浅谈我国北方地区的太阳能供暖系统设计

北方暖气的供热管网设计与规划优化方法北方地区的暖气供热系统是冬季保证人们生活舒适的关键设施之一。

为了确保暖气供热系统的高效运行和供热质量，设计和规划优化方法至关重要。

本文将介绍北方暖气供热管网的设计和规划优化方法，以确保供热系统的高效运行和人们的舒适度。

首先，设计和规划供热管网时需要考虑到整个区域的供热需求和布局。

北方地区冬季的供热需求较高，因此需要合理规划供热管网的布局，以满足不同区域的供热需求。

要考虑到不同地区的人口密度、建筑物的高度和形状等因素，以确保供热管网能够覆盖所有区域，并提供均匀的供热。

其次，在设计和规划供热管网时需要考虑到管道的材料选择和敷设方式。

管道材料的选择应考虑到北方地区的天气条件，以确保供热管道能够耐受低温和冻结等极端天气条件。

常见的供热管道材料有钢、铝塑复合等，可以根据具体情况选择。

管道的敷设方式应尽量减少管道的长度和弯曲，以减小能量损失和阻力，提高供热管道的效率。

此外，供热管网的设计和规划优化方法还要考虑到供热系统的能量损失问题。

供热管道在长期使用过程中，会存在一定的能量损失，因此需要采取有效措施来减小能量损失。

可以通过增加供热管道的保温层厚度或使用保温材料来减少供热管道的能量损失。

此外，还可以通过合理设置供热管道的阀门和调节阀，控制供热管道的供热量和供水温度，以减小能量损失。

最后，供热管网的设计和规划优化方法还需要考虑到供热系统的可靠性和安全性。

供热管道是供热系统的核心组成部分，因此在设计和规划供热管网时要确保供热管道的安全性。

可以采用双管道并行布置或设置备用管道，以确保供热系统的可靠性和安全性。

此外，还可以通过定期检查和维护供热管道，及时处理管道的故障和问题，以确保供热系统的正常运行。

综上所述，北方暖气供热管网的设计和规划优化方法包括考虑供热需求和布局、管道材料选择和敷设方式、能量损失问题以及供热系统的可靠性和安全性。

通过合理设计和规划供热管网，可以确保供热系统的高效运行和人们的舒适度。

太阳能供暖系统设计太阳能供暖系统是一种重要的节能技术，欧洲各国已经广泛推广，安装量逐年增长。

在国外，太阳能供暖已成为太阳能热利用的主要发展方向。

对于我国建筑节能也有着非常积极的作用。

太阳能供暖系统由热量提供部分、储热换热部分、热量使用部分和控制部分四部分组成。

与太阳能热水系统不同的是，太阳能供暖系统季节性使用明显，且供热需求量大，需要根据不同的供暖形式调整系统热媒温度。

同时，冬、夏平衡问题也需要考虑，夏季需求量小，冬季需求量大，需要充分利用太阳能资源。

太阳能供暖系统的运行原理是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。

系统通过太阳能集热循环和辅助加热循环来控制温度，实现供暖和生活热水的不同要求。

储热水箱由外层供暖水箱和内部热水箱组成，可以提高热水使用的舒适性和热水量。

太阳能供暖系统的安装和使用可以节约常规能源20％～60％，并且具有较好的经济效益。

在国外，每年新建太阳能供暖系统约12万个，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。

因此，太阳能供暖技术是未来太阳能光热利用的新方向。

太阳能循环系统采用一次循环、排空系统，满足冬季防冻要求的同时提高了系统效率，降低了系统投资。

与国外的二次循环系统不同，本系统中的热水直接通过循环管路与太阳能集热器循环，取消了中间换热过程，提高了系统效率。

采用系统落空技术替代国外的防冻液防冻方式，简化了防冻过程，同时也减少了系统投资。

