太阳能利用及太阳能与风力发电联合供热系统
赵树兴, 杨俊兰, 王 宇, 由玉文
(天津城市建设学院能源与机械工程系,天津300384)
摘 要: 为了利用太阳能与风能解决建筑能源供应问题,实现建筑节能和环境保护,提出综合利用太阳能与风能的供热系统———太阳能与风力发电联合供热系统。探讨了太阳能热利用装置及其局限性,研究了太阳能与风力发电联合供热系统的流程及其优势。
关键词: 风能; 风力发电; 太阳能; 供热
中图分类号:T U995 文献标识码:B 文章编号:1000-4416(2007)04-0079-03 S o l a r E n e r g y U t i l i z a t i o na n dC o m b i n e d H e a t-s u p p l y S y s t e m
B a s e d o nS o l a r E n e r g y a n dWi n d P o w e r G e n e r a t i o n
Z H A OS h u-x i n g, Y A N GJ u n-l a n, W A N GY u, Y O UY u-w e n
(D e p t.o f E n e r g y S o u r c e a n d M a c h i n e E n g i n e e r i n g,T i a n j i n I n s t i t u t e o f U r b a n C o n s t r u c t i o n,
T i a n j i n300384,C h i n a)
A b s t r a c t: I n o r d e r t o u t i l i z e s o l a r e n e r g y a n d w i n d e n e r g y t o s o l v e t h e p r o b l e mo f b u i l d i n g e n e r g y
s u p p l y a n d r e a l i z e b u i l d i n g e n e r g y-s a v i n g a n d e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n,a k i n d o f h e a t-s u p p l y s y s t e m o f
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l a r e n e r g y a n d w i n d p o w e r g e n e r a t i o n i s p u t f o r w a r d.T h e s o l a r e n e r g y h e a t u t i l i z a t i o n d e v i c e a n d i t s l i m i-t a t i o n s a r e d i s c u s s e d.T h e p r o c e s s a n d s u p e r i o r i t y o f t h e c o m b i n e d h e a t-s u p p l y s y s t e mb a s e d o n s o l a r e n-
e r g y a n d w i n d p o w e r g e n e r a t i o n a r e s t u d i e d.
K e y w o r d s: w i n d e n e r g y; w i n d p o w e r g e n e r a t i o n; s o l a r e n e r g y; h e a t-s u p p l y
1 太阳能利用现状
世界经济的快速发展和激烈竞争使得能源消耗增长加快,由此带来的环境问题也日趋严重。新能源的开发利用特别是太阳能、风能等可再生能源的开发利用日益受到世界各国的普遍重视,从我国能源结构、环境状况和经济增长的需求看,急需开发可再生能源。我国开发太阳能和风能资源的条件优越,全国年平均日照时间在2600h/a以上,在有些地区(如西北地区)的年日照时间超过3000h/a。我国可利用的风能主要分布在沿海和从新疆、内蒙古到东北的风力带上。
由于全球各地区资源状况、经济发展水平、城市化水平、人口密度和居住形态等方面存在差异,各类太阳能供热系统的工程应用也呈现出不同的特点。一些国家和地区将太阳能供热系统作为夏季生活热水的主系统、冬季供暖的辅助系统;另一些国家则将其作为全年供热的主系统;还有一些国家将其用于供热系统节能改造或与其他可再生能源配合使用,以减少常规能源使用及减排温室气体[1]。
虽然太阳能、风能等能流密度低,但因其具有存量大、洁净等特点,一直是新能源开发利用技术研究的热点。利用太阳能供热、制冷和风力发电技术研究比较成熟,应用领域较宽。为提高能源利用率,充分扩大新能源的应用领域,根据太阳能、风能具有互补性的特点,美国学者提出了风能、太阳能综合利用以电能(或石油、天然气)为补充的建筑物热电冷联
第27卷 第4期2007年4月煤气与热力
G A S＆H E A T
V o l.27N o.4
A p r.2007
供技术,受到了人们的普遍关注,并相继展开了相关技术的研究工作。
2 太阳能热利用装置及其局限性
太阳能应用技术基本上分为光-电技术与光-热技术两类。如果从应用的全过程考虑,太阳能光-热技术在环境保护方面更具优势。因此,太阳能热利用技术受到广泛的关注。太阳能热利用由于受气象条件影响较大,具有局限性。
2.1 太阳能热利用装置
① 太阳能集热器
太阳能集热器在太阳能热利用系统中是接受太阳辐射并向传热介质传递热量的装置[2]。按传热介质类型可分为液体和空气集热器,按采光方式可分为平板型和聚光型集热器,另外还有一种真空集热器。
