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分析高寒地区冬季太阳能采暖系统
2016-7-11

  我国东北高寒地区冬季气温一般在零下20℃-40℃的低温,取暖是生活中的大事,怎样才能降低成本,效果最好,一般民房60m2-80m2烧锅炉取暖用煤量超千元,如果用电取暖成本会更高。

  今年的采暖季,吉林省梅河口市黑山头镇1800m2办公楼,迎来了燃煤最少的一年,以前每天燃煤数量基本维持大约500kg,1个供暖季大约要60t。去年公司投入资金,将办公大楼外墙重做保温层,效果显著。每天燃烧数量降到2推车,大约200kg。随后公司上了一套新型太阳能采暖设备,希望能够充分利用公司大院的太阳能资源。据最新燃煤数量统计,安装完太阳能采暖设备以来,阳光照耀的晴天,每天只需燃煤1推车就够,即每天100kg,截止目前燃煤共计还未到18t,按照这样计算,客户只需2年半即可收回投资。新型聚焦太阳能热电联供系统如图1所示。


图1新型聚焦太阳能热电联供系统

  新型聚焦太阳能热电联供系统集成了目前最新太阳能技术,不仅能够发电,还能同时产生高品质热水。该设备采用防冻液作为介质,夜间再冷也不怕冻成冰块;当太阳升起,具有自动跟踪太阳功能的智能控制系统,驱动电机将支架的正面迎着太阳,这时阳光垂直照射在盘面上,聚焦带照射在中间聚焦光伏电池上,产生源源不断的强劲电流,与此同时,强烈的太阳光带着巨大的热量,源源不断地传导进入储热罐内部,将罐内的防冻液加热,防冻液的温度迅速上升。


图2系统时刻监控防冻液的温度并随时自动跟踪太阳移动

  当系统检测防冻液达到一定温度时,启动水泵强制防冻液循环,将加热后的防冻液带到保温水箱的热交换器内,与在水箱内的水进行热交换。

  在100倍太阳光的照射下,不管环境温度是零下多少度,水泵强制循环的条件下并且水箱水满,系统下来的温度都能保持55℃以上, 甚至高达70℃,而只要水泵停止工作10秒钟,防冻液温能够上升至100℃以上,而保温水箱内热交换温度基本温差在8℃-10℃。系统时刻监控防冻液的温度并随时自动跟踪太阳移动如图2所示。

  从这个工程案例可以看出,这种聚焦太阳能设备具有非常高的利用价值,高寒地区,这种产品抛弃了传统真空管的玻璃材料,完全没有在高寒地区可能出现的冻裂、泄漏、过热、腐蚀等安全隐患问题,而且盘面有超白钢化玻璃保护,产品完全密闭,能够有效保护产品,延长产品使用寿命,又能初步保温;反射高达92%的大面积聚焦盘面、太阳聚焦倍率高达100倍,不仅成本下降了,而且冬季产生热量的性能也提高了,每一个聚焦盘就是一个小火炉,让北方冬季高寒下的太阳具备采暖的能力。

  系统采用了自动太阳能跟踪技术,经实际统计,冬天日照时间最短,这套跟踪系统对准太阳的时间也达到了7个小时,而且是垂直正对太阳的最大化利用,远远超过固定安装热水和光伏系统能源产生量,而夏天如果不需要那么多热水,只需要将跟踪系统调至手动模式,整体支架可以停止运转,热水完全停止供应。


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