0前言 我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土年日照在2200小时以上,年辐射总量大约在每年3340~8360MJ/m2,相当于110~250KG标准煤/m2。根据我国气象部门测量年辐射总量的大小,一般将我国大陆部分划分为四个太阳辐射资源带,即一类地区(≥6700MJ/m2),二类地区(5400~6700MJ/m2),三类地区(4200~5400MJ/m2),四类地区(<4200MJ/m2),即使我国太阳能较差的地区,年辐射总量也接近东京(4220MJ/m2),高于伦敦(3640MJ/m2)汉堡(3430MJ/m2)这些世界上太阳能利用较好的城市,山东地区属于上述的第三类资源带内,其太阳能资源大有潜力可挖。 地板辐射采暖由于热舒适性、热稳定性都比传统的采暖方式好,节能效果显著,因此得到广泛应用。由于其热媒是低温热水,一般在60℃以下。太阳能由于自身热密度较低,集热温度很难达到很高的水平,从而使利用太阳能作为热源成为可能。因此,采用低温热水地板辐射采暖,是充分利用太阳能这种低品位能量的最佳方式。本文以济南地区某办公楼为例,从采暖期内所需热负荷出发,分析太阳能作为地板辐射采暖热源的可行性。 1采暖期内的热负荷计算 以济南地区某办公楼为例,根据规范规定,民用建筑供热指标取45~70W/m2,取建筑热负荷指标50W/m2。采用地板辐射采暖其热负荷等于常规负荷值乘以系数0.9~0.95[1]。则 采暖设计热指标:q¹=W/m2 由于上述设计热指标是按采暖室外计算温度条件下计算出来的,计算采暖期的耗热量时,应该将其折算成面积平均热指标(即建筑耗热量指标)。可以采用下式进行计算[1]: (1) 式中,——面积平均热指标(W/m2); ——室内计算温度(℃),这里按18℃计; ——月平均温度(℃); ——采暖室外计算温度(℃),济南地区为-7℃。 根据平均热指标,按照各个月的平均温度可以得出采暖期内各月的月平均面积热指标,进而算出每个月的采暖热负荷及采暖期内的总负荷,如表1所示。 根据详细热工计算,可将热负荷换算成水量,列于表1。 g/s(2) 式中: ——采暖系统热负荷指标,W/m2; ——水的平均定压比热容,4.18KJ/(kg·K); ——采暖供回水温度差(℃),低温地板采暖供回水温差为8~15℃,这里暂取10℃。 表1采暖期内各月的采暖热负荷月份1112123总计采暖天数53131286101月平均温度(℃)7.91.1-1.41.17.6月平均面积热指标(W/m2)19.1932.1136.8632.1119.76日需水量(kg/m2·d)14.8724.8928.5724.8915.32 说明:假定太阳能集热器每天运行9小时。 2太阳能集热器的集热量 全玻璃真空太阳集热器的热量平衡方程式,其总集热量等于有效太阳得热量减去热量损失,数学表达式为: (3) 式中,——闷晒水量(kg); ——T1~T2范围内水的平均定压比热容,=4.18KJ/(kg·K); ——水的初始温度(℃); ——水的终止温度(℃); ——玻璃管的太阳透射率; ——吸收涂层的太阳吸收率; ——累积太阳辐照量(KJ/m2); ——集热管采光面积(m2); ——T1~T2范围内水的平均热损系数(W/m2·K); ——累积辐照时间(h); ——散热面积(m2)。 则一根全玻璃真空太阳能集热管日产热水量的计算式为: (4) 式中取采暖期日平均累积太阳辐照量(KJ/m2·d) 根据太阳能厂家提供的样本及其他资料,以上公式中的性能参数取以下值: =0.88,=0.9,=0.062m2,=0.9W/m2,=0.137m2。[1][2]下一页相关文章·利用太阳能烟囱抽取地下水的技术2006-7-119:50:00·太阳能烟囱发电技术的特点2006-7-119:49:00·国外太阳能烟囱发电技术进展2006-7-119:47:00·教你制作太阳能电池2006-7-1011:23:00·国外太阳能烟囱发电技术进展2006-6-2915:40:00·太阳能烟筒发电技术2006-6-2915:37:00·太阳能光热发电技术综述2006-6-2915:31:00·多晶硅太阳能电池制作工艺概述2006-6-1516:33:00·太阳能技术在照明中的应用2006-6-1514:48:00·我国太阳能干燥的研究与应用2006-6-1514:39:00
来源:中国新能源网