能源问题是当今世界发展面临的重要难题。在能源紧缺的时代太阳能得了到越来越广泛的利用。其用途主要是供热和采暖,是一种全新的建筑供暖模式。不仅有利于节约资源还能够起到良好的环保作用。虽然目前我国的太阳能应用技术与发达国家还有一定的差距并且存在着很多的问题,但是太阳能采暖、供暖必定是今后我国很长一段时间内必须采用的节能技术。
随着人们对舒适的居住环境要求的增长,建筑供暖和采暖所消耗的能源日益增加。太阳能供热、采暖技术就是在这样的条件下应运而生。北方冬天较南方寒冷,且太阳能应用技术也较为成熟。因此,太阳能供热、采暖技术在北方的应用极为广泛并得到了大力推广。但是,在这大范围应用的前提下,我国太阳能供热、采暖的技术还是未能得到有效地提高,这是我国太阳能技术应用发展的最大阻碍也是开展环保节能工作的主要障碍之一。
1、国内外太阳能供热、采暖工程应用现状
1.1欧美国家应用现状
太阳能技术在欧美的应用已有几十年之久,他们拥有牢固的应用基础和先进的应用技术。在几十年的太阳能技术应用中不仅积累了血多宝贵的经验而且在不断向其他领域进行迈进,已经有了较为完善的应用系统和较大的应用规模。
过去欧美主要注重于单体建筑内的小型供热、采暖工程的建设与研究,现在主要的研究对象是大型太阳能供热、采暖工程综合系统的建设与应用。以德国为例,其发展太阳能技术属于较早的一批,在居住区的供热设置的改造和配套建设是其一大一大特点,而且得到了众多国家的推广和借鉴。
另外,欧美国家队太阳能技术的研究与开发,应用与推广都极为重视,对太阳能装置的家庭实施财政补贴鼓励民众使用太阳能技术。资料显示,以色列80%的居民用户都安装有太阳能热水器。丹麦的太阳能供热、采暖系统是世界上最大的,采用的是大面积太阳能集热器,此集热器高达1.83万m2。
因此,欧美的太阳能供热、取暖技术不但基础牢固、技术先进而且应用十分广泛,得到了大多数居民的认可与应用。
1.2我国应用现状
我国太阳能技术的应用起步晚,基础薄弱。经历了从被动式的太阳房到主动式太阳房的发展过程。1987年,我国建设了第一栋被动式太阳能采暖建筑。二十几年过去了,我国的太阳能应用技术也得到了显著的提高。在借鉴国外先进的太阳能供热、采暖工程应用技术的基础上,我国已经研发出了一整套的被动式太阳能供热、采暖技术。但是,在这大好的形式下由于我国经济水平和科技水平发展的限制,我国的主动式太阳能供热、采暖技术发展缓慢,到目前为止也只能算作是太阳能主动采暖技术的起步阶段。因此,基础薄弱,起步晚是我国太阳能技术进步与发展中的最大特点。在党和政府的支持下,我国也建立了不少的太阳技术应用工程,为促进太阳能应用技术的发展与进步有很大的推动作用。
2、太阳能供热采暖工程的应用
在太阳能技术的应用中属于太阳能的供热、采暖技术应用最为广泛。调查发现,目前最具有代表性的太阳能供热、采暖工程的建筑师北京郊区县新居民们的采暖建设工程。农村实现太阳能供热、采暖工程建设的优势在于住宅相对分散,密度低投资较少且污染小,效率高。
2.1节能与采暖同步
根据我国目前太阳能得使用情况,有很多的工程没有采取太阳能供暖工程。那么太阳能技术应用如何与节能建设同步呢？
同步的关键在于建筑物本身和门窗的节能。这样设计建设的工程可以有效降低供暖负荷。同时可以影响太阳能保证率和集热器的面积,最直接的效果是降低建筑物的供暖负荷。在设计太阳能建筑的同时也必须满足节能的标准。要做到有效改善建筑物的建筑结构起到保温的作用并且提高供热、采暖系统的保证率,降低相应的集热器的面积,从而减少投资和土地占有。
