节太阳能供暖系统设计》 作者：常立存； 学位授予单位：西安建筑科技大学 （三）检索词：太阳能供暖；中国专利数据库（知网版） 《一种太阳能供暖系统》 发明人：王芷龙;周石;敬李;赵纯亮;王智彪 专利类型：发明专利 专利分类号：F24D11/00;F24D19/10 专利摘要：本发明提供一种太阳能供暖系统,包括采集太阳能并将之转化为热能的采暖单元、热存储及交换单元、以及供暖单元,所述热存储及交换单元中包括有对所述采暖单元中的热能进行存储的蓄能系统和能提升蓄能系统中存储的热能的温度的热泵系统,所述蓄能系统设置在地面以下,所述采暖单元、蓄能系统、热泵系统、供暖单元依次连通以进行热交换。该太阳能复合供热供暖系统成本低、高效、节能、实用,特别适合条件比较艰苦的小
太阳能热水系统改造方案说明
水立方洗浴中心 太阳能集中集热中央供水系统工程 改造方案 太阳能供热水系统工程改造设计方案一、设计资料提供与使用要求：
1.根据现场勘查与用户要求，在二楼平台安装串联系统太阳能热水系统一套，更新改造6楼面家用太阳能的管道系统及室内储能系统一套。 2.用水产热水形式：新增太阳能系统任意设定/自动控制运行。 二、设计依据： 1.国家最新出台的太阳能系统工程执行标准：太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范;<
及验收规范》 GB 50268 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB / T 17049 《全玻璃真空太阳集热管》 GB / T 17581 《真空管太阳集热器》 GB / T 18708 《家用太阳热水系统热性能试验方法》 GB / T 18713 《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 GB / T 19141 《家用太阳热水系统技术条件》 2．本公司具有多年设计、制造、施工和改造经验并有国家级颁发的太阳能工程资质证，根据四平水立方洗浴中心的实际需要，对新增太阳能集热循环系统、自动控制系统、对原有太阳能系统、热水给水、回水系统，节能降耗作专项设计。 三、设计方案： 1.根据图纸所示，配制Φ47/L1800真空集热管:1350支/27组集热器，春、夏、秋系统晴天每天平均约产55℃热水10T。 2.太阳能集热器采用集中集热形式，GX-50型万能角度集热器组 360度捕捉光的能量,光照2-2.5个小时，集热器温度达到55℃以上。集热系统采用多路串联独立循环系统，一次加热为定温循环，二次加热为温差循环。 3.集热器、管道固定方式：楼面采用钢结构整体组合，连体支架与屋面预置基础相结合，所有钢结构件镀锌连体，并与楼面防雷带多点焊接。管道系统：走水内管为PPR管道，中间像塑保温，外管PVC管道。
太阳能集中供热水收费标准
太阳能集中供热水收费方式研究 1 居住建筑太阳能集中供热水成本居住建筑太 阳能集中供热水成本是指为了保障 太阳能热水系统的正常运行，支付辅助能源费用、系统 运行耗电费、自来水费及运行企业的管理、维护费用等，可归为固定费用（Yi）和变动费用（Y2），则热水总成本（Y）即为： Y=Y1十Y2 (1) 其中，固定费用（Y1）包括系统建设投资、系统日常维 护费用、系统运行管理费、自来水费和系统输送动力费用：变动费用（Y2）指系统运行的辅助热能消耗费用。 1.1 系统建设投资费用 产权人承担初投资时，新建建筑热水系统投资由建 设单位纳入项目建设成本。产权人承担初投资（含业主 分摊的既有建筑系统投资）的太阳能集中供热水系统到 达设计寿命后，太阳能热水系统运行服务单位提出太阳能热水系统改造方案，同相关业主进行协商，确定各用户 所承担的费用，进行系统更新改造。此时，系统建设投 资费用不应计入太阳能集中供热水价格中。 既有建筑产权人未承担初投资时，鼓励采用能源合同管理模式。太阳能系统投资及共用部分运行维护、更 新费用及运行费用都由节能服务公司承担。太阳能集 中供热水系统的户内设施部分运行维护与更新费用由 业主负责。能源合同公司应根据实际分析计算和相关规 范制度要求，确定热水系统的最佳太阳能保证率，同时，应对居民解释公布热水成本的构成及计算依据，以确保用户的权益及太阳能热水系统的最佳效益。 1.2 系统日常维护费用系统日常维护费用是指对太 阳能集中供热水系 统的集热系统、集中辅助热源系统、输送管网系统等公 共设施设备部分的日常维护费用，不含太阳能集中供热水系统的户内设施部分等产权人所有部分的维护费用。产权人所有部分的运行维护与更新费用由产权人负责。 太阳能热水系统设备维保单位应对设备维护各项费用价 格明确公示。设备保修期内免费维修更换，保修期后的 系统寿命期内，按明码标价收费。 