太阳能与民用建筑结合应用技术问题探讨-东莞环保热能设备有限公司!

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目前，太阳能与民用建筑结合应用技术主要是太阳能热水采暖方面，主要包括太阳能采暖热水系统、太阳能热泵联合供暖、太阳能供暖与制冷综合系统。
太阳能采暖热水复合系统
    太阳能采暖与热水复合系统，既可以为用户提供生活用热水又可以为住宅提供建筑采暖。欧洲、北美对太阳能供热（热水、采暖）系统的工程应用已有几十年历史，过去主要用于单体建筑内的小型系统，近十余年来，包括区域供热在内的大型太阳能供热采暖综合系统的工程应用有较快发展。
    德国是应用太阳能供热技术较早的国家，太阳能采暖技术已经在德国居住区供热设置改造和配套建设中得到广泛推广和应用；欧洲大多数国家都积极鼓励支持利用太阳能，对安装太阳能装置的家庭实行补贴政策，一般补贴为系统造价的20%～50％。
    以色列80％住宅装有太阳能热水器，政府以立法形式规定高度27米以下新建住宅必须安装太阳能热水器。
    丹麦Marstal太阳能供热采暖工程是世界上最大的太阳能供热采暖系统，太阳能集热器设置在大面积空地上，集热器面积1.83万m2，与社区热力网连接，1996年建成运行年热负荷28GWh/年，同时使用2100m3水箱、4000m3水容量砂砾层及10000m3地下水池蓄热。
    早在20世纪80年代中期，法国就着手研究太阳能组合系统，并推出一种称为“直接太阳能地板”的系统。进入90年代，奥地利、丹麦、芬兰、德国、瑞典、瑞士、荷兰等国家相继设计出各种形式的太阳能组合系统，许多科学家对各种系统的热性能进行了实验研究和理论分析。
    在北欧，这些系统中太阳能对热水的需求量的贡献可以达到40%～60%，就发展趋势看，国外研究重点已从推广小型家用太阳能热水器发展到储热集中供热系统，这有利于降低单位热量的投资。目前，欧洲标准化委员会太阳能利用技术委员会（CEN/TC312）正在组织制定有关太阳能组合系统的欧洲标准。
    我国太阳能产业发展很快，截至2006年，我国太阳能热水器年生产能力达到1500万平方米，在用太阳能热水器总集热面积达1亿平方米，生产量和使用量居世界第一。虽然我国太阳能热水器应用已经相当广泛。但太阳能采暖工程应用却处于起步阶段，已建成的都是单体示范建筑，如北京清华阳光公司办公楼、天普新能源示范大楼等，太阳能区域供热采暖工程则还没有应用实践。
    近年的太阳能采暖建设项目中，比较集中和有代表性的是北京周边郊区县新民居的太阳能采暖工程。由于农村住宅相对分散，密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在农村推广安全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统，安装位置要求较大，对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题，限制了应用，而农村住宅一般建筑容积率较低，没有明显遮挡，具备建设太阳能采暖项目的良好条件。北京平谷区新民居太阳能采暖工程项目进展较早，有很多成功应用的经验。
    该复合系统包括集热器、蓄热水箱、辅助加热器、换热器的组成。利用地板辐射采暖与太阳能集热系统相结合，室内设计温度可比散热器形式低2℃～3℃，节能20%～30%。地面作为散热源温度不能过高，人员经常停留处一般不高于29℃。地板采暖温度一般都在60℃以下，太阳能集热器在工质温度低的情况下效率较高，所以它是目前建筑冬季采暖的最佳解决方案之一，如图一所示。
    此复合系统相比常规能源采暖节省了运行费用，降低了环境污染，但受到建筑外环境空间条件、初投资过高、与辅助热源结合方式以及采暖时段等原因限制，致使太阳能集热效率降低，投资回收期过长甚至无法回收，不能有效发挥太阳能环保节能优势。
太阳能热泵联合供暖系统
    国外已有不少研究性和成功运行的太阳能热泵供热系统。日本、美国、瑞典、澳大利亚等国投入大量的人力、物力对太阳能热泵进行深入的研究和开发，已实施多项太阳能热泵供热系统的示范工程，取得一定经济效益和良好的社会效益。
    近年来，土耳其、印度尼西亚等发展中国家对太阳能热泵进行大量的研究。在产业化方面，美国的Solarng系列太阳能热泵供热设备和澳大利亚的Quantilln系列太阳能热泵热水器就是比较典型的产品范例。