中国建筑科学研究院高级工程师张昕宇
【 张昕宇】首先我介绍一下自己,很多业内人士可能都知道我的第二个身份——国家太阳能热水器质量监测中心的副总工,此外,我还是国家能源署太阳能供热制冷专委会(IEA-SHC) 中国国家代表,国家能源署依托单位是国际能源站。今天我讲的主要内容是我们建筑科学研究院对国际上太阳能进展研究。
主要包括以下四个方面:一、国内外太阳能发展的现状;二、国内外太阳能发展存在的问题;三、太阳能热力系统的设计要点;四、系统评价。
一、太阳能发展现状:
国内
1.太阳能工程应用发展迅速;
2.太阳能热水应用较为普遍 ;
3.太阳能工农业应用初露端倪 ;
4.太阳能供热采暖崭露头角 ;
5.太阳能空调已有成功应用 ;
6.多能互补系统方兴未艾 。
国外太阳能研究
我们国家2012年加入国际能源署太阳能供热委员会,中国太阳能研究院作为国家代表参与这个项目。现在在国际能源署平台下,正在研究太阳能热水器在高层建筑中的应用,也是上次开年会的时候德国提出希望解决高层太阳能热水系统的应用问题,这些Task对于参与的国家,如德国、法国、英国、美国、澳大利亚,如果是在专委会的平台下立项,国家要提供财政支持,对于我们国家,如果企业有兴参与课题的研究,可以通过我们参与课题的研究。
还向大家推荐一个活动,今年10月13-15号,在国家会议中心召开2014年第三届太阳能工作制冷专委会的年会,因为我们同时还有一个展会,大家有兴趣的可以参加一下。这个展会的赞助机构主要是我们国内的企业,如太阳雨、奇威特、万和等。
既然说到太阳能应用,我们就说到能耗,这个是我们一个最近的分析结果。
二、国内太阳能热力系统存在的问题:
1.太阳能热水:1)农村家用太阳能热水器的应用解决的问题是有和无的问题,市场饱和 ;2)高层建筑的出现,强制政策的颁布,催生了太阳能工程市场,既是机遇也是挑战。
2.太阳能采暖:1)采暖季节太阳能效果不明显 ;2)采暖季过热现象严重 。
三、太阳能热力系统设计要点:
1. 太阳能热水系统设计要点
2. 太阳能采暖系统
太阳能采暖系统设计-负荷确定原则:
1)对采暖热负荷和生活热水负荷分别进行 计算后,应选两者中较大的负荷确定为太阳能供热采暖系统的设计负荷,太阳能供热采暖系统的设计负荷应由太阳能集热系统和其它能源辅助加热/换热设备共同负担。
2)太阳能集热系统负担的采暖热负荷是在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。
3)太阳能集热系统负担的热水供应负荷为建筑物的生活热水日平均耗热量。
太阳能采暖系统设计-蓄热方式的选择:
1.根据当地的太阳能资源、气候、工程投资等因素综合考虑,短期蓄热液体工质集热器太阳能供暖系统的蓄热量应能满足建筑物1—5天的供暖需求。
2.各类太阳能供热采暖系统对应每平方米太阳能集热器采光面积的贮热水箱、水池容积范围可按表3.5.2选取,宜根据设计蓄热时间周期和蓄热量等参数计算确定。
3.应合理布置太阳能集热系统、生活热水系统、供暖系统与贮热水箱的连接管位置,实现不同温度供热 / 换热需求,提高系统效率。
4.水箱进、出口处流速宜小于0.04 m / s,必要时宜采用水流分布器。
5.设计地下水池季节蓄热系统的水池容量时,应校核计算蓄热水池内热水可能达到的最高温度;宜利用计算软件模拟系统的全年运行性能,进行计算预测。水池的最高水温应比水池工作压力对应的工质沸点温度低5℃。
6.地下水池应根据相关国家标准、规范进行槽体结构、保温结构和防水结构的设计。
7.季节蓄热地下水池应有避免池内水温分布不均匀的技术措施。
8.贮热水箱和地下水池宜采用外保温,其保温设计应符合国家现行标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019及《设备及管道绝热设计导则》GB / T 8175的规定。
9.设计土壤埋管季节蓄热系统之前,应进行地质勘察,确定当地的土壤地质条件是否适宜埋管;是否宜与地埋管热泵系统配合使用。
四、可再生能源工程系统评价
《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T50801-2013