以某居民小区集中供应生活热水系统为例，其户内 设备、管道的年折旧率为4%，维修费为折旧费的30%： 户外设备、管道的年折旧率为6%，维修费为折旧费的 30%l的。太阳能集中供热水系统室外、室内设备投资比例 约为6:4［飞由此可得出太阳能集中供热水系统日常维 护费用，同时结合对连云港市某以空气源热泵为辅助热 源的太阳能热水项目的调研情况（热水均 1」摊的维护成本为1.6 元It），太阳能集中供热水系统热 水承担的维护成本的参考范围为0.5 1.5元Ito 1.3 系统输送动力费用系统输送动力费用指太阳能 热水系统热水输送 设备的电力消耗费用，与系统输送设备的功率及每天 运行时间有关。每吨热水均摊的输送动力费用为于系 统输送设备日累计消耗的电量除以系统的日设计热水 量。如实测的某太阳能集中供热水系统中，每吨热水平 均消耗的输送耗电量为1刊kW?h/t，输送动力费用为 0.76元It。由于系统输送动力费用占热水价格的比重 较小，该项费用可按常数（固定费用）计，参考范围为0.5 1.0元丘。 1.4 运行管理费用和水费运行管理费用指太阳能热水 系统运行服务单位 支付的维护管理人员工资及其他管理费用等。太阳能 热水系统正常状况下自运转，维护人员只需按期巡视检 查即可，设备发生故障后，及时联系设备供应商维修处 理。建议集热器面积达到00m2以上（或太阳能热水系统 项目楼栋数量达8个及以上）设置相应专职管理人员 人轮班），根据北京市技术人员的工薪标准， 每吨热水承担运行管理费用参考范围为1.0 1.5元It。 水费根据北京市自来水相关价格政策执行，采用民用水 价，目前北京为4元It。 1.5 变动费用（Y才变动费用是指太阳能热水系统 运行中，随着系统 设计、辅助热源形式、管网布置的不同，费用有所增减的项目，主要指辅助热能费用。辅助热能费用指在太阳能热水系统 运行中，为弥补太阳能加热的不足，确保稳定持续提供生活 热水而利用市政热力、燃气、电、热泵等能源辅助加热消耗 的能源费用。太阳能集中供热水成本计算时变动费用可参照式（2）进行计算： Y2＝平1二旦p (2) 1刊L 式中：f为太阳能热水系统的太阳能保证率，取设 计值： ηL为太阳能热水系统的水箱和管网热损失率，取 15% 20%; p 为各类能源应用于太阳能热水系统辅助加热的热价，元／GJ; Q为加热It自来水所需要的理论耗热量，GJ。若 按太阳能保证率50%、系统水箱和管网的热损 失率15%计，不同种类能源（市政热力、燃气、电、煤、热泵）应用到太阳能热水系统辅助加热的热能价格p （考虑热源效率和相应管网效率）见表1。
太阳能集中供热系统
科技综述 太阳能集中供热系统发展简况 北京工业大学 底 冰☆ 马重芳 唐志伟 吴玉庭 魏加项 摘要 介绍了太阳能集中供热系统的概念、分类及在欧洲的发展状况,着重讨论了太阳能 季节蓄能供热系统的各种蓄能方式;建议在我国开展太阳能集中供热的研究与工程示范工作,以应对城市化进程中建筑用能的增加和《京都议定书》中二氧化碳减排的要求。 关键词 太阳能短期蓄能集中供热系统 太阳能季节蓄能集中供热系统 节能 De vel op m e nt st atus of c e ntral s ol ar h e atin g s yst e ms By Di Bing ★,Ma Chongfang ,Tang Zhiwei ,Wu Yuting and Wei Jiaxiang Abstract Presents the concept ,classification and development in Europe.Emphatically discusses the energy seasonal storage methods of central solar heating plants.Suggests that research and demonstration project should be carried out in order to satisfy energy consumption of buildings along with urbanization and conform to Kyoto document about reduction of CO 2emissions. Keywords central solar heating plant with diurnal storage ,central solar heating plant with seasonal storage ,energy efficiency ★Beijing University of Technology ,Beijing ,China ① 0 概述 太阳能是一种重要的可再生能源,我国的太阳能热利用技术发展很快,家用太阳能热水器得到了广泛的应用。