太陽(yáng)能采暖“叫好不叫座”困境探討（輔助能源選擇與優(yōu)化）

時(shí)間：2014-06-16 15:56:58 作者：tianc 來(lái)源：綠建之窗閱讀：1556

內(nèi)容摘要：天普新能源科技有限公司技術(shù)支持部部長(zhǎng)王亞龍認(rèn)為，利用太陽(yáng)能采暖市場(chǎng)很大，這是毋庸置疑的。但利用太陽(yáng)能采暖和制取生活熱水還不一樣，生活熱水不需要連續(xù)供應(yīng)而采暖用熱水必須連續(xù)供應(yīng)，而且要穩(wěn)定可靠。太陽(yáng)能輻射受晝夜、季節(jié)、緯度和海拔等自然條件的限制和陰雨天等因影響，存在較...

　 重要性

　　天普新能源科技有限公司技術(shù)支持部部長(zhǎng)王亞龍認(rèn)為，利用太陽(yáng)能采暖市場(chǎng)很大，這是毋庸置說(shuō)摹５利用太陽(yáng)能采暖和制取生活熱水還不一樣，生活熱水不需要連續(xù)供應(yīng)而采暖用熱水必須連續(xù)供應(yīng)，而且要穩(wěn)定可靠。太陽(yáng)能輻射受晝夜、季節(jié)、緯度和海拔等自然條件的限制和陰雨天等因素影響，存在較大的間歇性和不穩(wěn)定性，因此在太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中，必須要設(shè)置輔助能源。

　　大連希奧特陽(yáng)光能源科技有限公司鄧曉東董事長(zhǎng)認(rèn)為：因受氣候條件的影響，太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)必須要配置輔助加熱用以補(bǔ)充太陽(yáng)能光熱能量不足時(shí)造成的能量缺口。如果輔助加熱的形式選取得不合理，不僅無(wú)法保障整個(gè)系統(tǒng)的使用效果，還會(huì)造成運(yùn)行費(fèi)用失控的局面。選擇哪種輔助加熱作為太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中的一個(gè)難點(diǎn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初就要有完備的解決方案。

　　輔助能源種類

　　王亞龍表示，目前可以和太陽(yáng)能進(jìn)行結(jié)合的能源大致可分為如下3種：

　　1.傳統(tǒng)型：城市熱網(wǎng)、電鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃?xì)獗趻鞝t；2.節(jié)能型：生物質(zhì)鍋爐、空氣源熱泵、水/地源熱泵；3.余熱回收型：工業(yè)廢熱。

　　如果按照能源應(yīng)用地域來(lái)劃分，可分為如下2種：

　　1.農(nóng)村型：生物質(zhì)鍋爐、電鍋爐、空氣源熱泵、水地源熱泵；2.城市型：城市熱網(wǎng)、工業(yè)廢熱、燃?xì)忮仩t、燃?xì)獗趻鞝t、燃油鍋爐、空氣源熱泵、水地源熱泵。

　　中能索陽(yáng)（北京）新能源科纈邢薰司申玉杰總經(jīng)理提出對(duì)于輔助能源形式與優(yōu)先次序的看法。

　　1.電輔助，有內(nèi)置式、外置罐式、電鍋爐等形式，這是應(yīng)用最廣泛的一種輔熱形式。初投資省綈滄胺獎(jiǎng)恪⑶謝環(huán)獎(jiǎng)愣際瞧潯淮罅墾≡竦腦因，選擇的關(guān)鍵是要關(guān)注用戶電力進(jìn)線能否滿足電輔功率要求。

　　2.天然氣，燃?xì)鉅t是主要使用形式，這是城市自采暖韁的主要取暖方式。

　　3.熱泵，一般包括水源、土壤源、空氣源熱泵等多種形式，近年來(lái)發(fā)展速度迅猛。

　　居民電價(jià)：0.4883元/（kW穐）；1千瓦時(shí)電的熱值：3600kJ；

　　居民天然氣價(jià)：2.25元/m3>1m3天然氣的熱值：38000kJ；

　　北京冬季熱泵工作環(huán)境溫度-3℃，空氣源熱泵COP≈2.5，即消耗1kW穐電換得熱值9000kJ；而水地源熱泵一般COP>4，則消耗1kW>電換得熱值在14400kJ以上。

　　以獲得同樣熱量所付運(yùn)行費(fèi)用相比：電最貴，其次是天然氣，熱泵最便宜。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行管護(hù)

　　關(guān)于輔助能源功率選擇，申玉杰指出確定建筑的熱"荷和耗熱量是采暖設(shè)計(jì)的先決條件，太陽(yáng)能采暖一般只是滿足部分的采暖需求。這個(gè)部分滿足是整個(gè)采暖期提供一定熱量供應(yīng)，而不是供暖瞬間的提供比例。