在太阳辐照时间短的地区,白天集热器温度的上升会导致集热器集热效率下降。在夜间或阴雨天没有足够太阳辐射时,无法实现24h连续供热,如采用辅助加热方式,则消耗大量的其他能源。传统的太阳能集热器与建筑不易结合,在一定程度上影响了建筑的美观。常规的太阳能热水器需要在房顶设置储水箱,在夜间气温较低时,储水箱和集热器向外界散热造成大量的热损失。
② 太阳能热水系统
太阳能最广泛的应用即加热水,现今全世界已有数百万台太阳能热水装置。太阳能热水系统主要包括集热器、储水箱及循环管道三部分。此外,还配备辅助加热装置(如电加热器等)以备无日照时使用。根据水循环方式的不同,太阳能热水系统可分两种:
a.自然循环方式。储水箱置于集热器上方,水在集热器中接受太阳辐射加热,温度上升,集热器与储水箱中水温不同而产生密度差,进而产生重力循环动力,促使水在储水箱及集热器中自然流动,水流量与集热器的集热量成正比。由于不需设置循环水泵,维护简单,因此应用广泛。
b.强制循环方式。水在集热器与储水箱之间循环,当集热器顶端水温高于储水箱底部水温并达到设定值时,控制装置启动使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水发生逆流,引起热损失。在同样设计条件下,强制循环方式与自然循环方式比较,具有可以获得较高水温的优势,但由于耗电及循环系统间歇运行,控制装置容易损坏,维护较复杂。
③ 太阳能暖房
大多数太阳能暖房使用热水系统,也有使用热空气系统。太阳能暖房系统由太阳能集热器、储热装置、辅助能源系统及室内风扇系统组成。最常用的热水系统将热水送至储热装置中,风扇驱动室内或室外空气在储热装置中吸热,再将吸热后的空气送至室内,或利用另一种传热介质在储热装置中吸热后送至室内,与室内空气进行换热。
2.2 局限性
就太阳能热利用设备和技术本身而言,已经趋于成熟并在不断提高和改进。由于太阳能热利用设备和技术应用存在无日照甚至是阴冷天气时无法使用等弊端,不能满足建筑连续供热的需求,往往需要配备储热装置和辅助热源,增加了成本和系统的复杂程度,而且与建筑配合更加困难。
3 太阳能与风力发电联合供热系统
在冬季,我国严寒地区、寒冷地区以及沿海地区的风力资源相当丰富。如果在这些地区的建筑屋顶和外墙以及附近设置一定数量的风力发电设备,就近直接连接电热设备,或与太阳能集热设备有机结合组成联合供热系统,满足建筑物供暖及热水供应的需求,不仅有利于建筑节能,而且有利于环境保护。
3.1 联合供热系统的流程
日本北海道大学的科研人员进行了综合利用太阳能、风能、地热能及室内余热的生态型低能耗住宅的研究[3],但尚未发现对太阳能与风力发电联合供热系统研究的相关报道。
太阳能与风力发电联合供热系统流程见图1,联合供热系统主要包括风力发电系统、太阳能集热系统、储热装置、供暖及热水供应系统。在风力发电系统中,风力发电设备利用风能发电,经供电回路、组合电控装置、电热供电回路,向电加热器供电。在发电量过剩时通过剩余电力外供电路向外供电,若发电量不足可由市电辅助供电电路补充电力。在太阳能集热系统中,循环水由储热装置经集热循环泵进入集热器吸热,然后循环水再回到储热装置,如此不断循环完成加热和储热过程。在供暖及热水供应系统中,循环热水由储热装置经供热循环泵分成两路:一路进入地板加热盘管;另一路进入热水供水管,剩余热水经热水循环管回到储热装置,以维持热
第27卷 第4期 煤气与热力w w w.w a t e r g a s h e a t.c o m
水的供水温度。膨胀水箱起容纳系统膨胀水、稳定系统压力作用,兼用作补水箱
。
图1 太阳能与风力发电联合供热系统流程F i g .1 F l o wc h a r t o f c o m b i n e dh e a t -s u p p l y s y s t e m b a s e do n
s o l a r e n e r g y a n d w i n d p o w e r g e n e r a t i o n
3.2 优势
我国风能资源丰富,资源分布也很广,在东南沿海、山东、辽宁沿海及其岛屿年平均风速达到6～9
m /s ,内陆地区如内蒙古北部、甘肃、新疆北部以及松花江下游也属于风能资源丰富地区,在这些地区均有良好的开发利用条件。风力发电与太阳能供热有较好的互补性,在白天特别是风和日丽的日子里,可以充分发挥太阳能热利用的优势,而在阴天寒冷的日子则可以发挥风力发电供热的优势。
与单一太阳能供热系统和单一风力发电供热系统相比,太阳能与风力发电联合供热所需的储热装置、输电、蓄电设备少,造价低,而且辅助热源规模也小,甚至通过合理选择储热装置可取消辅助热源。太阳能与风力发电联合供热系统,在供暖期以建筑
供暖为主,并可满足一定的热水需求;在非供暖期,在满足热水供应需求的同时,还可以满足建筑部分
用电需求。
4
结语太阳能与风力发电联合供热的研究虽然刚刚开
始,但具有很好的应用和发展前景。今后的主要研究方向为:
① 不同地区供暖期风力资源变化规律的研究,为太阳能与风力发电联合供热系统的优化设计提供基础数据。
② 太阳能与风力发电联合供热系统专用风力发电、电热、蓄热、蓄电设备的研究与开发。
③ 太阳能与风力发电联合供热系统的优化设计及控制系统的研究与开发,以及太阳能与风力发
电联合供热技术的集成。参考文献:
[1] 何建清.大规模集中式太阳能供热技术在小城镇住区
中的应用前景[J ].小城镇建设,2004,(7):81-83.[2] 王瑞平.平板型太阳能集热器效率分析[J ].西安科
技学院学报,2002,22(3):362-363、366.
[3] H a m a d a Y ,N a k a m u r a M ,O c h i f u j i K ,e t a l .F i e l d p e r f o r m -a n c e o f a J a p a n e s e l o we n e r g y h o m e r e l y i n go nr e n e w a b l e e n e r g y [J ].E n e r g ya n dB u i l d i n g s ,2001,33(8):805-814.