太阳能循环系统采用非承压系统，解决了夏季闭式二次循环系统高温、高压容易给系统管路和设备造成损坏的问题，提高了系统的可维护性和使用寿命。

相比国外闭式二次循环太阳能供暖系统，本系统更加可靠。

太阳能集热器和供暖方式的搭配是太阳能供暖系统能否有效运行的关键。

从得热性能和运行安全可靠性两方面考虑，选择合适的太阳能集热器和供暖方式至关重要。

根据太阳能集热器的集热特性，平板型集热器在冬季和夏季的工作温度较低，集热效率接近于零，本身就解决了系统的过热问题。

北方暖气与太阳能热水器的一体化应用在北方寒冷的冬季，保持室内温暖是每个人的追求。

传统的暖气设备通常由锅炉或电热设备供热，但这些方式却相对能源消耗大、污染多，给环境带来不可忽视的负担。

因此，越来越多的人开始关注并选择使用太阳能热水器与暖气设备一体化的新兴解决方案。

太阳能热水器作为新型的热水供应设备，利用太阳能辐射直接转换为热能，对环境友好、节能有效。

而北方的冬季，暖气设备的使用也是不可或缺的。

因此，将太阳能热水器与暖气设备一体化应用，能够有效利用太阳能热水器产生的热能，为室内供暖，达到节能环保的目的。

一体化应用的核心在于热能的互化利用。

在太阳能热水器与暖气设备一体化系统中，太阳能热水器通过集热器将太阳能转换为热能，并将热能储存在热水储罐中。

同时，在室内暖气系统中，热水储罐被连接到暖气系统的供热管道中，将储存的热能进行循环供热。

这样，不仅能够保证室内热水的供应，还能够利用太阳能热水器产生的热能为整个房间供暖。

一体化应用的优势主要有两个方面：一是节约能源，二是减少环境污染。

首先，太阳能热水器利用太阳能转换为热能供热，相比传统的热水设备，能够大幅度降低能源消耗，减少对传统能源的依赖。

其次，太阳能热水器与暖气设备一体化应用，能够高效利用太阳能热水器产生的热能，将能量进行循环利用，减少能源浪费，实现可持续发展。

此外，相比传统暖气设备，太阳能热水器具有零排放的特点，能够减少对环境造成的污染。

当然，太阳能热水器与暖气设备一体化应用也存在一些挑战。

首先是初期投资成本较高。

相比传统的暖气设备，一体化系统的购买和安装需要更多的资金投入。

其次是受天气条件的限制。

太阳能热水器的效果受天气影响较大，在连续多天的阴雨天气中，太阳能热水器的供热效果会下降。

因此，在设计和选择一体化系统时，需要充分考虑北方的气候条件，以确保供热系统的稳定运行。

但是，尽管面临一些挑战，太阳能热水器与暖气设备一体化的应用前景依然广阔。

近年来，随着太阳能技术的不断发展和成熟，太阳能热水器的性能和效率得到了大幅提升，使得一体化系统在北方地区更具应用前景。

北方暖气的电加热与太阳能利用联合供热系统暖气是北方地区冬季供热的主要方式之一，而太阳能作为一种清洁能源，近年来逐渐被人们所重视和利用。

为了提高能源利用效率和减少环境污染，将电加热和太阳能利用联合起来供热成为一种新兴的供热系统。

本文将探讨北方暖气的电加热与太阳能利用联合供热系统的原理、优势和应用。

首先，我们来了解一下北方暖气的电加热系统。

电加热系统是利用电能转化为热能来供暖的一种方式。

它具有无燃料消耗、稳定可靠、环保无污染等优点，适用于各种建筑物供热。

传统的电加热系统主要依靠电热片或电热管发热，然后通过散热器将热量传导到室内，实现升温。

太阳能是一种取之不尽的可再生能源，它广泛分布于地球表面，每天都会释放出大量的能量。

太阳能利用是将太阳能转化为其他形式能量的一种技术。

太阳能利用主要依靠太阳能电池板将太阳辐射能转化为电能，供电给建筑物的供热设备和暖气设备，实现太阳能供热。