　　所"輔助能源功率選擇必須考慮建筑采暖在室外最不利工況時(shí)的保證供應(yīng)，也就是須根據(jù)建筑采暖熱負(fù)荷選擇確定輔助能源的加熱功率。不能僅憑耗熱量指標(biāo)選擇，更不能拿建筑熱負(fù)荷減掉太陽(yáng)能集熱峰值功率的差值來(lái)確定。

　　關(guān)于輔助能源與太陽(yáng)能相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，申玉杰認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)完成一些太陽(yáng)能采暖項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)之初的理論計(jì)算階段，有相當(dāng)多項(xiàng)目的太陽(yáng)能貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)達(dá)不到50%。在保證用戶所需室內(nèi)溫度的前提下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)優(yōu)先/用太陽(yáng)能并盡量將其用盡。太陽(yáng)能與輔助能源設(shè)備的切換必須達(dá)到整合自動(dòng)。

　　對(duì)于教室、度假別墅類間歇使用建筑，太陽(yáng)能采暖應(yīng)用設(shè)計(jì)中太陽(yáng)能配置應(yīng)考慮可/足建筑低溫防凍保護(hù)需求，輔助熱源配置則提供舒適需求保證。

　　關(guān)于輔助能源的運(yùn)行管護(hù)，申玉杰強(qiáng)調(diào)安全性是輔助能源運(yùn)行首要考慮的問(wèn)題，包括漏電等用電/全、泄漏排放等用氣安全，以及熱泵噪聲等等。

　　還應(yīng)注意的是必須防止消耗大量輔助能耗去保護(hù)太陽(yáng)能防凍等，甚而為此保護(hù)發(fā)生的輔熱能耗超過(guò)系統(tǒng)的太陽(yáng)能/熱得熱量情況。為了滿足采暖需求并經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)于輔助能源的選擇應(yīng)用必須引起足夠重視。

　　綜合考慮

　　太陽(yáng)能輔助加熱是包括加熱設(shè)備、分層蓄熱及控制系統(tǒng)在內(nèi)的一套完整的體系。鄧曉東強(qiáng)調(diào)，選擇輔助加熱首先要因地制宜，多種能源并舉。輔助加熱設(shè)備的常見(jiàn)形式有燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐、電加熱設(shè)備及s網(wǎng)換熱等，選取時(shí)要充分考慮到各項(xiàng)條件，如項(xiàng)目所在地的基礎(chǔ)條件、有無(wú)環(huán)保要求及投資與運(yùn)行費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)效益分析等來(lái)綜合考慮。

　　以希奧特太陽(yáng)能聯(lián)供系統(tǒng)s范工程為例，項(xiàng)目所在地位于城郊工業(yè)園區(qū)，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求該區(qū)域不得新增燃煤鍋爐，同時(shí)該區(qū)域無(wú)燃?xì)夂褪姓峁芫W(wǎng)覆蓋，但項(xiàng)目屬于大工業(yè)用電范疇，享受分時(shí)電價(jià)優(yōu)惠政策（夜間低谷電價(jià)為平價(jià)電的50%）所以采用了希奧特專利產(chǎn)品“電磁感應(yīng)加熱裝置”進(jìn)行蓄熱式輔助加熱。

　　作為可靠的電輔助加熱設(shè)備需滿足以下條件：要確保高效率、長(zhǎng)壽命，要絕對(duì)確保水電分離，熱啟動(dòng)要快，便于智能化控制，實(shí)現(xiàn)分時(shí)段、分季節(jié)控制加熱傭，不做無(wú)用功。且要易于除垢及維護(hù)保養(yǎng)。

　　優(yōu)秀的輔助加熱系統(tǒng)不僅要加熱設(shè)備本身過(guò)硬，同時(shí)還要有良好的蓄、散熱系統(tǒng)及控制系統(tǒng)來(lái)配合，就像一個(gè)健康尤瞬喚鲆有一顆強(qiáng)勁的心臟，同時(shí)還要有暢通的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)輸送血液和高效的神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)控制、指揮輸送到最需要的位置一樣。

　　在任何時(shí)刻系統(tǒng)都要確保室溫控釉諫瓚ㄎ露確段內(nèi)。要有經(jīng)濟(jì)模式和舒適模式，以適應(yīng)不同群體對(duì)室溫的要求。供熱末端地?zé)岜P(pán)管是太陽(yáng)能系統(tǒng)最佳的搭檔，它與蓄熱水箱構(gòu)成了聯(lián)合蓄熱體，利用地面的熱慣性保持室溫恒定，同時(shí)地面的熱慣性也給蓄熱水箱分時(shí)段蓄熱提供了間歇的時(shí)間（如：維持到谷區(qū)時(shí)段加熱或白天庸庹眨。合理設(shè)置蓄熱上限溫度是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　王亞龍表示，太陽(yáng)能采暖不再是一個(gè)美麗的神話，已經(jīng)從神壇走入老百姓家中，當(dāng)然它還有很長(zhǎng)的路要走，技術(shù)上佑形侍猓關(guān)鍵還是看政府出臺(tái)的政策，怎樣讓老百姓真正從中收益。