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太阳能采暖+ 多能互补模式技术分析与探讨
太阳能产业资讯网 2018-07-04 14:12:55 分享至:
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[摘要]太阳能采暖是收集利用太阳辐射能并转化为热能、电能用于取暖的技术,是一种清洁能源采暖方式。尤其是近几年来,由于大气污染的严重威胁,各级政府把治污减排都放在十分重要的位置,采取各种措施节能减排,其中利用太阳能采暖做为示范工程开始应用推广。

一、太阳能采暖的技术分析

太阳能采暖是收集利用太阳辐射能并转化为热能、电能用于取暖的技术,是一种清洁能源采暖方式。尤其是近几年来,由于大气污染的严重威胁,各级政府把治污减排都放在十分重要的位置,采取各种措施节能减排,其中利用太阳能采暖做为示范工程开始应用推广。

太阳能取之不尽用之不竭,是最清洁、最廉价的能源,应该大力推广应用,但太阳能利用最主要的缺点是稳定性差,尤其是太阳能热利用,由于热能储存困难,所以在夜间和阴雨雾雪天气,也就是最冷的时段,阳光也最差,无法保证供暖效果,必须配备其他辅助能源,确保在阳光不足时,补充热能的不足,保持室内恒定温度。

二、工程实际案例分析

河北省新能源办公室主管的“河北省清洁能源集成示范项目-----临西县常园村太阳能光伏+空气源热泵或地源热泵采暖项目”。

模式一:太阳能光伏发电+空气源热泵采暖系统


建立一座2KW太阳能光伏分布式电站,以全部上网计量模式向国家电网售电,全年发电所得的收入用来冬季空气源热泵采暖之用。按每户采暖面积100设计, 选一组5P空气源热泵机组,冷暖两用;用户均按150平米做外墙保温,按取暖面积100平米安装末端风机系统。

模式二:太阳能光伏发电+地源热泵采暖系统模式 




该模式设计每户采暖面积100㎡,由2kw光伏发电站、13P冷暖型地热源热泵、地源井(Φ15cm×100m×3孔)、3台风机盘管采暖终端、膨胀罐、循环泵、管道及管件组成。

项目概况

项目建设规模73户,总投资334.52万元,其中省级补贴300万元,农户自筹34.52万元。模式一太阳能光伏发电+空气源热泵采暖系统建设63户,每户投资4.44万元,包括太阳能光伏电站投资1.43万元,空气源热泵及风机末端采暖系统2.11万元,外墙保温0.9万元;模式二太阳能光伏发电+地源热泵采暖系统建设10户,每户投资5.48万元,括太阳能光伏电站投资1.43万元,地源热泵及风机末端采暖系统3.15万元,外墙保温0.9万元。

光伏发电系统设计

电池组件选用260W多晶硅电池组件,每个屋顶铺设8块组件,占地面积20㎡,装机容量为2080W,年平均发电量2770度。采用串式逆变器一台,逆变器交流输出经一台交流控制箱后,通过计量表与国家电网并网。

超低温空气源热泵

空气源热泵是目前世界上较先进、能效比较高的制热设备之一,它根据逆卡诺循环原理,采用电能驱动,通过传热工质把自然界的空气低温热源中无法被利用的低品热能有效吸收,并将吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放出来,通过热交换器把供热工质水加热输送到室内风机末端采暖。空气源热泵反向运作可用于夏季空调制冷需求。为提高空气源热泵使用效率,农户得到更大的实惠,选用冷暖两用型,让用户冬暖夏凉。

地源热泵

地源热泵系统原理是利用深层大地土壤温度冬季高于环境温度、夏季低于环境温度的特点,冬季作为热泵的热源,夏季作为热泵的冷源,实现供暖(制冷)的热泵技术。

系统运行费用分析

太阳能光伏发电+空气源热泵采暖系统运行费用分析表


三、结论

该项目共73户,每年节煤量为:3吨×73户=219,每年减排: 二氧化硫(SO25.70, 氮氧化物(NOX0.94, 二氧化碳(CO2589.11,粉尘28.47吨,合计624.22吨。

以上案例,通过在邢台临西县常园村等百余户的示范运行,证明:

该方案运行稳定可靠,冬季最冷时,室温均可保持18度以上。

热泵节能50%以上,加上光伏电站并网售电,用户运行费用很低,冬暖夏凉生活质量跨上一个新的台阶。

整个系统节能减排,社会效益显著。(作者:张智勇

来源:来源:河北三环 


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