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太陽能采暖夏季過熱問題探討及解決辦法
時間:2018-02-25 來源:天普 郭玉興
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1 太陽能采暖夏季過熱問題的產生原因

太陽能采暖夏季過熱問題主要出現在主動式短期蓄熱太陽能采暖系統中。該系統主要采用冬季產生的熱量來滿足建筑物的供暖。而在春夏秋非采暖期,太陽能無法達到有效利用,從而造成太陽能采暖系統的過熱。

2 太陽能采暖夏季過熱問題造成的弊端或危害

對于采用防凍液作為循環介質的太陽能系統,系統過熱會造成介質膨脹,系統壓力升高,最終介質被推出集熱器,如不能有效回收,則會造成介質的浪費,增加運行成本。同時,高溫情況下,對介質的防凍性能下降,極端情況下甚至會造成介質的大面積汽化。

對于采用全玻璃真空管集熱器的太陽能采暖系統,過熱狀態下,集熱器中的水汽化,造成系統的壓力升高和局部空曬,從而引起真空集熱管炸裂。

同時,過熱狀態下,系統閥門、水泵、接頭等部件的密封件,耐溫性差的管路容易腐蝕、老化,從而引起系統的局部泄露,導致系統無法運行。

太陽能過熱問題帶來對系統影響的同時,太陽能系統的熱量也沒達到有效的利用,系統的經濟效益較差。

3 太陽能采暖夏季過熱問題的解決辦法

通過對太陽能采暖系統出現過熱的原因進行分析,我們了解太陽能采暖系統過熱是由于非采暖期太陽能不能有效利用造成的。因此解決過熱問題也要從有效利用非采暖期的熱量問題。結合我公司多年來的經驗,建議從以下幾方面進行解決:

方案一:盡可能把采暖系統和其他用熱系統結合起來,利用太陽能在解決采暖問題的同時,滿足非采暖期的用熱問題,如:非采暖期,太陽能用來滿足工業用熱、洗浴熱水、泳池加熱等問題。該方案僅適用于非采暖期有用熱需求的單位或建筑

方案二:利用蓄能技術,把春夏秋三季的太陽能蓄存起來用于冬季采暖。該方案的核心為蓄能技術。但蓄能中心投資較大,經濟性差,市場化程度低。近幾年,我公司積極進行蓄能技術的研發,并通過國際交流等手段,引進區域性采暖蓄能技術,并取得極大的進展。

方案三:采用太陽能空調技術,夏季利用太陽能來滿足建筑的制冷需求。目前,太陽能空調仍采用溴化鋰空調機組。由于溴化鋰要求的熱水溫度較高,且機組的能效比偏低,太陽能作為中低溫熱源,高溫情況下,效率偏低。因此不建議采用。

方案四:積極發展被動式采暖技術,采用主被動結合的方式采暖。通過降低主動式采暖的能耗減少夏季過熱問題。該方案的實施需要與建筑設計緊密結合,難度大,但前景廣闊。我公司建設的自采暖太陽房為該方案提供了很好的依據。

4 解決辦法的選取原則考慮

需綜合考慮用戶的用熱需求和特點靈活選用

需考慮技術的可實施性

需考慮方案的經濟性適應市場的規律

5 貴公司的太陽能采暖夏季過熱問題解決方案案例及其優勢分析

(1)大興區榆垡鎮劉家鋪太陽能+地源熱泵采暖系統

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冬季優先利用太陽能采暖,太陽能不足時,由地源熱泵進行輔助;春夏秋三季,通過地源熱泵地埋管把太陽能蓄存在土壤中,用于冬季采暖。采用太陽能地源熱泵結合徹底解決了夏季過熱問題。

(2)天普自采暖太陽房

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采用被動式太陽房技術與主動式太陽能采暖技術結合,徹底解決采暖問題和夏季過熱問題。冬暖夏涼,舒適性好。

6 結論

隨著太陽能采暖市場的發展,太陽能系統夏季過熱問題已成為制約太陽能采暖發展的重要因素。通過以上分析我們確信,選用合適點的系統,完全可以解決夏季過熱問題,但系統的選用需綜合考慮用戶的用熱特點,實施的可行性,經濟性,在解決采暖問題的同時,避免出現夏季過熱問題。

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