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太阳能收集系统MatrixAir®太阳能空气加热
时间:2021-02-26 来源:清洁供热分会
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商业系统

MatrixAir®太阳能空气加热

作者:加拿大魁北克矩阵能源公司的布莱恩·威尔金森(Brian Wilkinson)

产品描述

简要概念说明

简要概念描述与传统的外部金属外墙类似,无釉的玻璃太阳能集热器(TSC)使用建筑物的HVAC系统产生负气压,该气压用于通过细孔,朝阳金属吸收器将建筑物内的空气吸入。TSC是具有成本效益,高效,简单,美观的系统,在预计的40年使用寿命内几乎不需要维护。


图10.关闭MatrixAir®吸收器。

建筑和技术融入信封

Architectural and technological integration into the envelope MatrixAir® TR systems are specifically designed for harmonious building integration with a buildings’ façade, blending seamlessly with its overall look and appearance. Systems may be as conspicuous or as inconspicuous as the building owner desires, since the exterior perforated absorber may be made using a variety of exterior profiles and dark colours and then site-installed in any orientation. Weighing 1-1.5 kg/m2 of collector area, such systems are attached to the new or existing buildings’ structure with a combination of vertical and horizontal framing components designed specific to each project. They also serve to create the air cavity in which the preheated air is collected and directed to the fresh air inlets. No special tools nor training is required of the exterior metal cladding contractors engaged to install such systems in accordance with the engineered MatrixAir® installation drawings provided for each system. 

融入建筑物:系统与舒适度

集成到建筑物中:系统和舒适性除了易于实现建筑物集成外,蒸发式太阳能集热器还可以与建筑物的供暖,通风和控制系统无缝配合。预热的空气通过集热器的等距排风口或穿过集热器顶部的顶部安装的通风系统,通过管道输送到建筑物的中央HVAC系统,以在建筑物内分配。在夏季的季节性操作或不需要预热的空气时,可激活安装在墙上或屋顶的电动百叶窗。

性能容易受到环境风的影响,因此单位空气流量是重要的设计标准当以每平方米集热器面积75至165立方米/小时的流量运行时,立面安装的金属蒸镀太阳能集热器可提供最佳的投资回报率;较高的单位空气流量特别适用于高层住宅,例如多住宅共管公寓。这些系统不是独立的系统:虽然TSC可以经济高效地提供通风空气供暖所需能量的20%至40%,从而使温度上升高达30%。最高温度超过25°C,这些系统在大多数安装中将需要辅助加热源,以确保建筑物居住者的舒适度。

平均而言,MatrixAir®系统通常每平方米收集器面积产生420至550 kWh / yr。MatrixAir®太阳能空气加热系统的预可行性研究和节能估算可以使用加拿大自然资源公司开发的RETScreen®软件进行。


图11.在宜家零售大楼上的安装


图12.在市政大楼的紧急服务和培训设施上的安装


图13.轻型装甲车辆维修设施的安装,军事建筑。


图14.在Schluter Systems办公楼,工业楼上的安装


图15.安装在魁北克动物病理实验室的机构大楼。

SWOT分析

长处

  • 该系统具有美学上的通用性,具有简单的设计和多种定制可能性
  • 这是一种高效,低成本和低技术含量的解决方案
  • 该系统可以轻松安装并与机械通风系统集成
  • 贯穿孔眼的静电会引起空气过滤
  • 该系统经久耐用,维护要求为零,因为除了所连接的HVAC系统外,没有其他活动部件
  • 它由可回收材料组成,在使用结束时可以很容易地回收
  • 在各种应用中都有久经考验的性能历史 

弱点

  • 需要辅助或辅助加热系统
  • 它要求朝南的外墙的阴影可以忽略不计
  • 目前没有可用的蓄热装置来应对太阳辐射和供热需求之间的时间偏移
  • 颜色选择受到限制,因为最佳的系统性能与深色吸收剂颜色一致。
  • 由于较高的运行静态压力,以较高的流量将边际运行成本添加到HVAC系统中
  • 它需要适当的设计安装和HVAC集成才能获得最佳性能 

 
机会

  • 它适用于寒冷气候下商业,工业,机构和多住宅市场中的所有建筑物
  • 适用于新的或现有的大厦
  • 太阳能空气加热可以与其他加热技术集成,例如热回收,地热光伏技术 

 
威胁

  • 集成热量回收的通风技术是一项竞争技术
  • 设计的简单性导致天真的,缺乏经验的竞争
  • 太阳能空气加热的了解不足可能会阻碍此类解决方案的成功 

得到教训

  • 蒸散式太阳能集热器(TSC)是一种看似简单,有效,高效且长寿命的新鲜空气加热解决方案。但是,只有通过提供独立认证产品的经验丰富的TSC制造商进行采购,才能获得其最佳性能。
  • 在建筑专业人士中,建筑集成TSC的意识及其为实现最佳性能而设计的意识仍然很低。
  • 在建筑设计或装修的初始阶段解决TSC与机械系统和建筑结构的集成时,并不复杂且简单明了。
  • TSC系统的增量成本应仅用于评估其简单的投资回报率。
  • 特别是在新结构中,需要特别注意用于将隔热材料与预热空气腔分隔开的隔膜的类型和安装
  • 虽然TSC无需维护,并且其多孔吸收器可以以任何方向安装,但实践表明,与垂直或对角安装的吸收器相比,水平轮廓确实会积聚更多的灰尘,这可能会阻碍其能量输出。
  • 由于环境风会对性能产生重大影响,因此安装在有风的地方或安装在较高建筑物上的TSC的每个集热器区域应设计成较高的单位气流,以实现最大的成本效益。

进一步阅读

公司网站:www.matrixairheating.com


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