欧洲国家在太阳能利用上做了很多开拓性的工作,了解他们在太阳能利用方面的发展动态对确定我国太阳能事业的发展方向将会很有裨益。当前,欧洲除了继续研发、生产高性能的小型家用太阳能热水器外,更重视太阳能集中供热系统的研究与工程示范工作。太阳能集中供热系统可以为建筑提供生活热水与冬季供暖。由于可资利用的太阳辐射能量是随昼夜、天气状况、季节等因素变化的,大型太阳能系统要正常运行,必然要有蓄能装置,根据蓄存与使用能量的时间跨度可分为太阳能昼夜(或短期)蓄能供热系统CSH PDS (central solar heating plant s wit h diurnal storage )和太阳能季节蓄能供热系统CSHPSS (cent ral solar heating plant s wit h seasonal storage )。前者主要为住宅、旅馆、医院、办公楼等建筑提供生活热 水,通常这种系统按提供7,8月份生活热水负荷的80%～100%设计,一般可提供全年热水负荷的40%～50%。后者主要为区域建筑供暖和供应生 活热水,通常提供全年这两项热负荷的40%以上。 截止到2001年,在欧洲共建成55个太阳能集中供热系统[1],其中28个项目中的太阳能集热器面积在1000～2700m 2,另外27个项目中的太阳能集热器面积为500～1000m 2,项目主要集中在瑞典、德国、荷兰、奥地利、丹麦等国家。 上世纪70年代,由于能源危机,欧洲的科学家开始研究大规模使用太阳能的相关技术,为了便于 ①☆ 底冰,女,1973年8月生,博士研究生,讲师 100022北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程 节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室 (010)67391613 E 2mail :dibing @https://www.wendangku.net/doc/4b15492678.html, 收稿日期:20051111修回日期:20060123
太阳能采暖系统
太阳能采暖系统 太阳能采暖系统是目前我国应用较为广泛的新能源建筑技术，充分利用太阳能将其转化成电能和热能为我们所用。太阳能还有很大的发展空间，由于我们当前的技术有限，所用应用并不是很全面，利用不是很充分。我们要积极主动的去研究，比如我们学校的芬兰小木屋安装的太阳能采暖系统，一层为太阳能地热系统，二层为人工取暖系统。两个系统进行对比，得出结论，为我们日后的改进和建设工作提供了有力的数据依据。 (一)太阳能利用方式 1.光热利用：它是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。太阳能发电：未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种：①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。 2.光化利用：这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。 3.光生物利用：通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。 下面主要涉及的是太阳能的光热利用（太阳能采暖系统），利用太阳能进行采暖。 太阳能采暖系统由太阳能集热器（平板太阳能集热器、真空管太阳能集热器、U型管太阳能集热器、热管太阳能集热器）、水箱、连接管道、控制系统等辅材构成。是指将分散的太阳能通过集热器，把太阳能转换成热水，将热水储存在水箱内，然后通过热水输送到发热末端，提供建筑供热的需求。比如说我们生活中的地板辐射采暖，散热器采暖等等。 我们可以在建筑屋面或建筑旁能够摆放相应面积的太阳能集热器。在利用太阳能的时候，应该满足一些必要的条件，才能充分利用太阳能进行采暖。安装太阳能采暖系统的建筑，主要朝向宜为南向。建筑的体形和空间组合避免安装太阳能集热器部位受建筑自身及周围设施和绿化树木的遮挡，并应满足太阳能集热器有不少于4H日照射数的要求。 建筑的主体结构或结构构件，应能够承受太阳能热水系统的荷载。建筑外墙要有保温。建筑的玻璃是节能玻璃。 具备以上条件较适合安装太阳能采暖系统。 (二)太阳能热水器的分类 1.从集热类型上分
太阳能热水系统技术规范(1)