作者简介:赵树兴(1962- ), 男, 河北黄骅人,
副教授, 硕士, 从事热能工程的教学与研究工作。
电话:(022)23792533
E-m a i l :z h a o s h u x i n g @126.c o m
收稿日期:2006-11-13; 修回日期:2007-02-12
·工程信息·
山东省济南市崔寨高压调压计量站工程简介
建设单位:济南港华燃气有限公司。
工程内容:供气量5×108
m 3
/a 、占地1h m 2
的中石油西气东输天然气高压调压计量站。工程造价:750×104
元。
建设期:2007年投产。
(本刊通讯员 供稿)
w w w .w a t e r g a s h e a t .c o m 赵树兴,等:太阳能利用及太阳能与风力发电联合供热系统 第27卷 第4期
太阳能热水器集中供热系统设计实例 作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积4.2万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少
太阳能热水系统技术规范标准 则 1、0、1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1、0、2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1、0、3 民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语 2、0、1 民用建筑 civil building供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2、0、2 居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2、0、3 公共建筑 public building供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2、0、4 低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。
2、0、5 多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2、0、6 中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2、0、7 高层住宅 tall storey housing 层及层以上的住宅建筑。 2、0、8 高层建筑 tall building 层及层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2、0、9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2、0、10 建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2、0、11 地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2、0、12 半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2、0、13 设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2、0、14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。
太阳能供热采暖系统 （方案二） 一、项目概况 1、项目名称：***生态蔬菜大棚太阳能采暖项目 2、项目业主单位 ***太阳能工程有限公司 3、承建单位：***太阳能工程部 4、项目建设时间：2011-9 5、项目规模：工程采暖面积范围300平方。 二、工程概况 1、太阳能供热采暖系统构成 太阳能热水采暖系统包括太阳能集热采暖热水系统、辅助加热保障供暖系统、低温热水暖气片辐射供暖系统、建筑外保温低热耗系统、免费生活热水供给系统，通过各系统的相互作用，自动运行，实现满足用户采暖温度不低于13℃，生活热水不低于50℃的条件下最低能耗的目的，原理见图 桑兰太 新型暖气 桑兰太阳能系统供热采暖系统原理图 系统具有以下特点：1采用三高紫金管，南北向竖置式真空管集热器与建筑坡屋面结合比横排真空管集热器美观，同时有利于防止积雪覆盖及减少真空管积尘影响；2电加热保障供暖系统串联于太阳能
采暖热水系统中，可根据用户需要决定启动、停止动作，可根据采暖供水回水温差自动运行；3采暖末端采用低温热水暖气辐射供暖系统，系统散热面积大、散热均匀，有很好的蓄热能力，采暖舒适感好、耗能低；4太阳能全年全天候提供用户生活热水的承压供给系统，在使用太阳能热水时无需担心上水问题、热水压力不足、跑水问题、集热管结水垢问题、冬季热水器防冻问题。太阳能集热系统采用循环系统设计，可以避免闭式系统由于过热而导致系统过压损坏。系统热水箱及地暖供水通过控制系统防高温过热温度设置功能避免供水超温。 2、系统参数 （1）采暖面积：300平方； （2）集热器面积：70平方（平均值）； （3）集热器类型：三高紫金管 （4）集热器安装倾角：28°。 （5）采暖水箱：容积500L，开式不锈钢水箱； （6）生活热水：利用储热水箱的盘管换热器提供生活热水。 3、系统设计 （1）设计参数 安装地点：济南 集热器安装方位：南向，倾角28℃； 太阳辐照量：全年6257.81MJ/m2，采暖季2001.45 MJ/m2，采暖季日平均值20.11 MJ/m2?d； 采暖面积：300 m2； 平均人数：10人 平均日用水定额：70L/人 设计热水温度：45度； 设计冷水温度：10度。 （2）供热负荷 ①采暖负荷。按照单位面积热负荷 qH为24.6W计算，日平均采暖负荷QH： QH=qHA0=5166W ②热水负荷。按照平均每天5人，人均日用热水70L计算，自来水温度为10℃，贮水箱内水的终止设计温度为45℃。 日平均热水负荷Qd: Qd = mqrdρrc(tend-tL)/86400=334.4W （3）太阳能集热器 ①集热器选型。太阳能集热系统采用三高紫金管，南北向竖置真空管集热器与建筑坡屋面结合比横排真空管集热器美观，同时有利于防止积雪覆盖及减少真空管积尘影响。平板集热器在同样安装条件下易积雪、积尘，影响系统得热。金属-玻璃真空管集热器性能较好，但造价偏高。 结合本项目特点，系统选用竖置式三高紫金真空管集热器。