将电加热和太阳能利用联合供热的原理就是将太阳能电池板所产生的电能输送到电加热系统中，用电加热来补充太阳能供热的不足。

当阳光充足时，太阳能电池板会将太阳能直接转化为电能，并供给暖气设备工作。

当阳光不足时，电加热系统会自动启动，从电网中获取电能来供热，保证供热的连续性和稳定性。

这种电加热与太阳能利用联合供热系统具有多重优势。

首先，太阳能是一种免费、可再生的能源，利用太阳能来供热可以大大降低运营成本。

其次，太阳能和电能可以相互补充，确保供热系统的稳定和持续运行。

此外，太阳能的利用减少了对传统能源的依赖，降低了能源的消耗和环境污染，并具有较高的环保性。

在实际应用中，电加热与太阳能利用联合供热系统逐渐被广泛采用。

许多居民区、工业园区和公共场所已经安装了这种供热系统，取得了良好的效果。

例如，某小区居民区利用太阳能电池板和电加热系统联合供热，实现了零污染、零能耗的供热方式，大大提高了供热效率和居民的生活品质。

总体而言，北方暖气的电加热与太阳能利用联合供热系统是一种能源高效、环保无污染的供热方式。

北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析随着世界能源和环境问题的日益凸显，太阳能空气集热采暖系统成为了研究和应用的热点。

在北方农村，采暖季节长、温度低，传统采暖方式能源消耗大、污染严重，因此太阳能空气集热采暖系统成为了一种可行的解决方案。

本文将从实验分析的角度出发，探讨北方农村户用太阳能空气集热采暖系统的优点、不足以及发展前景。

一、系统构成及原理太阳能空气集热采暖系统主要由太阳能集热器、空气热交换器、暖气片及控制系统组成。

具体原理如下：1.太阳能集热器：利用太阳能对太阳能集热器内介质的照射和吸收，将太阳能中的热能转化为介质的内能，使介质发生相应的温度上升。

2.空气热交换器：空气通过空气热交换器与太阳能集热器内的介质进行热交换，从而使空气得到提高温度的效果，达到采暖的目的。

3.暖气片：将热能输送到室内。

4.控制系统：根据环境温度等参数控制系统工作状态，确保系统的稳定运行。

二、实验分析为了验证太阳能空气集热采暖系统的实用性，笔者在一户北方农村进行了实验。

实验结果显示，太阳能空气集热采暖系统相较于传统采暖方式有以下优点：1.节能减排：传统采暖方式大量消耗煤等传统能源，对环境造成严重污染。

而太阳能空气集热采暖系统只需利用太阳能即可完成采暖，实现了节能减排。

2.成本低廉：采用太阳能空气集热采暖系统的建设成本较低，无需购买燃料，减少了后期运营成本。

3.良好的维护性：太阳能空气集热采暖系统无火焰和烟尘排放，无需进行热管清洗和防护。

同时，系统构造简单，维护方便。

但同时也存在着以下不足：1.系统效率不高：传统采暖方式在效率上，太阳能空气集热采暖系统相对较低。

虽然系统需要时刻对外界温度进行感应，但在阴雨天气或强风天气中，系统效率会下降，需要进行额外的补充能源。

2.局限性较大：太阳能空气集热采暖系统在效率上很大程度取决于气候条件。

在北方春秋季节、冬季朝晚及阴雨天气等气候条件下，系统效果受到影响，不太适用。

三、发展前景通过实验可以发现，太阳能空气集热采暖系统的使用效果比较稳定，在阳光充足的情况下可以最大限度地利用太阳能。

太阳能+Solar energy +摘要：为了研究太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的运行特点，文章以石家庄某农户所用的太阳能空气集热采暖系统为对象，对该系统在不同天气条件下的运行效果进行实验分析。

