太陽能采暖的優(yōu)勢與應用

竇 蓉

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院（71001 4）

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,能源需求量日益增加，能源利用情況緊張，而常規(guī)能源的大量使用必將對環(huán)境造成不利影響。太陽能作為一種可再生無污染的綠色能源，取之不盡，用之不竭，可通過各種傳導設備實現(xiàn)集采暖、制冷、生活熱水為一體的舒適家居系統(tǒng)，同時又不會增加環(huán)境負荷，將成為未來能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。

1 太陽能采暖系統(tǒng)概況

太陽能采暖系統(tǒng)是指以太陽能作為采暖系統(tǒng)的熱源,利用太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統(tǒng)。太陽能采暖可分為主動式和被動式兩種方式。被動式太陽能采暖通過建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當選擇,使建筑物在冬季能充分收集、存儲和分配太陽輻射熱。主動式太陽能采暖系統(tǒng)主要由太陽能集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、末端供熱采暖系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和其他能源輔助加熱、換熱設備集合構(gòu)成，相比于被動式太陽能采暖，其供熱工況更加穩(wěn)定，但同時投資費用也增大，系統(tǒng)更加復雜。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，主動式太陽能采暖開始大規(guī)模被應用。

在近年應用了太陽能采暖的建設項目中，比較集中和有代表性的是北京周邊郊區(qū)縣新民居的太陽能采暖工程。由于農(nóng)村住宅相對分散、密度低，不宜采用投資大、維護水平高的集中供暖模式，而傳統(tǒng)的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環(huán)境、費用較高等問題，在農(nóng)村推廣安全環(huán)保、運行費用低的太陽能采暖系統(tǒng)符合新農(nóng)村建設的客觀要求。太陽能采暖所需的集熱面積遠大于太陽能熱水系統(tǒng)，要求安裝位置較大，對于高層建筑或居住密度較大的城區(qū)存在安裝建設條件不足的問題,限制了應用，而農(nóng)村住宅一般建筑容積率較低,沒有明顯遮擋，具備建設太陽能采暖項目的良好條件。

2 太陽能采暖的優(yōu)勢

2.1 太陽能采暖是一項環(huán)保工程

它與普通的采暖方式不同的是熱源不同，即普通采暖是燃煤、電、油、氣等，而太陽能采暖是利用無污染、可再生的太陽能。

2.2 太陽能采暖經(jīng)濟效益顯著

太陽能采暖一般3 ～5年即可收回投資成本，而它的使用壽命一般在20年左右,所以它的經(jīng)濟效益也是十分顯著的。

2.3 節(jié)能減排

由于太陽能采暖清潔安全，不會產(chǎn)生傳統(tǒng)燒煤采暖爐二氧化碳中毒的危險，也不會發(fā)生燙傷等意外。適用于大型建筑，如學校、辦公室、工廠、養(yǎng)殖溫室等。安裝太陽能采暖工程，還可以免費獲得熱水，是一舉多得的節(jié)能減排工程。

3 太陽能采暖系統(tǒng)運行原理

太陽能集熱器和采暖水箱下部分別設置有溫度傳感器測點。在晴好天氣，太陽能集熱器吸收太陽輻射能量，集熱器的溫度不斷升高，通過對傳感器測點的檢測，當集熱器檢測點溫度與采暖水箱水溫溫度差升高至上限值時,太陽能系統(tǒng)水泵啟動，循環(huán)加熱采暖水箱的水，不斷的將太陽能集熱器的能量儲存至采暖水箱中。

隨著采暖水箱中水的不斷循環(huán)，集熱器的溫度逐步下降，當集熱器檢測溫度與采暖水箱溫度差達到設定下限值時，太陽能系統(tǒng)水泵停止，集熱器及系統(tǒng)管道中的水通過管路的安裝坡度排回至水箱中，達到系統(tǒng)排空防凍作用。

在陰雨天氣或太陽能量不足的條件下，當采暖水箱溫度達不到設定溫度時，可利用輔助能源系統(tǒng)直接對用戶進行供熱，當采暖水箱溫度達到設定溫度時切換回太陽能系統(tǒng)機型供熱。

采暖水箱中的熱水通過供暖循環(huán)泵在地暖盤管中進行循環(huán)，向建筑物內(nèi)供熱，滿足室內(nèi)的溫度需要。供暖循環(huán)水泵可根據(jù)房間設定溫度要求啟停。

4 太陽能采暖系統(tǒng)的應用

近年的太陽能采暖建設項目中，比較集中和有代表性的是北京周邊郊區(qū)縣新民居的太陽能采暖工程。由于農(nóng)村住宅相對分散，密度低，不宜采用投資大、維護水平高的集中供暖模式，而傳統(tǒng)的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環(huán)境、費用較高等問題，在農(nóng)村推廣安全環(huán)保、運行費用低的太陽能采暖系統(tǒng)符合新農(nóng)村建設的客觀要求。北京平谷區(qū)新民居太陽能采暖工程項目進展較早，有很多成功的經(jīng)驗。

位于西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)集中新建區(qū)科技二路65號的清揚國際大廈,坐北朝南且外觀獨特--階梯狀，附有功能性的五層西側(cè)附樓及五層北側(cè)附樓。主樓南面設有供熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)呈45°角傾斜，將太陽能和大廈中央空調(diào)以及采暖供熱系統(tǒng)結(jié)合，并與動力中心熱力管網(wǎng)切換，提供給大廈熱源。

5 總結(jié)

太陽能采暖系統(tǒng)具有較高社會效益，因此，政府應合理的鼓勵和支持政策，積極推廣試點工程經(jīng)驗，提高系統(tǒng)整體技術(shù)水平，促進太陽能采暖行業(yè)及市場的良性發(fā)展。

[1]趙鈿，鐘易呈，張華.太陽能采暖系統(tǒng)在北京市平谷區(qū)新農(nóng)村建設工程鐘的應用與探索[J].小城鎮(zhèn)建設，2005(12):96～97，106.

[2]鄭瑞澄.太陽能建筑應用發(fā)展方向和對策[J].建設科技，2006(3):54～58.