霍斯曼太阳能供暖系统 太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地和海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有,可直接开发和利用，无须开采和运输，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严 重的今天，这一点是极其宝贵的，到地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标准煤热值，其总量数现今世界上可以开发的最大能源，据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年。从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的，太阳能供暖系统利用太阳能转化为热能，通过高效平板集热设备采集太阳光的热量，再通过热导循环系统统捋热量导入至换热中心然后将热水导入地板采暖系统，通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现，春夏秋冬可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。 太阳能供暖工程的寿命可达20年以上，一般五年内就能收回成本，长达15年以上的免费享用尽显它的节能本色。
霍斯曼太阳能供暖产品优点介绍： 一、高效节能最大效率的利用太阳能量可节约能源成本40-60%以上，运 行成本大大降低。 二、安全可靠太阳能没有常规能源所存在的易燃易爆、中毒、锻炉、触电 等危险是安全可靠的热水系统。 三、绿色环保采用了太阳能洁净绿色能源，避免了矿物质燃料对环境的污 染。为用户提供干净舒适的生活空间。 四、智能控制系统采用了智能化控制技术，自行控制，最佳经济运行，可 设置全天候供应热水，使用非常方便。 五、使用寿命集热管道采用铜管激光焊接，聚氨酯发泡保温抗严寒，进口 面板钢化处理，可抗击自然灾害，使用寿命15年以上。 六、建筑一体化可安装在高层阳台、窗下等朝阳的墙面实现建筑一体化， 尽享舒适生活。 七、能源互补阴雨天气使用燃气壁挂炉通过太阳能换热器自动切换，无需 人工调节。 八、应用广泛可应用与高层及多层的住宅、独立别墅、中小型宾馆、洗浴 中心、学校等供暖、洗浴场所。 霍斯曼太阳能供暖组成结构： 1．太阳能集热器 2．辅助加热及循环控制 3．蓄热水箱 4．管道连接 霍斯曼太阳能供暖运行原理： 1加热方式： 晴天状态下，当太阳能循环控制系统检测到太阳能集热板热水温度超过高温储热水箱内5摄氏度时启动循环水泵进行循环，把太阳能集热板收集的热量带入高温蓄热水箱通过紫铜盘管进行加热，并保温储存，以备使用。 2运行方式： 冬天供暖模式下，当启动燃气壁挂炉时，燃气壁挂炉首先进行水路、风路安全检测，进行完检测达到运行条件后，启动热能转换器循环水泵提取高温水箱热水，当热能转换器
1太阳能供热采暖系统综述 太阳能供热采暖系统将太阳能转化成热能，供应冬季采暖和全年生活热水。系统主要由集热系统、换热储热系统、辅助能源和控制系统等4大部分组成。 集热系统 根据使用区域和用户投资规模不同，使用相应的太阳能集热器组成集热系统。包括全玻璃真空管集热器、平板集热器、玻璃金属集热器（玻璃金属u 型管集热器、玻璃金属热管集热器）等，集热系统可以采用直接系统间接系统。长期运行过程中既要考虑太阳能集热系统的越冬保护问题，又要考虑集热器夏天过热问题。直接式系统既可以采用回流式排空防冻措施也可以采用电伴热或热循环防冻措施；由于间接式系统一般采用低冰点高沸点介质做导热液，因此不存在冬季越冬保护问题，但其夏季过热是主要问题。 换热储热系统 目前常用的太阳能采暖系统中多以热水显热的形式来完成供热和储热，随着技术的进步逐渐有以相变潜热供热的太阳能供热采暖系统面世。集热系统种类不同，换热设备和储热系统都不同，直接式系统把水作为集热的热媒和采暖供热的热媒；间接式系统一般用换能液（低冰点高沸点介质）通过换热器把集热器产生的热量储存到储热系统中；换热器可以是内置式也可以是外置式。储热水箱的容积和太阳能采暖保证率有关，所以同样集热面积的太阳能采暖系统，储热水箱容积可能不同，太阳能保证率越大，储热水箱的容积越大。
用热系统 太阳能采暖系统用热包括两部分：采暖用热、生活热水用热。生活热水要求水质新鲜、富含氧气、温度合适、带有一定压力、清洁、无病菌、无异味，因此不能和采暖系统共用一套水源，采用双水箱系统、单水箱加换热器系统。 对采暖系统来讲，末端散热器主要用热设备，通过热传导、辐射、对流把热量散发出来，让居室的气温得到提升。太阳能辅助采暖系统可以在地板底下敷设加热管、普通金属散热器、风机盘管散热器等多种形式末端散热器。目前市场上销售的采暖散热器从材质上分为铜管铝翅对流散热器、钢制散热器、铝制散热器、铜制散热器、不锈钢散热器、铜铝复合散热器以及老式铸铁散热器等。 辅助能源和控制系统 辅助能源和控制系统是保证太阳能采暖系统全天24h安全可靠运行的关键。控制系统控制策略的优劣决定系统运行过程是否节能，降低耗电输热比的关键措施。 2常见太阳能采暖系统组成方式 常见4种太阳能采暖和生活热水系统 由于集热器种类和运行方式有多种形式，储热水箱有开口式、封闭式及有无内置换热器式等种类，辅助能源安装在水箱内部的电加热器、通过内置或外置换热器进行加热的外部加热装置，如电锅炉、燃气炉、燃油炉、燃煤炉；外置辅助加热装置还可以直接给水箱中的水加热。因此太阳能供热采暖有多种组合方式，直接式太阳能集热系统
一． 太阳能供热系统太阳能集中供热系统 1.1 概述 太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太 阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。 1.2 太阳能新能源的发展趋势 太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热 能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热 水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和 相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经
济应用、安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置 于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。 太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。 在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。 当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。
