太阳能采暖的优势与应用

2013-04-09窦蓉

河南建材 2013年1期

窦蓉

西安铁路职业技术学院（71001 4）

随着国民经济的发展,能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为一种可再生无污染的绿色能源，取之不尽，用之不竭，可通过各种传导设备实现集采暖、制冷、生活热水为一体的舒适家居系统，同时又不会增加环境负荷，将成为未来能源结构中的重要组成部分。

1 太阳能采暖系统概况

太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源,利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。太阳能采暖可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择,使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模被应用。

在近年应用了太阳能采暖的建设项目中，比较集中和有代表性的是北京周边郊区县新民居的太阳能采暖工程。由于农村住宅相对分散、密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在农村推广安全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统，要求安装位置较大，对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题,限制了应用，而农村住宅一般建筑容积率较低,没有明显遮挡，具备建设太阳能采暖项目的良好条件。

2 太阳能采暖的优势

2.1 太阳能采暖是一项环保工程

它与普通的采暖方式不同的是热源不同，即普通采暖是燃煤、电、油、气等，而太阳能采暖是利用无污染、可再生的太阳能。

2.2 太阳能采暖经济效益显著

太阳能采暖一般3 ～5年即可收回投资成本，而它的使用寿命一般在20年左右,所以它的经济效益也是十分显著的。

2.3 节能减排

由于太阳能采暖清洁安全，不会产生传统烧煤采暖炉二氧化碳中毒的危险，也不会发生烫伤等意外。适用于大型建筑，如学校、办公室、工厂、养殖温室等。安装太阳能采暖工程，还可以免费获得热水，是一举多得的节能减排工程。

3 太阳能采暖系统运行原理

太阳能集热器和采暖水箱下部分别设置有温度传感器测点。在晴好天气，太阳能集热器吸收太阳辐射能量，集热器的温度不断升高，通过对传感器测点的检测，当集热器检测点温度与采暖水箱水温温度差升高至上限值时,太阳能系统水泵启动，循环加热采暖水箱的水，不断的将太阳能集热器的能量储存至采暖水箱中。

随着采暖水箱中水的不断循环，集热器的温度逐步下降，当集热器检测温度与采暖水箱温度差达到设定下限值时，太阳能系统水泵停止，集热器及系统管道中的水通过管路的安装坡度排回至水箱中，达到系统排空防冻作用。

在阴雨天气或太阳能量不足的条件下，当采暖水箱温度达不到设定温度时，可利用辅助能源系统直接对用户进行供热，当采暖水箱温度达到设定温度时切换回太阳能系统机型供热。

采暖水箱中的热水通过供暖循环泵在地暖盘管中进行循环，向建筑物内供热，满足室内的温度需要。供暖循环水泵可根据房间设定温度要求启停。

4 太阳能采暖系统的应用

近年的太阳能采暖建设项目中，比较集中和有代表性的是北京周边郊区县新民居的太阳能采暖工程。由于农村住宅相对分散，密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在农村推广安全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。北京平谷区新民居太阳能采暖工程项目进展较早，有很多成功的经验。

位于西安高新技术产业开发区集中新建区科技二路65号的清扬国际大厦,坐北朝南且外观独特--阶梯状，附有功能性的五层西侧附楼及五层北侧附楼。主楼南面设有供热系统，该系统呈45°角倾斜，将太阳能和大厦中央空调以及采暖供热系统结合，并与动力中心热力管网切换，提供给大厦热源。