探討大型廠房太陽墻采暖技術(shù)

濟(jì)南宏力天揚(yáng)太陽能有限公司/華澤和

　　1.前言

　　太陽墻技術(shù)solarwall是上個世紀(jì)70 年代加拿大工程師約翰赫利克發(fā)明并商用化的太陽墻技術(shù)，被評為近200年來的80項(xiàng)最佳工程技術(shù)發(fā)明之一，其中，瓦特蒸汽機(jī)也在80項(xiàng)最佳工程技術(shù)發(fā)明中，可見太陽墻技術(shù)的突破性和重要地位，此種能源應(yīng)用方式經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、利用率相對較高，在太陽能熱利用技術(shù)里，這將是最新的一種應(yīng)用技術(shù)。

　　2.太陽墻技術(shù)介紹

　　太陽墻技術(shù)solarwall從表面上看比較簡單，在實(shí)際應(yīng)用過程中，卻需要多種技術(shù)，如建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)、冷熱負(fù)荷等，不同用途的建筑采暖需求不同，需要有針對性的設(shè)計，一個采暖系統(tǒng)里的熱分布不同以及區(qū)域氣候輻射條件等，太陽墻技術(shù)構(gòu)建獨(dú)立系統(tǒng)的大小、方位需根據(jù)實(shí)際建筑進(jìn)行設(shè)計，太陽墻技術(shù)是一個被動應(yīng)用太陽能和主動應(yīng)用太陽能的綜合體。在太陽墻技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　?。?）太陽墻并不是萬能的，它必須依靠太陽，這其實(shí)是任何太陽能產(chǎn)品都共有的特性，但是，不同之處在于沒有太陽時太陽墻技術(shù)被動功能同時起作用，比如做在立面上的太陽墻，相當(dāng)于給墻面增加了3cm 的保溫層，沒有太陽的情況下用輔助能源，常規(guī)的電能（如通道式電熱風(fēng)、電鍋爐）、燃?xì)猓ㄈ細(xì)忮仩t、燃?xì)廨椛洌?、燃油、空氣源熱泵技術(shù)和谷電儲能等；

　?。?）太陽墻的溫升一般在60℃~70℃，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)計，從而達(dá)到用戶滿意溫度；

　　（3）建筑節(jié)能是關(guān)鍵要素，如需要采暖的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻厚度、保溫措施、建筑高度、門窗結(jié)構(gòu)、開啟方式、建筑屋頂結(jié)構(gòu)、保溫材料、建筑物內(nèi)部用途和建筑朝向等都影響系統(tǒng)的采暖效果；

　?。?）在太陽墻應(yīng)用過程中有以下幾個特點(diǎn)：一是把陽光轉(zhuǎn)換成熱能；二是減少建筑的冷負(fù)荷把陽光擋在外面減少建筑冷負(fù)荷；三是減少熱負(fù)荷，把建筑散發(fā)熱送回到建筑內(nèi)部，把寒冷擋在外面；四是主動把熱風(fēng)送到建筑內(nèi)部需要的地方；五是全新風(fēng)采暖系統(tǒng)，無需另行購置建筑新風(fēng)系統(tǒng)；

　?。?）太陽墻是技術(shù)，不是產(chǎn)品，工程報價沒有固定價格清單，需要根據(jù)不同的建筑和用戶需求，選擇不同的送風(fēng)方式設(shè)計不同的系統(tǒng)；所以，工程報價完全不同。只有客戶提供必要的圖紙、照片和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本數(shù)據(jù)、用途、加工（存儲）的產(chǎn)品工藝溫度和濕度要求后，經(jīng)過專業(yè)人員初步設(shè)計才能給出工程預(yù)算；

　?。?）在商務(wù)運(yùn)作時，應(yīng)讓客戶了解太陽墻最大的優(yōu)勢是運(yùn)行費(fèi)用極低，維護(hù)費(fèi)用極少，墻體部分無需維護(hù)，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非常顯著。

　　圖1沈陽躍鑫煤電機(jī)太陽墻采暖南墻系統(tǒng)照片

　　3.工程案例

　　3.1項(xiàng)目改造前

　　沈陽電機(jī)集團(tuán)大型電機(jī)廠房面積32000m2，檐高14m，層高22m，原采暖系統(tǒng)是燃?xì)鉄犸L(fēng)采暖系統(tǒng)，原系統(tǒng)24 小時消耗燃?xì)?500m3。

　　3.2項(xiàng)目改造后

　　在加拿大專家指導(dǎo)下，利用加拿大太陽墻技術(shù)對沈陽電機(jī)集團(tuán)大型電機(jī)廠進(jìn)行了改造。該項(xiàng)目在2014年12月建成32000m2大型廠房南立面。如圖1所示，南墻使用了1500m2的兩級加熱太陽墻系統(tǒng)，整體透出現(xiàn)代感的節(jié)能建筑新形象。該項(xiàng)目加上西墻的2500m2，整個系統(tǒng)采用了4000m2 的太陽墻二級加熱系統(tǒng)，輔助能源系統(tǒng)是采用企業(yè)原有的燃?xì)鉄犸L(fēng)采暖系統(tǒng)。沈陽躍鑫煤電機(jī)廠廠房內(nèi)南側(cè)二層，布袋式風(fēng)管散熱末端如圖2所示。

　　圖2沈陽躍鑫煤電機(jī)廠廠房內(nèi)南側(cè)二層，布袋式風(fēng)管散熱末端

　　4.經(jīng)濟(jì)效益分析

　　按每天8 小時使用太陽墻計算，比燃?xì)忮仩t采暖系統(tǒng)同比可節(jié)約9766元（如表1所示）。

　　按沈陽采暖期5個月150天計算，每個采暖季可節(jié)省146.49萬元，3.8年可收回投資；按系統(tǒng)使用壽命40 年計算，壽命期可節(jié)省5273.46萬元，可減少二氧化碳排放16萬噸。

　　5.結(jié)語

　　加拿大專家衛(wèi)欣先生對該項(xiàng)目進(jìn)行查詢后指出，經(jīng)過系統(tǒng)查詢，該項(xiàng)目是亞洲最大最強(qiáng)的廠房太陽墻采暖項(xiàng)目。此系統(tǒng)由2015年1月7日創(chuàng)造了太陽能空氣集熱系統(tǒng)升溫幅度新世界紀(jì)錄65.5℃，原紀(jì)錄為61.3℃。因此，通過實(shí)踐證明大型廠房太陽墻采暖方式是經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能的采暖方式，值得推廣和應(yīng)用。