太阳能热风采暖系统设计及可行性研究
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太阳能热风采暖系统设计及可行性研究
作者:于洪艳齐志勇
来源:《现代农业科技》2010年第22期
摘要介绍太阳能热风采暖系统方案的设计,并对其进行可行性分析,以为解决当前能源环境问题,以及利用太阳能提供参考。
关键词太阳能;热风采暖系统;设计;可行性
中图分类号TU832.17文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)22-0240-01
StudyonDesignandFeasibilityofSolarEnergyHotAirHeating
YU Hong-yan 1QI Zhi-yong 2
(1Jilin Agrcultural Science and Technology College,Jilin Jilin 132101; 2 Environmental Engineering Assessment Center of Haerbin in Heilongjiang)
AbstractThe scheme design of solar energy hot air heating system was introcluced,the feasibility was analyzed,so as to provide references for solving energy and environment problems and using solar energy.
Key wordssolar energy;hot air heating system;design;feasibility
能源是人类赖以生存和发展的最重要资源,是国家经济社会发展和人民生活改善的重要物质基础。
但由于常规能源资源本身有限性和对环境的影响,使世界上许多国家加强了对新能源
和可再生能源技术开发。
在新能源的应用领域,太阳能由于其能量丰富、对环境无污染的特点得到各国政府的重视和支持[1-4]。
该文在对能源环境问题和太阳能利用的优越性分析的基础上,设计出一套太阳能热风采暖系统,同时分析优点及其社会的可行性。
1太阳能热风采暖系统方案的设计与分析
1.1设计方案
太阳能热风采暖系统能量的转换思路为:太阳能转换成水的热能,热水再与管道内的空气进行热量交换,转换成气体的热能,再由风机沿风管送入暖风箱,进而进入采暖间。
系统由太阳能集热器、水泵、换热储水箱、风机、暖风箱、过滤网组成,如图1所示。
1.2方案分析
系统的热量由集热器提供,集热器采用平板型集热器,平板型集热器吸收太阳辐射的面积与采集太阳辐射的面积相同,吸收的热量可以使热媒的温度达到在80~100 ℃之间,足够系统所需的热量。
采集的热量通过循环水泵进入换热储水箱。
当太阳能不足时可以启动辅助加热系统(电),以保证热量的供应。
根据当地采暖其太阳辐射量及采暖间的热量要求进行计算后选择。
所用公式如下:
F=G/Vρ
式中:F—换热面积(m2);G—被加热的空气流量(kg/s);Vρ—最经济的空气质量流速
(kg/(m2·s))。
2太阳能热风采暖系统可行性分析
2.1能量来源
我国太阳能资源丰富,约2/3国土的年太阳辐射总量接近6 000 MJ/m2,发展太阳能采暖前景广阔。
对世界一次能源替代趋势的研究结果表明,2050年后核能将占第1位,太阳能占第2位,21世纪末太阳能将取代核能占第1位[5]。
2.2节约水资源
我国北方建筑物冬季采暖系统的热媒常使用水,经过一个采暖期的使用,水已经受到了污染。
同时我国是世界上100多个缺水国家之一,并且水质性缺水十分严重,把供暖系统的水变成空气,大大减少了采暖用水量。
2.3使用安全
与传统锅炉供暖相比,太阳能热风采暖系统使用安全。
一旦锅炉系统出现系统故障或操作事故,轻者影响设备的正常运行,严重者发生爆炸事故,造成设备损坏以及人员伤亡。
2.4使用效率高
传统热风炉采暖系统只能在冬天采暖使用,其他季节设备闲置,使用效率低,而太阳能热风采暖系统在采暖期可以进行热风供暖,在非采暖期加以简单改造提供热水。
实现了采暖设备的全年使用。
3小结
太阳能资源丰富,清洁无污染,应用前景广阔。
太阳能热风采暖系统把节能和节水相结合,真正实现了节能环保、可持续发展;由于太阳能不需要运输,对商品能源短缺、能源需求量日益增加的广大农村地区具有长远的社会效益。
4参考文献
[1] 姚伟.太阳能利用与可持续发展[J].中国能源,2005,27(2):46-47.
[2] 单军勇,刘效洲.太阳能采暖的可行性分析[J].工业锅炉,2003(6)41-43.
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[5] 王默晗,杨前明,孔祥强,等.太阳能供暖在建筑中的应用[J].中国建设动态:阳光能
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