欢迎来到太阳能行业国际交流平台!

您现在所在的位置:首页 > 论文 > 专题栏目 >

专题栏目

太阳能为农村增光添暖

上传时间:2016-06-23 18:42:13来源:浏览次数:

 

5月26日,由河北省太阳能利用行业协会、河北省光热产业技术研究院、国际铜业协会、IMSIA国际金属太阳能产业联盟联合举办的“ 2016中国河北第三届可再生能源工农业利用峰会”在保定市电谷国际酒店隆重召开。

 

 

北京恒源景升生控股有限公司董事局主席赵民忠分享了他们公司十多年京津冀地区农村太阳能采暖经验。

 

 

赵民忠介绍说,继京津冀空气清洁计划后,很多相关新能源的政策出台。特别是今年,北京、河北的政策力度很大,补助比较高,市场也比较大。

 

京津冀相对来说,太阳能资源比较丰富,又是采暖区,比较适合做太阳能采暖。我们公司做了相应的分析,北京的数据如下:

 

 

当太阳集热器与水平面有一定角度时,太阳能在11-3月份的平均辐照度达到16MJ以上,即每平方米每天有4.4kw以上的热量。如果太阳能集热系统的效率能达到50%以上,则系统能实现每天每平米2.2kw的热量,在考虑安装面积的情况下,以建筑面积100㎡为例,取30平米太阳能集热面积的情况下,能提供66KW热量,基本上满足采暖日需求的热量。太阳能采暖不同于热水系统,因为做热水系统,即使没有热水每天通过电来烧热水,照样可以洗澡。但是采暖不行,用能比较大,需要与常规能源结合。下面是我们对几种农村采暖形式的初投资比较分析。

 

 

目前京津冀地区农村采暖方式一般是燃煤和电锅炉,空气源热泵,太阳能加电锅炉,太阳能加地源热泵或加空气源。大家都知道太阳不是天天有,没有太阳怎么办?我们做过统计,在京津冀地区一个采暖季都是在四个月左右,其中最起码有二十到三十天阴雨天和低温天气,就要有辅助能源。要看你怎样去核算,不同采暖方式的初装成本,煤采暖最便宜,空气源采暖,和太阳能加电锅炉采暖,太阳能加地源热泵采暖初装费最贵。

 

 

针对我们在北京地区和河北地区安装的案例,综合采暖方式的运行费用,燃煤锅炉比较低的,一般都在4000块钱左右,电采暖炉最贵,空气源热泵在我们实际上应用当中,综合效率在1.2左右,真正在用的话要比电要省一半以上。太阳能加电锅炉采暖在2000块钱左右,同样的电都在5毛钱左右来计算。太阳能加地源热泵采暖就在600块钱左右。

 

用太阳能的话,考虑到整个采暖季,要满足60%-70%的能源覆盖,而剩下的30%到40%用什么辅助。如果用空气源热泵与电相比节能。太阳能加地源热泵采暖就考虑到浅层土壤的蓄热和跨季节蓄热。把七、八、九月的热能储存到地下,这样形成高温,太阳能奉献率达到80%-90%,用地源热泵比较稳定,地源热泵不取决于外界温度,再加上跨季节蓄热它的地温会升高,这样它的运行效率能达到一比六左右。

 

 

前一段时间我们在北京调研了几个村,也做过真正的农房改造。上图是不同的采暖方式的排放指标。

 

太阳能采暖也存在一些问题。几年前,北京等地方农村做不少太阳能采暖案例,效果不是很理想,以致“煤改电”项目没有太阳能这块。这是因为以前用的是普通全玻璃真空管集热器,集热器本身水量大,产生一定的损耗,加上冬季热效率高低,导致太阳能采暖不可行且运行费用过高。不少地方出现炸管现象,且夏季过热问题无法解决。再者,农村都是老房子,外墙没有做保温,建筑物热损失比较大,门窗都是以前的普通门窗,整个建筑保温效果差,导致太阳能采暖效果不理想。

