太陽能采暖的優勢與應用

竇 蓉

西安鐵路職業技術學院（71001 4）

隨著國民經濟的發展,能源需求量日益增加，能源利用情況緊張，而常規能源的大量使用必將對環境造成不利影響。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集采暖、制冷、生活熱水為一體的舒適家居系統，同時又不會增加環境負荷，將成為未來能源結構中的重要組成部分。

1 太陽能采暖系統概況

太陽能采暖系統是指以太陽能作為采暖系統的熱源,利用太陽能集熱器將太陽能轉換成熱能，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統。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境的合理布置，內部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結構構造的恰當選擇,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主要由太陽能集熱系統、蓄熱系統、末端供熱采暖系統、自動控制系統和其他能源輔助加熱、換熱設備集合構成，相比于被動式太陽能采暖，其供熱工況更加穩定，但同時投資費用也增大，系統更加復雜。隨著經濟和社會的發展，主動式太陽能采暖開始大規模被應用。

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縣新民居的太陽能采暖工程。由于農村住宅相對分散、密度低，不宜采用投資大、維護水平高的集中供暖模式，而傳統的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環境、費用較高等問題，在農村推廣安全環保、運行費用低的太陽能采暖系統符合新農村建設的客觀要求。太陽能采暖所需的集熱面積遠大于太陽能熱水系統，要求安裝位置較大，對于高層建筑或居住密度較大的城區存在安裝建設條件不足的問題,限制了應用，而農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 太陽能采暖的優勢

2.1 太陽能采暖是一項環保工程

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,所以它的經濟效益也是十分顯著的。

2.3 節能減排

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

3 太陽能采暖系統運行原理

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,太陽能系統水泵啟動，循環加熱采暖水箱的水，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，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，太陽能系統水泵停止，集熱器及系統管道中的水通過管路的安裝坡度排回至水箱中，達到系統排空防凍作用。

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機型供熱。

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

4 太陽能采暖系統的應用

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縣新民居的太陽能采暖工程。由于農村住宅相對分散，密度低，不宜采用投資大、維護水平高的集中供暖模式，而傳統的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環境、費用較高等問題，在農村推廣安全環保、運行費用低的太陽能采暖系統符合新農村建設的客觀要求。北京平谷區新民居太陽能采暖工程項目進展較早，有很多成功的經驗。

位于西安高新技術產業開發區集中新建區科技二路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附樓及五層北側附樓。主樓南面設有供熱系統，該系統呈45°角傾斜，將太陽能和大廈中央空調以及采暖供熱系統結合，并與動力中心熱力管網切換，提供給大廈熱源。

5 總結

太陽能采暖系統具有較高社會效益，因此，政府應合理的鼓勵和支持政策，積極推廣試點工程經驗，提高系統整體技術水平，促進太陽能采暖行業及市場的良性發展。

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

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