3其他方面的应用——采暖
3.1运行原理
在我国,包括新建的建筑在内,95%以上的建筑都属于高能耗建筑,单位面积采暖能耗高达气候条件相同的发达国家的3倍。目前,我国采暖所需能量约占建筑能耗的近二分之一。因此,采用分体式太阳热水器作为采暖的辅助能源,是很有效的节能手段。
分体式太阳热水采暖系统运行图。
太阳能采暖系统有两种功能,一是进行采暖,二是为用户提供热水。一般情况下,太阳能采暖系统的散热器都采用铜管或PP-R管盘于地面下或墙体内,属于低温辐射采暖系统。一般采暖热水在40℃~50℃,室内温度可以达到15℃~20℃。也有的散热器采用常规的暖气片,暖气片置于地面或挂于墙上,这样和城市供暖的形式基本上一样。
3.2系统的选择
选择分体式太阳热水器采暖系统较复杂。若按采暖热量需求配置集热器,则所需的集热器面积大,投资多,冬季采暖可节约大量常规能源,但在春、夏、秋季时会产生大量热水,远远超出用户的热水需求,造成大量的能源浪费和投资浪费;若按热水需求配置集热器,则所需的集热器面积小,投资少,但冬季采暖时太阳热水系统只能提供很少的能量,要用常规能源来提供大量的采暖所需的能量。
为提高太阳能供热时的节能率,应对太阳热水器采暖系统进行全年综合考虑,既要保证夏季不要产生过多的热水,又要保证冬季能够得到尽量多的太阳能量,另外也要考虑当地的气候条件。一般情况下,南方温度较高的地区可以少配置一些集热器,北方温度低、采暖需求大的地区可以多配置一些集热器,另外用户的特殊要求也左右着系统的选择。
在采用分体式太阳热水器进行采暖的同时,也要考虑降低采暖能耗、设置通风系统,以减少热损失、保证空气清新,这样可以减小集热器面积,降低造价,发挥太阳能采暖的最佳效益。
4节能效益分析
一般情况下,每平方米集热器每年可提供能量约450KWh,如果安装2 m2集热器的话,则一年可提供能量约900kWh,若电价按0.6元/ kWh计算,则一年可节约电费540元。如果一台2m2的普通直插式真空管太阳热水器的价格为2500元,则4~5年时间即可收回热水器投资,以后即可以无费用的使用太阳热水器。
截止至2004年底,全国的太阳热水器的总保有量约6000万m2。按这个数量计算,则全国每年就可节省约400万tce,其显著的节能效果已得到了各界人士的广泛认可。
5结论
经过各界人士的不断努力,太阳能与建筑的结合越来越紧密,太阳热水器的普及率也越来越高,目前我国太阳热水器的户用比约为5%,而且其他方面的应用如采暖、制冷、太阳能房等,也得到了较快的发展。但是,我国太阳热水器的普及率与应用水平较发达国家的差距仍很大,这就需要我们不断努力,逐步实现太阳热水器部件的建筑一体化,将太阳热水器在建筑中的应用发挥到最大限度,使太阳热水器在建筑节能方面做出更大的贡献,并推动节能建筑的发展,同时也壮大太阳能行业的发展。