 

农村电网也是太阳能采暖需要考的问题。很多地方农村电网供应能力有限,没有进行大电网的改造。这就需要考虑电以外的其他能源。

 

我建议针对京津冀地区农村实际情况做不同的太阳能采暖方案。太阳能采暖的末端最适合采用地暖。因为地暖属于低温采暖。我们在北京地区的案例就是,地暖的回路和分水器多一点,这样它产生的大循环温度比较低,热效率比较高,一般运行在35度左右,室内温度能达到22度左右。

 

下面我主要介绍一下我们公司具有发明专利、适合太阳能采暖用的集热器,S59全流道高效集热器。该集热器是全流道金属管,联集器是双内胆设计,这样就形成全流道热量交换,热效率比较高。该系统实现落差排空,冬天防冻。

 

 

我们集热部分的真空管内无水运行,整个系统综合效率达到了59.4%。其金属U型管是我们自主研发的新型材料,传导系数是铜的3倍,抗氧化、抗腐蚀是铜的5倍左右,抗压能达到35千克以上。按照以上指标测算,该产品的使用寿命可达15年以上。
 


目前我们做的太阳能采暖案例比较多,这里与大家分享几个。

 

 

这个在北京房山区的太阳能+空气源的采暖项目案例运行3年了,建筑面积220平米,是绿色节能建筑,节能标准达到85%。系统采用5组58-1800-50太阳能集热器,空气源热泵6匹一台,提供一年四季生活热水及采暖、制冷,采暖。全年太阳能平均贡献率达到65%。一个采暖季每平米不足10元。该方案适用于夏季有制冷需求,且不适合地源打井的地区。

 

太阳能采暖有什么好处呢?可以延长太阳能采暖的时间,京津冀采暖季一般是3个半月,即11月中旬到3月15号。太阳能采暖是一个独立系统,它可以提前供暖和延长供暖。这是其他系统做不到的,因为在10月到11月中旬以及3月15号到4月15号期间,太阳能完全达到采暖需求,其系统的运行费用很低,就是几个循环泵的电耗,每天一两块钱就可以了。

              

 

上图是在2016年1月25日的实时监测数据,也是北京最冷的那几天。我们可以看到,白天零下15度,晚上零下28度。我们的集热器在那种环境下运行,启动时间是在早上8:20,运行温度是在60度以上,一直运行到下午到4:40。通过运行曲线图,可以看出该系统在冬季真正使用的效果。

 

 

我们还有几个方案是根据整村集中太阳能做的方案,这种采暖方式运营费用低,末端不受限制,农户采暖各种方式不一样。

 

该系统采用太阳能加高温地源热泵和跨季节蓄热的方式,每家自控室内温度。多余太阳能热量可发电,这个是方案图,分户每户装上地源热泵,120平方米的房子到150平方米的房子装两匹水源热泵机组就可以了。因为跨季度蓄热以后地源的温度会升高,它的运营COP值也比较高,能达到1:5以上。这样他们在每户改造的过程当中会减少很多成本,单栋我们也可以用这种方式。

 

 

在北京太阳能加电采暖比较实用,有低谷电补贴政策。如果太阳能加空气源热泵初投资会高点,但用空气源热泵夏季可以制冷。如果单单考虑采暖问题,我觉得是太阳能加电锅炉比较合适,这样整个运营费用会比较低一点。

谢谢大家。

 

【稿件声明】凡来源为IMSIA国际金属太阳能产业联盟的稿件,版权均归IMSIA国际金属太阳能产业联盟所有,转载请注明来源。

| 关于我们 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 |

地址:北京市海淀区中南村南大街12号天作国际大厦A座2605-2608室 邮编:100081 服务热线:010-68042450 传真:01068020990

特此申明:Solarwiki不对任何外部链接的内容承担责任。solarwiki is not responsible for the content of linked external sites solarwiki.org 2013