太阳能供暖系统设计 摘要：阐述了太阳能供暖系统的组成、运行原理、主要设计参数和经济效益等，并介绍了一个太阳能供暖系统的实测情况。 欧洲各国对太阳能供暖给予了较高的重视，已规模化推广，到2005年共安装1536万m2太阳能集热器，太阳能供暖系统使用集热器约占集热器总量的20％，每年新建太阳能供暖系统约12万个，可节约常规能源20％～60％。 在国外，太阳能供暖已成为太阳能热利用的主要发展方向，国际能源机构在2001年指出，全球的太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。 太阳能供暖技术对我国建筑节能有着非常积极的作用，是今后太阳能光热利用的新方向。1太阳能供暖系统设计 1.1太阳能供暖系统简介 太阳能供暖系统主要由4部分组成：1)热量提供部分，太阳能集热器和辅助加热设备； 2)储热换热部分，储热水箱和换热设备；3)热量使用部分，供暖末端；4)控制部分，系统控制器。 太阳能供暖系统不同于太阳能热水系统，主要体现在以下几个方面：1)季节性使用明显，系统利用率低；2)供热需求量大，供暖季随时问变化明显；3)系统热媒温度根据不同的供暖形式而变化；4)冬、夏平衡问题，冬季需热量大，太阳能辐照量少，夏季需热量小，太阳能辐照量大。 1.2太阳能供暖系统运行原理 太阳能供暖系统在供暖季提供部分供暖热量，非供暖季提供足量生活热水，全年充分利用太阳能资源。因此，太阳能供暖系统也常称为太阳能联合系统(solarcombisystem)。系统运行原理如图1所示。 1)系统运行原理 太阳能集热循环：太阳能集热循环为温差控制、强制循环的落空系统。系统通过比较太阳能集热器和水箱的温度控制集热器循环泵启停，当集热器温度高于水箱温度设定值时，循环泵启动，太阳能集热器不断将水箱中的热水加热；当温差低于设定值时.循环泵停止，室外太阳能集热器和管路中的水受重力作用落回水箱(要求集热器比水箱位置高)，防止反向散热，并达到冬季防冻的目的。 辅助加热循环：辅助加热为温度控制。系统通过检测水箱中的温度是否达到设定温度，确定辅助热源是否开启。 2)系统特点
太阳能供暖系统方案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
太阳能采暖系统 方 案 书 班级：电机二班 姓名：刘常斌 2、系统基本设计 2.1根据改地区全年气温温差大的特点，选用热效率高、经济实惠的玻璃-金属真空管式太阳集热器。 2.2采用太阳能与联合供采暖的系统方案，并优先利用太阳能。当阴雨天或太阳能不足时，用采暖系统辅助加热补充采暖，并充分利用太阳能，最大限度地减少用气量，降低运行费用。 2.3太阳能系统设计为直流式定温放水太阳采暖系统，达到充分利用太阳能。直流式系统分虹吸式和定温放水型。定温放水型特别适合大型太阳能采暖装置，布置也较为灵活，缺点是要求性能可靠的电磁阀和控制器，从而使系统较为复杂，在当前的技术条件下，值得推广。 直流式采暖系统按控制方式有3种：一是流量控制式，适用于大面积系统。当水压不足时为克服管道阻力可在系统中加入小型水泵。二是温控阀控制式(或膨胀阀控制式)适用于小面积
直流采暖系统。该系统因不用常规能源又获得较多的系统效率而得到用户的欢迎。三是电磁阀控制式，大小面积都适用，但还未有专用电磁阀。 2.4冬季管路防冻采用低温时水泵自动循环和自限温伴热带自动启动的双重防冻设计，防止管路结冰冻坏。 2.5采用工业级CPU 可编程电脑控制器，实现太阳能系统的全自动化、智能化，确保控制系统的可靠性，实现自动化运行，并可以根据用户的实际需要修改控制程序，使太阳能系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。 2.6采暖供应采用变频增压循环供水方式，为了减少采暖循环的热损失，在采暖回水末端加装一个可根据管道水温自动控制的电磁阀。当管道温度低于40℃时，电磁阀自动打开；当采暖循环使管道水温达到水箱水温时，电磁阀自动关闭。 综上所述，不同类型的产品各有其优缺点。我们认为：选择全玻璃真空管太阳集热器比较合适，热效率高，经济实用，是目前国内市场普遍使用,生产成熟的产品。 3、系统运行原理 系统运行原理如上图所示。 3.1正常情况下，太阳能定温加热在光照条件下，当太阳集热器内水温达到设定水温时（可在0～100℃之间任意设定，一般设定在45～55℃之间），电脑控制器使供冷水电磁阀自动打开，自来水进入太阳集热器底部，同时将太阳集热器顶部达到设定温度的采暖顶入储采暖箱；当太阳
太阳能发电和风力发电概述 上海力友电气有限公司专业为太阳能发电、风力发电、燃料电池发电、水力发电等各种可再生能源发电系统提供各种完美的工程方案，其产品主要应用于可再生能源并网发电系统、离网型村落供电系统及各类户用电源系统，并可为电网困难地区的通信、交通、路灯照明等提供电力帮助。 一、离网发电系统 风机和光伏组件为发电部件 控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。 蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，逆变器的高效运行也显得非常重要。 产品包括 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源 二、并网发电系统 可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。 因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，
太阳能供热系统 一．太阳能集中供热系统 1.1 概述 太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能热水器符合低碳经济的发展，是可持续的、节能减排产品，是太阳能行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大，市场发展具有极大的潜力。近几年政府大力支持太阳能行业的发展，2009年出台了针对太阳能的家电下乡政策，对太阳能家电下乡产品进行补贴，惠及亿万百姓，符合中央建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力的要求。太阳能行业的前景是光明的，但道路是曲折的。具体到每个企业，由于每个企业的技术、产品和水平等等不一，所以，能否到达行业光明的彼岸取决于企业的综合实力。目前，我国太阳能热水器行业产业发展不规范，企业自律性较弱。但是太阳能行业的发展必将会回归理性，企业需更加注重对产品品质的提升。希望行业内各大品牌联合起来，发挥各自企业优势，共同推进产业发展，维护市场秩序，营造和谐有序的行业发展环境。 1.2 太阳能新能源的发展趋势 太阳能热水系统是利用“温室效应”原理，将太阳辐射能转变为热能，并将热量传递给工作介质从而获得热水的供热系统。太阳能热水系统由太阳集热器、贮热水箱、循环泵、辅助热源、控制系统和相关附件组成。太阳能热水系统的系统设计应遵循节水节能、经济应用、
