张宏《不同辅助热源的太阳能供热采暖系统效益比较》PPT课件

1、.1，具有不同辅助热源的太阳能加热系统的效率比较，2，2004年，2009年全国建筑面积以约400亿平方米的国家能源消耗的20.7%为基准，一年消耗6亿吨以上的能源，我国现有建筑约30%为住宅，住宅能源消耗占目前建筑能源消耗的40%以上，其中仅用于北方供暖的能源消耗约23%建筑能耗为全国能源消耗的20.7%，3，太阳能是具有广泛分布、环境保护、安全等特征的无限再生自然能源。我国年日照时间大于2200小时的地区约占全国总面积的三分之二，具有利用太阳能的良好条件。由于村庄和村庄的特殊地理条件限制，中央供暖尚未普及，太阳能加热系统供暖在村庄和村庄有很大的发展前景。4，对村镇使用太阳能与城市相比有一定

2、的优势，村镇住宅更有利于太阳能加热系统的推广和应用。5、太阳能的两大缺点，(1)能源密度低；(2)根据季节、气候、场所等因素，强度摇摆不定。因此，为了确保太阳系统的稳定热供应，必须与其他称为辅助热源的能源加热设备一起使用，该加热设备在太阳能供应不足的情况下用作太阳系统的能源补充剂，以满足系统的能源需求。6、生物量辅助太阳能，中国村镇丰富的生物量资源，以当地产生的生物质辅助太阳能共同供暖为基础，在整个供暖期内形成能源补充，实现冬季供暖的相对稳定性。夏季该系统为满足用户的需要，提供了住宅热水。这种加热方式解决了太阳能加热中存在的季节性、气候、场所加热和太阳能供给能源的不一致问题。太阳能和生物质能都

3、属于清洁能源和可再生能源，这两种能源的共同使用可以缓解能源危机，同时大大减少环境污染。因此在城镇和村庄利用生物量锅炉的太阳能加热方式有其独特的优点对我国能源和环境的可持续发展也具有十分重要的现实意义，7，主要研究内容，本文结合西安地区村镇单体住宅建筑设计了太阳能供暖系统。为了比较燃气锅炉、电锅炉、燃煤锅炉和生物质锅炉四种不同辅助热源的太阳能加热系统，8、太阳能加热系统的主要组成部分，太阳能集热、蓄热、辅助加热系统、控制系统、泵或风扇、末端加热系统和连接管道、阀门等。9，对于辅助热源的位置太阳能加热系统，通常有3种类型的辅助热源。位置(1)是辅助热源放置在储热罐上的位置，放置在此位置的辅助热源通

4、常使用电加热器。位置(1)的缺点是在储热罐中加热大量不需要加热的水，导致热量和能量浪费的同时，加热器加热系统的过程缓慢，第二天会影响集热器的效率。10，位置(2)辅助热源将储热装置与加热电路分开，这意味着辅助热源和太阳能集热器并行工作，当储热罐的水温低于设定的加热水温时，只有辅助热源向系统单独提供热量。位置(3)不仅是位置(2)，太阳能集热器也是通过预热器减少辅助热增量的最有利的方法。本文选择位置(3)作为系统辅助热源的位置。11，本论文设计的太阳能加热系统，系统工作原理：晴天，集热器吸收太阳能，加热储热罐下部进入的水，然后发送到储热罐顶部，将热量存储在储热介质上。加热热水通过循环水泵进入加热

5、盘管，加热系统将水转向再生水箱底部，热量反复循环进入室内。晚上或下雨天，集热循环泵停止工作，储热罐直接加热到室内，如果储热罐的流出温度达不到预定的45，辅助热源将打开。12、系统技术要点，(1)采用直接强制循环系统；(2)选择所有玻璃真空管集热器和热层储热罐；(3)系统端采用地板辐射加热线圈；(4)该系统采用温差循环控制，即将系统的启动温差设为8，停止温差设为2，再生罐的出口水温和底部水温差达到启动温差后，集热系统启动。温差达到停止温差时，热泵停止工作；(5)系统采用排放防冻剂和油罐过热预防措施。13、比较徐璐其他辅助热源的太阳能加热系统效率，为确定经济合理的辅助热源方案，本文设计的太阳能加热

6、系统模型，选择代表性天然气锅炉、电锅炉、煤锅炉和生物质锅炉作为系统辅助热源，从节能效益、经济效益和环境效益等方面比较研究了四种不同的太阳能加热系统方案。设计计算：本文选择西安某村镇6层单体住宅建筑3个单位，分别为12户，36户，3户，108人，3米楼，建筑面积100 m2，总建筑面积100m236=3600m2。辅助热源的计算结果为857556720 kJ。表1中的4个方案，14，1。能源效率比较，辅助热源的年度消耗为表2中的多种能源、表3中其他热源的加热系统的热效率(%)、表4中4种方案的年度能源消耗计算结果，通过能源效率比较，节约了方案4中的年度天然气29841.40 m3、电力26944

7、.82kwh、煤炭56001.07公斤。方案四、将生物质能作为辅助能源，减少常规能源的压力，缓解能源危机，节能效果好。15，2。经济效益比较，综合能源价格格式，w综合能源价格，元/mj；L0系统初期投资，人民币；n系统有效寿命，系统寿命为20年。Zt年度运营成本，元；I银行存款年利率，本设计为5.5；Et系统在t年提供总能量，MJ。16，2。经济效益比较，表5经济效益比较，如表5所示，经济效益比较，方案2的综合能源价格最高，经济效益最差，方案4的综合能源价格最低，经济效益最好；程序3比程序4稍高，但能源危机和环境污染问题越来越突出，因此程序4的优点比其他系统更明显。综合能源价格出现差异的主要原

8、因是各系统的年度运营费差异。从表中可以看出，方案4年的运营费最低，方案2最高，方案4的2倍多。在初始投资中，计划I和计划4初始投资比其他系统稍高，计划3最低。据调查，不同程序的初期投资差异主要是锅炉价格差异造成的。燃煤锅炉的技术成熟度较低，因此对锅炉的投资成本仅为整体初期投资的0.7%1.7%。但是，集热器占初期投资费的比例约为51.7S.2%，应重点减少系统的初期投资，减少集热器的投资。17，3。环境效益比较，本文主要对徐璐其他辅助热源的CO2排放量进行了审查，比较了环境效益。现有能源co2排放量的计算方法是：式中Qco2系统寿命内的CO2排放量，kg。QA辅助热源提供的热量，mj；n系统寿

9、命，20年；W0标准煤热值，29.308 mj/kg；Eff现有能源利用效率、燃气锅炉、电锅炉、燃煤锅炉分别为0.85、0.95、0.77；FCO2CO2排放系数、kg碳/kg标准煤、天然气、电力和煤分别为1.481、3.175、2.662、18，3。环境效率比较，计划4实现了CO2的几乎零排放，计划3的最差，计划4与计划3相比实现了约2023吨CO2减排。计划1的CO2排放量约为计划3的1/2，温室效应、环境问题日益加剧的今天也不容小觑。，表6环境利益比较，19，结论，本章从节能、经济和环境等方面比较研究了四种不同辅助热源的太阳能加热系统，得出了以下结论。(1)在西安村镇，将生物质锅炉作为太阳能加热系统的辅助热源完全可行，节能、经济、环境效益好，值得推广可再生能源利用方法；(2)燃气锅炉运行成本高，目前我国大部分村庄和村庄还缺乏燃气使用条件，因此，将燃气锅炉用作村庄和村庄太阳能加热系统的辅助热源没有好处；太阳能加热系统的辅助热源是电动锅炉时，运行后