1总则 1. 0. 1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1. 0. 2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1. 0. 3民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2 术语 2.0.1民用建筑 civil building 供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2.0.2居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2.0.3 公共建筑 public building 供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2.0.4低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。
2.0.5多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2.0.6中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2.0.7高层住宅 tall storey housing 十层及十层以上的住宅建筑。 2.0.8高层建筑 tall building 十层及十层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2.0.9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2.0.10建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2.0.11地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2.0.12半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2.0.13设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2.0.14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。 2.0.15 建筑平台 terrace 供使用者或居住者进行室外活动的上人屋面或由建筑底层地面伸出室外的部分。 2.0.16日照间距 sunshine distance 为保证在规定的日照标准日(冬至日或大寒日)的有效日照时间，前后两栋建筑物之间规定的距离。 2.0.17 平屋面 plane roof 屋面坡度小于20°的建筑屋面。 2.0.18 坡屋面 sloping roof 屋面坡度大于20°且小于90°的建筑屋面。常见的坡屋面形式有单坡屋面、双坡屋面、四坡屋面和曼莎屋面等。 2.0.19管道井 pipe shaft 建筑物中用于布置竖向设备管线的竖向井道。 2.0.20建筑工程 building engineering 为新建、改建或扩建房屋建筑物和附属构筑物设施所进行的规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体。 2.0.21建筑工程质量 quality of building engineering 反映建筑工程满足相关标准规定或合同约定的要求，包括其在安全、使用功能及其在耐久性能、环境保护等方面所有明显和隐含能力的特性总和。 2.0.22太阳热水系统 solar water heating system 把太阳能转换成热能以加热水并输送至各用户所必须的完整系统装置。通常包括太阳集热器、贮水箱、泵、连接管道、支架和其它零部件，以及和控制系统和必要时配合使用的互补热源。 2.0.23太阳集热器 solar collector 吸收太阳辐射能并向流经自身的传热工质传递热量的装置。 2.0.24贮水箱storage tank 太阳热水系统中储存热水的装置。 2.0.25直接系统 direct system 在太阳集热器中直接加热水给用户的系统。 2.0.26间接系统 indirect system 在太阳集热器中加热某种传热工质，再使该传热工质通过换热器加热水给用户的系统。 2.0.27真空管太阳集热器 evacuated tube solar collector 若干支真空太阳集热管按一定规则排成阵列与联集管、尾架和反射器等组装的太阳集热器。 2.0.28平板型太阳集热器 flat plate solar collector 接受太阳辐射并向其传热工质传递热量的非聚光型太阳集热器。其中吸热体结构基本为平板形