安全简便的原则。从节水节能考虑，必须设置保温措施；从使用功能考虑，目前最应解决的是冷热是系统压力平衡的问题，优先选用承压式系统；从建筑美观考虑，优先选用分离式系统；从水质卫生考虑，优先选用间接式系统由于系统集热器和部分管道置于室外，而赤峰市冬季环境温度较低，集热器、管道有可能结冰冻胀造成设备损害，影响整个热水系统的正常运行。 太阳能系统的防冻通常采用以下几种方式：①排空法防冻方式。在结冰季节到来之前，将集热器排空，系统不运行。或者在集热器下集管进口处设置自动控制线路的温度触点，0℃以前即将集热器排水阀打开，排空集热器中的水。缺点是如果温控线路失灵，集热器即会冻裂。排空法是消极防冻方法，不仅浪费水源，而且降低了集热器的年集热效率，不能充分利用太阳能，除了受到工程造价低的限制，否则不宜采用。②保持集热系统中的水不断流动。这种方式要求集热系统不能有循环死角，否则该处管道等部件仍会冻裂。为维持水的流动，需启动水泵耗费常规能源，水在流动过程中会损失水箱中部分能量。这种方法浪费常规能源，而且系统热损失大，所以不宜使用。③排回法防冻方式。即水箱置于集热器的下方，根据储热水箱底部及集热器顶部的水温差控制水泵的运转或是停止。当集热系统当集热系统出口水温低于储热水箱水温是，循环泵关闭，集热系统停止工作，集热系统中的水依靠重力作用流回储热水箱。当使用排回系统时，集热系统集热器和管路的安装坡度有严格要求，以保证集热系统中的水能完全排回。
二、风力发电系统有哪些设备组成 2.1 基本原理和部件组成如下： 大部分风电机具有恒定转速，转子叶片末的转速为64米/秒，在轴心部分转速为零。距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。图中的黄色带子比红色带子，被吹得更加指向风电机的背部。这是显而易见的，因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。 大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。从转子叶片看过去，并向叶片的根部移动，直至到转子中心，你会发现风从很陡的角度进入（比地面的通常风向陡得多）。如果叶片从特别陡的角度受到撞击，转子叶片将停止运转。因此，转子叶片需要被设计成螺旋状，以保证叶片后面的刀口，沿地面上的风向被推离。 2.2 风电机结构 机舱：机舱包容着风电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风电机转子，即转子叶片及轴。 转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且被设计得很象飞机的机翼。 轴心：转子轴心附着在风电机的低速轴上。 低速轴：风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。 高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风电机被维修时。 发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。
偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风电机偏航。通常，在风改变其方向时，风电机一次只会偏转几度。 电子控制器：包含一台不断监控风电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风电机操作员。 液压系统：用于重置风电机的空气动力闸。 冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风电机具有水冷发电机。 塔：风电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔，也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全，因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。 风速计及风向标：用于测量风速及风向。 蓄电池：是发电系统中的一个非常重要的部件,多采用汽车用铅酸电瓶，近年来国内有些厂家也开发出了适用于风能太阳能应用的专用铅酸蓄电池。也有选用镉镍碱性蓄电池的，但价格较贵。 控制器和逆变器：风力机控制器的功能是控制和显示风力机对蓄电池的充电，以保证蓄电池不至于过充和过放，以保证蓄电池的正常使用和整个系统的可靠工作。目前风力机控制器一般都附带一个耗能负载，它的作用是在蓄电池瓶已充满,外部负荷很小时来吸纳风力机发出的电能。 逆变器：逆变器是把直流电(12V、24V、36V、48V)变成220V交流电的装置，因为目前市场上很多用电器是220V供电的，因此这一装置在很多应用场合是必须的。 2.3 风电机发电机 风电机发电机将机械能转化为电能。风电机上的发电机与你通常看到的，电网上的发电设备相比，有点不同。原因是，发电机需要在波动的机械能条件下运转。 2.3.1 输出电压
南京朗诗物业管理有限公司 太阳能集中供热水系统维护保养规程 LW-GC31-2009A 2009-08-01 生效 1 管理目的 定期检查太阳能集中供热水系统设备，及时处理设备故障，确保设备处于最佳工作状态。 2 适用范围 本规程适用于南京朗诗物业管理有限公司所管辖下的所有太阳能集中供热水系统设备维修保养工作。 3 职责权限 服务中心工程模块系统维护工负责太阳能集中供热水系统设备管路/阀门等机械部件维修保养工作。 服务中心工程模块系统运行主管负责维修保养计划制定、工作指导及设备外委修理的联系、监督工作。 工程模块维修电工负责太阳能集中供热水系统设备的电气线路和元器件的维护保养工作。 服务中心工程模块负责人负责对维修保养工作进行协调、指导、监督工作。 4 工作程序 太阳能集中供热水系统设备管理要求 4.1.1系统维护工根据“年设备设施保养计划”和设备说明书要求，结合设备实时工作状态，对太阳能集中供热水系统设备进行维护、保养，维保工作；完成后填写“设施/设备维修保养记录”，零部件更换及大修情况同时记录于“设备管理台帐”。 4.1.2太阳能集中供热水系统设备需停机维保时，应先调整好备用机，待备用机运行正常后再停机检修。 4.1.3故障维修一般不超过2小时，若在2小时内无法解决的故障，应将故障原因、解决方案、解决时间书面上报物业服务中心和工程技术部经理。 4.1.4如需对冷热水管道及部件进行维修，维修主管以“工作联系单”形式书面通知物业服务中心客服模块停用的起止时间，由物业服务中心客服模块负责通知有关用户。再进