分析结果表明：白天，不同天气条件下房间温度可以保持在18～22℃；夜间，房间温度可以保持在15～18℃。

研究结果可为太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的推广提供参考。

0 前言目前，我国北方农村地区冬季主要燃用煤、木材、秸秆等进行取暖，导致大气污染物排放量较大。

因此，迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。

太阳能采暖系统将收集到的太阳辐射能转化为热能并用于取暖，是一种清洁能源取暖方式。

目前，常用的太阳能采暖系统为太阳能热水系统，该系统的循环工质为水[2]-[4]。

这使得太阳能热水系统的抗冻性能较差，并存在管路结垢、锈蚀，以及真空管破损后导致水资源损失等问题。

基于此，国内外学者对太阳能空气集热采暖系统进行研究，提高了该系统中太阳能空气集热器的换热性能[5]~[8]。

太阳能空气集热采暖系统的循环工质为空气，该系统具有不防冻、无结垢、不腐蚀，以及当少量工质泄漏时不影响自身的运行性能等优点[9]-[10]。

本文以太阳能空气集热采暖系统为研究对象，根据实验数据对该系统的运行效果进行研究分析。

1 实验设计1.1 实验条件石家庄市处于北纬38°43′，东经114°55′，属暖温带半湿润季风大陆性气候，全年平均气温为14.9℃，平均风速为1.4m/s，平均日辐照量为4900MJ/㎡，平均日照时数为2500h，属于太阳能资源二类区域。

石家庄市冬季采暖期为120天（11月15日至次年3月15日）。

本文的太阳能空气集热采暖系统位于石家庄市平山县某农村建筑上，该建筑取暖面积为100㎡，采用太阳能空气集热采暖系统和电加热辅助采暖系统进行供暖。

室内采暖设计温度范围为18～22℃。

1.2 实验系统太阳能空气集热采暖系统的结构示意图见图1。

浅谈太阳能技术在北方住宅建筑热水系统设计中的应用作者：胡冰来源：《城市建设理论研究》2014年第09期摘要：近年来随着国家大力推进建筑节能、环境保护工作.可循环再生、无污染、投入少的太阳能逐渐得到重视而在我国建筑领域中太阳能技术最成熟、应用范围最广，产业化发展最快的应当是太阳能热水系统。

本文即详细阐述了太阳能技术在建筑热水系统设计中的应用。

关键词：太阳能；建筑；热水系统；壁挂炉；节能中图分类号：TK511文献标识码：A太阳能技术概述（一）太阳能产生的原理太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。

太阳向宇宙空间发射的辐射功率约为3.8×1023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。

到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率约为8×1014kW，地球轨道上的平均太阳辐射强度约为1367W/m2，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量，可见太阳能的能量有多么巨大。

（二）太阳能的利用1、光热利用将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气等加以利用。

2、光电利用利用光伏板组件，在阳光下便会产生直流电加以利用。

3、光化学利用利用太阳光的照射，使某些物质发生化学反应，进而得到新物质加以利用。

（三）太阳能的特点1、太阳能的优点太阳能资源丰富，取之不尽，用之不竭，在使用过程中不会产生废物，对自然环境没有任何污染；太阳能可以免费使用，又无需运输，长期的经济效益较高。

目前为止，利用的太阳能仅是其中的很少部分，而今后随着科技的进步，太阳能逐步市场商业化，将带动相关产业的飞速发展，潜力巨大。

2、太阳能的缺点受条件限制较大，太阳能因地而异，因时而变，一次性投资较大。

太阳能技术应用于建筑热水系统中存在的问题近年来，太阳能特别是太阳能热水系统在建筑领域发展迅猛。

相比而言，太阳能热水系统构造简单、技术含量不高、生产投入不大、与消费者日常生活使用关系密切因此较早得到广大人民群众的认可。

太阳能在寒冷地区农村供暖系统中的应用摘要：本文主要论述了可再生能源——太阳能在寒冷地区农村采暖系统中的应用。

农村住宅由于其诸多的条件限制，推行集中供暖或许不太现实。

综合经济水平、技术可行性及清洁环保性，提出了利用太阳能制取热水、辅助沼气炉或者电加热的供暖系统。

该系统可充分利用农村现有可再生资源，满足建筑物采暖需求，提高住宅舒适性的同时，实现了建筑节能和低碳环保的要求。

关键词：可再生能源；太阳能；农村供暖；清洁环保1.前言我国通常意义上的供暖主要指城镇集中供暖，而对于面积广大、人口众多的北方寒冷地区农村，由于平均经济水平较低、住宅布局分散、集中热源投资较大、管路布置困难等诸多因素的限制，实行集中供暖困难重重。

