分析高寒地區(qū)冬季太陽能采暖系統(tǒng)

我國東北高寒地區(qū)冬季氣溫一般在零下20℃-40℃的低溫，取暖是生活中的大事，怎樣才能降低成本，效果最好，一般民房60m2-80m2燒鍋爐取暖用煤量超千元，如果用電取暖成本會更高。 　　今年的采暖季，吉林省梅河口市黑山頭鎮(zhèn)1800m2辦公樓，迎來了燃煤最少的一年，以前每天燃煤數(shù)量基本維持大約500kg，1個(gè)供暖季大約要60t。去年公司投入資金，將辦公大樓外墻重做保溫層，效果顯著。每天燃燒數(shù)量降到2推車，大約200kg。隨后公司上了一套新型太陽能采暖設(shè)備，希望能夠充分利用公司大院的太陽能資源。據(jù)最新燃煤數(shù)量統(tǒng)計(jì)，安裝完太陽能采暖設(shè)備以來，陽光照耀的晴天，每天只需燃煤1推車就夠，即每天100kg，截止目前燃煤共計(jì)還未到18t，按照這樣計(jì)算，客戶只需2年半即可收回投資。新型聚焦太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)如圖1所示。 圖1新型聚焦太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng) 　　新型聚焦太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成了目前最新太陽能技術(shù)，不僅能夠發(fā)電，還能同時(shí)產(chǎn)生高品質(zhì)熱水。該設(shè)備采用防凍液作為介質(zhì)，夜間再冷也不怕凍成冰塊；當(dāng)太陽升起，具有自動(dòng)跟蹤太陽功能的智能控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將支架的正面迎著太陽，這時(shí)陽光垂直照射在盤面上，聚焦帶照射在中間聚焦光伏電池上，產(chǎn)生源源不斷的強(qiáng)勁電流，與此同時(shí)，強(qiáng)烈的太陽光帶著巨大的熱量，源源不斷地傳導(dǎo)進(jìn)入儲熱罐內(nèi)部，將罐內(nèi)的防凍液加熱，防凍液的溫度迅速上升。 圖2系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)控防凍液的溫度并隨時(shí)自動(dòng)跟蹤太陽移動(dòng) 　　當(dāng)系統(tǒng)檢測防凍液達(dá)到一定溫度時(shí)，啟動(dòng)水泵強(qiáng)制防凍液循環(huán)，將加熱后的防凍液帶到保溫水箱的熱交換器內(nèi)，與在水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換。 　　在100倍太陽光的照射下，不管環(huán)境溫度是零下多少度，水泵強(qiáng)制循環(huán)的條件下并且水箱水滿，系統(tǒng)下來的溫度都能保持55℃以上， 甚至高達(dá)70℃，而只要水泵停止工作10秒鐘，防凍液溫能夠上升至100℃以上，而保溫水箱內(nèi)熱交換溫度基本溫差在8℃-10℃。系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)控防凍液的溫度并隨時(shí)自動(dòng)跟蹤太陽移動(dòng)如圖2所示。 　　從這個(gè)工程案例可以看出，這種聚焦太陽能設(shè)備具有非常高的利用價(jià)值，高寒地區(qū)，這種產(chǎn)品拋棄了傳統(tǒng)真空管的玻璃材料，完全沒有在高寒地區(qū)可能出現(xiàn)的凍裂、泄漏、過熱、腐蝕等安全隱患問題，而且盤面有超白鋼化玻璃保護(hù)，產(chǎn)品完全密閉，能夠有效保護(hù)產(chǎn)品，延長產(chǎn)品使用壽命，又能初步保溫；反射高達(dá)92%的大面積聚焦盤面、太陽聚焦倍率高達(dá)100倍，不僅成本下降了，而且冬季產(chǎn)生熱量的性能也提高了，每一個(gè)聚焦盤就是一個(gè)小火爐，讓北方冬季高寒下的太陽具備采暖的能力。 　　系統(tǒng)采用了自動(dòng)太陽能跟蹤技術(shù)，經(jīng)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，冬天日照時(shí)間最短，這套跟蹤系統(tǒng)對準(zhǔn)太陽的時(shí)間也達(dá)到了7個(gè)小時(shí)，而且是垂直正對太陽的最大化利用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過固定安裝熱水和光伏系統(tǒng)能源產(chǎn)生量，而夏天如果不需要那么多熱水，只需要將跟蹤系統(tǒng)調(diào)至手動(dòng)模式，整體支架可以停止運(yùn)轉(zhuǎn)，熱水完全停止供應(yīng)。