行维保操作，运行要求按照《太阳能集中供热水系统操作规程》执行。 4.1.5燃气热水器委外维修按《设施设备管理规定》执行，委托原设备厂商定期检查维护。 4.1.6服务中心工程模块运行主管每年11月制订下年度“年设备设施保养计划”，运行主管根据批准后的“年设施设备保养计划”，分解月度设备维护保养计划，安排维修工依据保养方案实施计划。 4.1.7工程负责人对太阳能系统维保工作提供指导，并检查、监督维保工作情况。 太阳能集中供热水系统的组成： 4.2.1加热系统：太阳能集热管、燃气炉/燃气管道。 4.2.2循环水系统：循环水泵。 4.2.3管道及附件：水箱、自控阀门及管网、控制柜。 设备保养 4.3.2循环水泵/管道及附件的维护保养按照《给排水维护保养规程》的要求执行。 4.3.3控制柜的维护保养按照《供配电系统维护保养工作规程》的要求执行。 5 相关文件 《设备设施管理规定》 《太阳能集中供热水系统操作规程》 《给排水系统维护保养规程》 《供配电系统维护保养规程》 6相关记录 设备管理台帐（参见《设施设备管理规定》） 年设备设施保养计划（参见《设施设备管理规定》） 设施/设备维修保养记录（参见《设施设备管理规定》） 工作联系单（参见《文件管理制度》）
太阳能供暖设计 （一）检索词：太阳能供暖；中国期刊全文数据库 1。《太阳能供暖与制蒸馏水综合应用技术》 作者：任胜义，宋秀静 期刊名称《可再生能源》 引言 太阳能供暖是一项系统工程，一次性投资大，使用季节性强[1]。为满足建筑热负荷的需要，太阳能供暖工程须使用足够数量的太阳能集热管，以保证在供暖期为建筑提供足够的热量。但是，在非供暖期，太阳能集热器所转换的热量不仅无处使用，还要蒸发掉大量的水，否则系统将会被烧毁，该问题影响着太阳能供暖技术的应用与推广。为解决这个问题，本文提出了在供暖期间利用太阳能集热器对建筑供暖，在非供暖期利用太阳能集热器制蒸馏水的多功能综合应用系统。太阳能供暖与制蒸馏水综合应用系统由太阳能供暖系统和太阳能制蒸馏水系统两部分组成[2] ，[3]。 太阳能供暖系统 太阳能供暖系统主要由太阳能集热器、保温储水箱、电加热装置、散热装置、管 道系统和智能控制系统构成（图 1）。保温储水箱用不锈钢板加工而成，外侧加聚氨酯 保温材料，顶部设有排气孔，底部设排污口和截止阀。在储水箱侧面设有水位显示计。 辅助电加热装置是由加热盒和电磁炉构成。散热装置即铺设在供暖房间地板下的PE管。管道系统由冷热水管、地热管、水泵、三通、电磁阀等组成。控制器连接两个微电脑时 控开关，其中一个微电脑时控开关 1 控制水泵，另一个微电脑时控开关 2 控制电磁阀。 控制器的热电偶传感器安装在集热器侧面延伸至内胆。太阳能集热器安装在建筑物朝阳 的屋面上，储水箱置于室内。 2。《太阳能供暖系统实验与数据分析》 作者：刘伟锋；宋蕾；王启镔；郭晓强；刘俊红；《建筑科学》 3。《太阳能热泵供热系统的模拟研究》 作者：田津津；孙冰冰；张哲；张晨阳；陈阳；《水电能源科学》 （二）检索词：太阳能供暖；中国优秀硕士学位论文全文数据库 《跨季节太阳能供暖系统设计》 作者：常立存； 学位授予单位：西安建筑科技大学 （三）检索词：太阳能供暖；中国专利数据库（知网版） 《一种太阳能供暖系统》 发明人：王芷龙;周石;敬李;赵纯亮;王智彪 专利类型：发明专利 专利分类号：F24D11/00;F24D19/10 专利摘要：本发明提供一种太阳能供暖系统,包括采集太阳能并将之转化为热能的采暖单元、热存储及交换单元、以及供暖单元,所述热存储及交换单元中包括有对所述采暖单元中的热能进行存储的蓄能系统和能提升蓄能系统中存储的热能的温度的热泵系统,所述蓄能系统设置在地面以下,所述采暖单元、蓄能系统、热泵系统、供暖单元依次连通以进行热交换。该太阳能复合供热供暖系统成本低、高效、节能、实用,特别适合条件比较艰苦的小
太阳能集中供热水收费方式研究 1 居住建筑太阳能集中供热水成本居住建筑太 阳能集中供热水成本是指为了保障 太阳能热水系统的正常运行，支付辅助能源费用、系统 运行耗电费、自来水费及运行企业的管理、维护费用等，可归为固定费用（Yi）和变动费用（Y2），则热水总成本（Y）即为： Y=Y1十Y2 (1) 其中，固定费用（Y1）包括系统建设投资、系统日常维 护费用、系统运行管理费、自来水费和系统输送动力费用：变动费用（Y2）指系统运行的辅助热能消耗费用。 1.1 系统建设投资费用 产权人承担初投资时，新建建筑热水系统投资由建 设单位纳入项目建设成本。产权人承担初投资（含业主 分摊的既有建筑系统投资）的太阳能集中供热水系统到 达设计寿命后，太阳能热水系统运行服务单位提出太阳能热水系统改造方案，同相关业主进行协商，确定各用户 所承担的费用，进行系统更新改造。此时，系统建设投 资费用不应计入太阳能集中供热水价格中。 既有建筑产权人未承担初投资时，鼓励采用能源合同管理模式。太阳能系统投资及共用部分运行维护、更 新费用及运行费用都由节能服务公司承担。太阳能集 中供热水系统的户内设施部分运行维护与更新费用由 业主负责。能源合同公司应根据实际分析计算和相关规 范制度要求，确定热水系统的最佳太阳能保证率，同时，应对居民解释公布热水成本的构成及计算依据，以确保用户的权益及太阳能热水系统的最佳效益。 1.2 系统日常维护费用系统日常维护费用是指对太 阳能集中供热水系 统的集热系统、集中辅助热源系统、输送管网系统等公 共设施设备部分的日常维护费用，不含太阳能集中供热水系统的户内设施部分等产权人所有部分的维护费用。产权人所有部分的运行维护与更新费用由产权人负责。 太阳能热水系统设备维保单位应对设备维护各项费用价 格明确公示。设备保修期内免费维修更换，保修期后的 系统寿命期内，按明码标价收费。 以某居民小区集中供应生活热水系统为例，其户内 设备、管道的年折旧率为4%，维修费为折旧费的30%： 户外设备、管道的年折旧率为6%，维修费为折旧费的 30%l的。太阳能集中供热水系统室外、室内设备投资比例 约为6:4［飞由此可得出太阳能集中供热水系统日常维 护费用，同时结合对连云港市某以空气源热泵为辅助热 源的太阳能热水项目的调研情况（热水均 1」摊的维护成本为1.6 元It），太阳能集中供热水系统热 水承担的维护成本的参考范围为0.5 1.5元Ito 1.3 系统输送动力费用系统输送动力费用指太阳能 热水系统热水输送 设备的电力消耗费用，与系统输送设备的功率及每天 运行时间有关。每吨热水均摊的输送动力费用为于系 统输送设备日累计消耗的电量除以系统的日设计热水 量。如实测的某太阳能集中供热水系统中，每吨热水平 均消耗的输送耗电量为1刊kW?h/t，输送动力费用为 0.76元It。由于系统输送动力费用占热水价格的比重 较小，该项费用可按常数（固定费用）计，参考范围为0.5 1.0元丘。 1.4 运行管理费用和水费运行管理费用指太阳能热水 系统运行服务单位 支付的维护管理人员工资及其他管理费用等。太阳能 热水系统正常状况下自运转，维护人员只需按期巡视检 查即可，设备发生故障后，及时联系设备供应商维修处 理。建议集热器面积达到00m2以上（或太阳能热水系统 项目楼栋数量达8个及以上）设置相应专职管理人员 人轮班），根据北京市技术人员的工薪标准， 每吨热水承担运行管理费用参考范围为1.0 1.5元It。 水费根据北京市自来水相关价格政策执行，采用民用水 价，目前北京为4元It。 1.5 变动费用（Y才变动费用是指太阳能热水系统 运行中，随着系统 设计、辅助热源形式、管网布置的不同，费用有所增减的项目，主要指辅助热能费用。辅助热能费用指在太阳能热水系统 运行中，为弥补太阳能加热的不足，确保稳定持续提供生活 热水而利用市政热力、燃气、电、热泵等能源辅助加热消耗 的能源费用。太阳能集中供热水成本计算时变动费用可参照式（2）进行计算： Y2＝平1二旦p (2) 1刊L 式中：f为太阳能热水系统的太阳能保证率，取设 计值： ηL为太阳能热水系统的水箱和管网热损失率，取 15% 20%; p 为各类能源应用于太阳能热水系统辅助加热的热价，元／GJ; Q为加热It自来水所需要的理论耗热量，GJ。若 按太阳能保证率50%、系统水箱和管网的热损 失率15%计，不同种类能源（市政热力、燃气、电、煤、热泵）应用到太阳能热水系统辅助加热的热能价格p （考虑热源效率和相应管网效率）见表1。
