现在太阳能技术已经得到了广泛的利用,其中人们最熟悉的产品莫过于太阳能热水器,不仅如此,如今太阳能技术还引入到了家庭采暖方面,下面我们一起来看看太阳能供暖的原理及优势。
太阳能供暖的原理和优点
太阳能加热原理——太阳能加热系统
太阳能供暖系统利用太阳能集热器收集太阳辐射,并将其转化为热能。液体作为传热介质,水作为蓄热介质。热量通过散热部件送到室内进行加热。太阳能采暖一般由太阳能集热器、热水储罐、连接管道、辅助热源、散热部件和控制系统组成。
大多数太阳能集热器使用平板太阳能集热器和真空管太阳能集热器。这里以平板集热器为例进行说明。
特点:集热速度快,运行稳定,运输安装方便,使用寿命长。
热能储存采用保温水箱进行显热储存。
特点:保温性好,热损失小。
辅助能源利用可以利用电、气、油、生物质能。
特点:节能产品,运行稳定。
控制循环系统采用模块时的温度控制。
特点:可以按户控制温度和使用时间,按户计量。
冷却系统可以使用地暖盘管、暖气或风机盘管作为冷却终端系统。
特点:地暖盘管比采暖、风机盘管作为制冷终端更节能。
太阳能供热系统的组成
平板太阳能集热器的基本工作原理很简单。一般来说,太阳光通过吸热器上的透明盖板照射,吸热器表面涂有吸收层,大部分太阳辐射能量被吸热器吸收。
被转换成热能并传递给流体通道中的工作介质。这样,来自集热器底部入口的冷工质在流体通道中被太阳能加热,其温度逐渐升高。加热的热工作介质从集热器的上端排出,带有有用的热能,并储存在储水箱中使用,这是有用的能量增益。
同时,随着吸热器温度的升高,热量通过透明盖板和外壳散发到环境中,构成了平板太阳能集热器的各种热损失。这是采集器的基本工作过程。
平板太阳能集热器系统的组成:
太阳能集热器热水箱连接管道辅助热源散热组件控制系统平板集热器:平板集热器的工作过程是阳光通过玻璃盖板照射到表面有涂层的吸热板上,吸热板吸收太阳辐射能量后温度上升。
要求:
具有一定的承载能力和良好的热工性能。平板太阳能一般大小为2×1米。
1.盖板:采用高强度耐热透明钢化玻璃。实现高透光率、低反射率;抗冲击性高;
2.保温层:提高集热器的热效率可以有效减少热量损失。
3.吸热板(简称板芯):AAB目前使用纯铜太阳能集热板。具有耐腐蚀、使用寿命长等优点。它可以最大限度地从多个角度吸收阳光。
4.涂层:吸热板涂有选择性涂层,可以使吸热板吸收更多的太阳辐射,减少吸热板对环境的辐射损失。
5.外壳:AAB太阳能墙采用整体镀锌板,防止生锈或腐蚀;同时保持刚度和强度,便于安装。
6.支架:一般由角钢、热镀锌等材料制成,焊接在钢脚手架上。
储热罐:
由于太阳能供应不稳定,为了满足雨天和夜间的负荷需求,需要通过储热体储存热能,稳定供应负荷热能。一般蓄热体按长宽比分为卧式和立式。一般来说,水是蓄热器中的蓄热介质。和电热水器的保温水箱一样,是储存热水的容器。由于太阳能集热器只能在白天工作,人们通常在晚上加热使用热水,因此需要通过保温水箱储存太阳能集热器白天产生的热水。
负载热能的稳定供应。体积是每晚用热水的总和。要求内衬承压水箱保温效果好,耐腐蚀,水质清洁,使用寿命20年以上。
排热系统
散热系统是一种通过散热系统将热能有效导出并分散到所需场所的释放装置。散热形式有壁挂式、柜式、地暖式、棚暖式、散热器等。地暖式和散热器式在工程中应用广泛。
控制系统和管道
控制系统的目的是调节和协调太阳能集热板、蓄热器和冷却系统的运行,从而实现经济、中温的运行方案。循环控制系统主要利用感温探头等控制元件,采集各控制点的温度输出信号,并将信号发送到控制中心,随时控制系统的启停。从集热器向保温水箱输送热水和从保温水箱向集热器输送冷水的通道使整个系统形成一个闭环。循环管道的合理设计和正确连接对太阳能系统达到最佳工作状态至关重要。热水管必须隔热。管道必须是高质量的,使用寿命超过20年。
太阳能供热系统的优势
1.环保和可再生性:太阳能是可再生能源,取之不尽,用之不竭。可以转化为热量,无废渣、废水、废气、噪音,不会影响生态平衡。真正做到了节能环保无污染。
2.高效节能:太阳能供暖系统可以最高效地利用太阳能,消耗更少的电能和其他能源,节约能源成本40-60%以上,大大降低运营成本,使用户无需担心每月过多的电费或煤气费。
3.安全智能:太阳能是一种安全可靠的供热系统,不存在常规能源存在的易燃、易爆、中毒、触电等危险。此外,系统采用智能控制技术,自控,优化经济运行,全天候热水供应,使用方便。
4.与建筑一体化:平板太阳能集热器可以安装在高层阳台、窗户等向阳的墙面上,也可以应用在高层和多层住宅、独立别墅等与建筑一体化较好的地方。