为促进可再生能源在建筑中的应用,提升太阳能供热采暖在建筑节能中的作用,近年来,世界不少国家都对太阳能供热采暖技术的发展给予了更多的关注。与过去相比,中国的太阳能供热采暖技术有了较快的发展,并已初步形成了包括技术规范、计算机设计软件和设计手册在内的完整技术支撑体系。但是太阳能采暖系统的推广扔存在许多障碍。
经济性
现状:每平方米建筑面积太阳能采暖系统造价在200元以上。
可采取措施:
a.建筑节能设计标准必须得到有效实施以便尽量降低建筑供热负荷;
b.采用主被动结合的方式,利用被动太阳得热降低主动系统负荷;
c.通过技术经济比较合理选择蓄热系统和蓄热容量;
d.选取适当的太阳能保证率,开发更为高效低价的集热装置和集热方式。
防冻
现状:太阳能集热系统长期暴露在室外,且可能连续雨雪天气,必须采取有效的防冻措施。
可采取措施:
a.管路中充注防冻液防冻;
b.平板集热器采用排空方式防冻;
c.真空管集热器采用管路电伴热方式防冻;
d.水箱热水反冲加热防冻。
防过热
现状:单纯的供暖系统在非供暖季面临热量浪费,集热器过热。
可采取措施:
a.采用季节蓄热将非供暖季热量转移到供暖季使用;
b.供暖系统与空调、热水系统形成综合利用系统,全年向建筑提供相应服务;
c.可在严寒地区与土壤与热泵系统联合运行,非供暖季太阳得热回灌地下,解决热泵系统的热不平衡问题;
d.采用耐高温的集热器和系统,非供暖季硬抗,采用苫布遮挡,风冷降温等措施防止集热系统过热。
安装位置受限,系统技术复杂,缺少成熟产业支撑
现状:建筑缺少足够的位置安装集热器,用户很难依靠自己的力量运行维护系统,相关工程很难在市场上采购到专门为太阳能供暖设计的设备器材。
可采取措施:
a.在集热器安装位置不足的集合住宅或大型公建另行辟地用于集热器安装,采用太阳能集中供热;
b.系统实现高度的模块化和集成化,减少现场安装维护和维修工作量;
c.与太阳能供热系统相配套的加热器、水箱、热交换器等附件的开发和产业化。
系统技术复杂,缺少成熟的产业支撑
现状:用户很难依靠自己的力量运行维护系统,相关工程很难在市场上采购到专门为太阳能供暖设计的设备器材。
可采取措施:系统实现高度的模块化和集成化,减少现场安装维护和维修工作量;与太阳能供热系统相配套的加热器、水箱、热交换器等附件的开发和产业化。
太阳能供暖的地域性差别显著
由于地理位置、气象条件、自然资源和使用要求的不同,太阳能供暖的系统形式、辅助能源和控制模式也各不相同,需要就不同地区适宜采用的太阳能供暖技术和设备形式。太阳能供暖对系统集成优化设计要求较高。其主要组成部分(即热系统、储热系统、辅助热源系统、控制系统等)之间的合理匹配是决定系统能否高效运行的关键。
基于上述分析,中国应该重点攻克相关的技术难关,尤其在低成本太阳能储热和系统合理匹配方面,开发建筑构件化的低成本集热部件和相关产业支撑能力,解决蓄热和非供暖季的用热问题,并进行一定程度的应用示范,及时总结相关问题,制定合理的补贴机制和推广机制,为太阳能供暖技术的推广奠定坚实的基础。