目前，寒冷地区农村大部分无采暖，寒冷的冬季人们依靠增加衣物等来保证基本温度，而较少部分的采暖多以无组织的燃烧农作物秸秆、小型燃煤锅炉等方式实现。

农作物秸秆和煤燃烧后的烟雾对大气质量有着严重的污染作用，有报道称，近期北方地区频繁出现的雾霾天气就与燃烧农作物秸秆有着一定的关系。

随着生活水平的提高，人们对住宅环境的舒适性要求也越来越高，因此寻找合适的可再生能源，并合理应用到住宅采暖系统中，就具有重要的研究意义。

2.现状及解决思路2.1农村供暖现状我国广大的北方农村地区基本处于无采暖的状态，人们依靠增加衣物来适应气温的变化，对于极端寒冷时期，只能逆来顺受。

今年来随着生活水平的逐步提高，人们希望住宅舒适度问题能得到解决。

细说起来，北方各地农村居住建筑各具特点，但由于下述普遍特点，使得集中供暖难以实现：1.住宅较为分散，集中供暖的管路布置和户与户间相对较长的管路耗热成为亟待解决的问题。

由于该特点，虽然我国城镇供热在技术进步和覆盖范围上均取得了显著成果，但对于农村地区供热却鲜有提及。

2.经济水平限制，集中供暖是一项投资较大的系统工程，即便在农村地区使用了集中采暖，其相对较多的管路耗材投资，较之城镇小区供热，也会增加较多，这就加重了生活水平相对较低的农村居民的经济负担。

北方地区太阳能热水工程控制系统设计与应用摘要：该文立足于太阳能热水工程实际，根据北方高寒地区的气候与环境特点，结合多年的太阳能热水工程设计经验，以太阳能热水工程的控制系统为研究对象，研究了控制系统的组成结构、控制信号、控制方式，设计了适合北方高寒地区的太阳能热水工程全功能自动控制系统，并将其应用于实际工程。

关键词：控制系统；控制方式；自动控制；太阳能；热水工程中图分类号：tp13 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）05-1149-02太阳能是典型的绿色可再生能源，研究、开发与应用太阳能资源具有全球性的战略意义。

在太阳能资源的应用中，太阳能热水项目是目前技术比较成熟、经济效益较高、环保效益与社会效益较好的项目。

随着太阳能热水的广泛使用，市场对太阳能热水的系统特别是控制系统提出了越来越高的要求。

该文以太阳能热水工程的控制系统作为研究对象，根据北方高寒地区气候特点和多年的工程设计、施工、维护经验，切合市场反应及用户需求研究、设计了太阳能热水工程控制系统。

1 太阳能热水工程概述太阳能热水工程是利用太阳能集热器收集太阳能量，通过循环系统，将太阳能集热器的热量传递给水，将水加热后根据控制系统的数据设定收集存储于储热单元中，为用户提供所需要的热水。

当天气条件影响或其他原因使得系统储存热水不能满足供热指标时，可以通过辅助热源系统加热使水温提高供用户使用。

为了减少管路热损失，防止恶劣天气条件管路冻堵，改善热效，北方高寒地区还要有相应的保温防冻系统。

太阳能热水工程主要由控制系统、集热系统、储热水箱、循环系统、辅助热源、保温防冻系统等部分组成，见图1。

集热系统是太阳能系统的能量积累转换中心，其接收太阳辐射的能量，并将太阳的辐射能量转化为水的热能。

储热水箱将太阳能所产热水集中存储，并通过管路供应至用水单元。

循环系统是集热器至储热水箱及辅助热源至储热水箱的循环管道以及相关的水泵、电磁阀门等。

辅助热源主要是在太阳能产热水能力供不应求时辅助加热。