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太阳能采暖系统概况


  1、太阳能采暖系统原理
  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应用。
  2、国外应用现状
  欧洲、北美对太阳能供热(热水、采暖)系统的工程应用已有几十年历史,过去主要用于单体建筑内的小型系统,近十余年来,包括区域供热在内的大型太阳能供热采暖综合系统的工程应用有较快发展。德国是应用太阳能供热技术较早的国家,太阳能采暖技术已经在德国居住区供热设置改造和配套建设中得到广泛推广和应用;欧洲大多数国家都积极鼓励支持利用太阳能,对安装太阳能装置的家庭实行补贴政策,一般补贴为系统造价的20-50%;以色列80%住宅装有太阳能热水器,政府以立法形式规定高度27米以下新建住宅必须安装太阳能热水器。丹麦Marstal太阳能供热采暖工程是世界上最大的太阳能供热采暖系统,太阳能集热器设置在大面积空地上,集热器面积1.83万m2,与社区热力网连接,1996年建成运行,年热负荷28GWh/年,同时使用2100m3水箱、4000m3水容量砂砾层及10000m3地下水池蓄热。
  3、国内应用现状
  我国太阳能产业发展很快,截至2006年,我国太阳能热水器年生产能力达到1500万平方米,在用太阳能热水器总集热面积达1亿平方米,生产量和使用量居世界第一。虽然我国太阳能热水器应用已经相当广泛,但太阳能采暖工程应用却处于起步阶段,已建成的都是单体示范建筑,如北京清华阳光公司办公楼、天普新能源示范大楼等,太阳能区域供热采暖工程则还没有应用实践。
  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。太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统,安装位置要求较大,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。北京平谷区新民居太阳能采暖工程项目进展较早,有很多成功应用的经验。
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