采暖地区太阳热水综合保障系统分析.pdf

采暖地区太阳热水综合保障系统分析 甘肃汇能新型建筑设备技术有限公司 岳亭龙 摘要：本文通过对太阳热水保障系统的分析，认为北方采暖地区太阳热水保障系 统应采用分时段综合系统：非采暖期非晴好天气采用电辅助加热满足热水供应要求；采 暖期利用暖气换热提高水温补热。 ． 关键词：综合保障系统、采暖地区、采暖期、非采暖期、暖气换热 1、引言 近年来随着人民生活水平的不断提高，对生活热水需求的日益增长，促进了太阳热 水系统的迅速发展，太阳热水系统已成为我国太阳能热利用技术最成熟、应用最广泛、 产业化发展最快的领域。但是在广大北方地区太阳热水系统在冬季能否给用户提供正常 卫生热水却是关乎人们对太阳能利用的认识及太阳热水系统能否被广泛推广的一个至 关重要的因素，这就要求我们在进行太阳热水系统设计时必须考虑合理的热水综合保障 系统。 2、太阳能热水系统特点 太阳热水系统集热效果取决于太阳的辐射强度，具有不均匀性，表现在以下三个方 面：一是随着季节的变化，太阳的辐射强度在发生变化，即冬季辐射强度小，夏季辐射 强度大；二是同一季节，随着天气的晴朗程度不同，太阳的辐射强度在发生变化，晴天 辐射强度大，阴天辐射强度小；三是在一天里，白天有太阳的辐射，晚上没有太阳的辐 射。由于太阳能系统集热的不均匀性，使太阳能系统的热水供应具有不稳定性，即夏季 供水温度高，冬季供水温度低；晴天供水温度高，阴天供水温度低；白天供水温度高， 晚匕供水温度低。 3、常用热水保障措施 热水综合保障系统是以常规能源为热源的热能转换装置，用来确保太阳热水系统全 天候稳定供应热水，是太阳能建筑一体化应用普及的重要组成部分。常规能源可选择电 能、燃油、燃气和燃煤等。其中电辅助加热方式由于其能源供应普遍，系统与太阳热水 系统配套简单而被广泛采用。 4、北方采暖地区太阳热水综合保障系统方案优化 太阳热水系统的设计、选用必须从一体化资源整合优化角度出发，遵循“匹配适用 性”选型原则，优先考虑系统的经济性、可靠性和稳定性。我国广大北方采暖地区太阳 能资源丰富，是太阳能应用前景最为广阔的地区，若这些地区仍无论采暖期和非采暖期 均运用电辅助加热来满足热水供应，这不仅常规能源消耗量大，为尽量运用太阳能而致 使太阳集热系统初投资也增大，为了解决这一矛盾应分时段采用下述方式：非采暖期非 晴好天气采用电辅助加热满足热水供应要求：采暖期利用暖气换热提高水温补热。 4．1非采暖期太阳热水保障方式 非采暖期太阳热水系统利用电辅助加热方式来确保非晴好天气热水充足供应。 4．2采暖期太阳热水保障方式 在我国北方采暖地区大多数建筑物均通过集中热源束提供采暖热水，这样的话就可 利用这一fj，J．嚣资源为太阳能系统提供辅助能源保障，往优先利川太阳集热系统集热的I!i，J． 提一卜．，热量小足部分由暖气换热补充，这样就会大大降低系统在采暖期内由于使用电辅 助加热而增大的运行费用。 4．3太阳集热面积设计计算的优化 在我国的主要采暖地区，热水供应所需集热器面积在采暖期比在非采暖期大，为满 足全年的热水供应要求，通过上述两种太阳热水保障方式的综合运用，在设计计算太阳 集热面积时就可按非采暖期最大需热量来设计太阳集热面积，这样就会节省太阳能集热 设备的初投资。 4．4太阳热水综合保障系统的集成方式 无论在采暖期还是非采暖期都可通过智能自控系统满足全天候24小时供应足量的、 温度适宜且恒定的生活热水。系统以太阳能为主要能源，以常规能源为辅助能源，太阳 能优先采集用前置资源，实现系统运行经济性。、双能源自动切换，从而达到系统的最 节能化。 5、结束语 北方采暖地区应选择由非采暖期采用电辅助加热和采暖期利用暖气换热补热组成 的太阳热水综合保障系统，这样可节省太阳集热设备的初投资，同时最大化利用前置资 源，实现系统运行经济性。