科技综述 太阳能集中供热系统发展简况 北京工业大学 底 冰☆ 马重芳 唐志伟 吴玉庭 魏加项 摘要 介绍了太阳能集中供热系统的概念、分类及在欧洲的发展状况,着重讨论了太阳能 季节蓄能供热系统的各种蓄能方式;建议在我国开展太阳能集中供热的研究与工程示范工作,以应对城市化进程中建筑用能的增加和《京都议定书》中二氧化碳减排的要求。 关键词 太阳能短期蓄能集中供热系统 太阳能季节蓄能集中供热系统 节能 De vel op m e nt st atus of c e ntral s ol ar h e atin g s yst e ms By Di Bing ★,Ma Chongfang ,Tang Zhiwei ,Wu Yuting and Wei Jiaxiang Abstract Presents the concept ,classification and development in Europe.Emphatically discusses the energy seasonal storage methods of central solar heating plants.Suggests that research and demonstration project should be carried out in order to satisfy energy consumption of buildings along with urbanization and conform to Kyoto document about reduction of CO 2emissions. Keywords central solar heating plant with diurnal storage ,central solar heating plant with seasonal storage ,energy efficiency ★Beijing University of Technology ,Beijing ,China ① 0 概述 太阳能是一种重要的可再生能源,我国的太阳能热利用技术发展很快,家用太阳能热水器得到了广泛的应用。欧洲国家在太阳能利用上做了很多开拓性的工作,了解他们在太阳能利用方面的发展动态对确定我国太阳能事业的发展方向将会很有裨益。当前,欧洲除了继续研发、生产高性能的小型家用太阳能热水器外,更重视太阳能集中供热系统的研究与工程示范工作。太阳能集中供热系统可以为建筑提供生活热水与冬季供暖。由于可资利用的太阳辐射能量是随昼夜、天气状况、季节等因素变化的,大型太阳能系统要正常运行,必然要有蓄能装置,根据蓄存与使用能量的时间跨度可分为太阳能昼夜(或短期)蓄能供热系统CSH PDS (central solar heating plant s wit h diurnal storage )和太阳能季节蓄能供热系统CSHPSS (cent ral solar heating plant s wit h seasonal storage )。前者主要为住宅、旅馆、医院、办公楼等建筑提供生活热 水,通常这种系统按提供7,8月份生活热水负荷的80%～100%设计,一般可提供全年热水负荷的40%～50%。后者主要为区域建筑供暖和供应生 活热水,通常提供全年这两项热负荷的40%以上。 截止到2001年,在欧洲共建成55个太阳能集中供热系统[1],其中28个项目中的太阳能集热器面积在1000～2700m 2,另外27个项目中的太阳能集热器面积为500～1000m 2,项目主要集中在瑞典、德国、荷兰、奥地利、丹麦等国家。 上世纪70年代,由于能源危机,欧洲的科学家开始研究大规模使用太阳能的相关技术,为了便于 ①☆ 底冰,女,1973年8月生,博士研究生,讲师 100022北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程 节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室 (010)67391613 E 2mail :dibing @https://www.doczj.com/doc/e55764223.html, 收稿日期:20051111修回日期:20060123
一、单选题（共35分，每题1分） 1.主导风向频率在（ D ）以上的地区，可以认为是风向稳定地 区。 A、30% B、50% C、60% D、80% 2.风电场选在容量系数大于( A)的地区，有较明显的经济效益。 A、30% B、20% C、10% D、5～15% 3.风速随地面高度的变化随之变化,地面粗糙度越大，这种变化就 ( A )。 A 、越大 B、越小 C、基本不变 D、不确定 4.将50W／m以下、3～20m／s风速的年累积小时数在( A )以下的 划为风能贫乏区。 A、2000 B、2000～3000 C、3000 D、1500 5.风速仪传感器属于（C）。 A、温度传感器; B、压力传感器； C、转速传感器； D、振动传感器。 6.在一个风电场中，风力发电机组排列方式主要与（ C ）及风力 发电机组容量、数量、场地等实际情况有关。
A、风速; B、空气密度； C、主导风向； D、高度。 7.风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫（B ）。 A、平均风速； B、额定风速； C、最大风速； D、启动风速。 8.风力发电机开始发电时，轮毂高度处的最低风速叫（ C ）。 A、额定风速； B、切出风速； C、切入风速； D、平均风速。 9.当风力发电机组呈矩阵分布时，一般各风机间的间距不小于 （ A ）倍风轮直径。 A、3-5； B、1； C、5； D、7。 10.风力发电机组系统接地网的接地电阻应不小于（ D ）Ω。 A、2； B、4； C、6； D、8。 11.风速传感器的测量范围应在（ C）。 A、0~40m/s； B、0~50m/s； C、0~60m/s； D、0~80m/s。 12.接受风力发电机或其他环境信息，调节风力发电机使其保持在 工作要求范围内的系统叫做（ A ）。 A、定浆系统； B、保护系统； C、控制系统； D、液压系统。