2.2提高系统热量
按照国家标准,一般太阳能采暖的热量可以达到20％～60％左右,但是最好的热率能够达到80%。因此,我国的太阳能系统的热量技术还不够发达,远远达不到80%的热量标准。一般情况下,都是太阳能采暖所需的热面积远远大于了太阳能热水系统的安装、安置要求。在一般的乡村住宅中,没有高大建筑的明显遮挡,能够很好滴吸收太阳能。但是,由于技术的限制和资金的限制,太阳能没能够拥有合理的配比,导致整个太阳能供热、采暖工程的效率偏低。
2.3跨季度蓄热技术研发分析
在我国的太阳能技术应用中,跨季度蓄热技术是最薄弱的环节。在很多的太阳能设备的使用过程中都会出现为避免夏季能量利用率过低而一味地最求高效率的现象。
由于在政策上支持和在法律上应有的保护,农村对太阳能技术的应用较为广泛。目前的太阳暖供热和采暖也有了一定的市场。但绝大多数来自于农村,由于技术的限制也很难有很大的突破。但是,如果没有政府的补助,市场推广很难进行。因为,很多的地方太阳能设备都难以达到跨季度蓄热技术的标准。
3、太阳能供热、采暖工程应用经济性分析
根据太阳能应用技术研究状况和太阳能技术的使用情况,笔者根据国内外典型的太阳能供热、采暖工程的实际应用情况,对太阳能供热、采暖工程的应用经济性作了简要的分析。
3.1典型工程实例分析
以丹麦的太阳能供热、采暖工程为例,它是世界上最大的太阳能供热、取暖系统。太阳能集热器被设置在大面积的空地上,足足有183万m2。同时,它与各个社区进行供热和取暖联系,形成了一个巨大的供热、取暖系统。
奥地利的太阳能供热、取暖技术也是世界上的一流水平,他们所建造的体育中心都是以太阳能技术为指导,利用太阳能技术进行采暖的工程。安装有1470m2的集热器,向体育中心和周边的社区提热量和取暖服务。
德国的汉堡是区域供热系统工程建设的典型。1996年便有了初步的规模,总计居民124户,安装有3000?的太阳能集热器,年平均太阳能保证率达到50%,同时还设有地下贮水箱以便进行热量储存。
综上所述,我们可以看出太阳能供热和取暖的作用在人们的生活中应用较为广泛并且有想当的的经济效益和节能作用。
3.2太阳能供热、采暖工程应用经济分析
太阳能是可再生资源,但需要一定的经济投入。从经济学角度来讲,这种投入的代价较小但是回收较为丰厚。因此,针对于太阳能供热、取暖工程的经济型是显而易见的。目前,国际惯用太阳能热价来对太阳能的经济性作评估。简而言之,太阳能热价越低就表示太阳能的经济性越好。通过欧洲经济学家们的分析,短期蓄热太阳能供热、采暖系统的太阳能热价较低,经济性较好。小型热水系统和季节蓄热太阳能供热、采暖系统的太阳能热价基本一致,经济性较弱。
5、结语
相比于国外,我国的太阳能供热、取暖技术相对落后,很多具体的应用技术还不够成熟且缺乏相应的理论技术研究,始终难以达到规模化、体制化的效果。虽然我国太阳能供热、取暖技术拥有广阔的应用前景,但是我们必须看到在太阳技术应用与发展中,我们的不足之处。并且根据现有的应用技术和技术人才对太阳能供暖、却热技术进行自主创新。同时将太阳能技术应用到更广泛的领域中去。把太阳能技术的建设和应用与现代建筑物的建设与应用结合为一体,最大限度地满足人们的需要,促进整个社会的进步与发展。
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