太阳能采暖独一的缺点就是受地区、季节、昼夜以及阴雨天等这些自然因素的影响,存在较大的不稳定性。所以说在太阳能采暖建筑中,必须借助辅助热源,保证太阳能采暖的稳定、连续的供应。辅助热源的选择是根据当地的太阳能资源以及太阳能采暖系统的工况选择的,要对当地的建筑热负荷及其环境等因素做综合性的分析来确定合适的辅助热源的。一般的辅助热源有锅炉、热泵、电热管、生物质锅炉及地源热泵等。
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太阳能集热器是太阳能采暖系统的**部件,常见的集热器有平板型集热器和真空管集热器。应用**多、*****的是平板型太阳能热水器。平板型集热器结构简单,不需要**,成本较低,抗压,可以同时接收直射辐射和散射辐射,安装运行方面更适合与建筑结合[5]。虽然真空管集热器的集热效果及保温效果要比平板型集热器好,但是真空管集热器价格高。易爆管,冬季易冻裂等问题。在夏季,过剩的热量无法储存,造成浪费。而平板型集热器则不会出现以上问题。
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由于太阳能热密度低,集热温度不是很高,达不到普通散热器的温度要求。因此,在太阳能采暖系统中,地板辐射采暖作为末端太阳能采暖系统比较好的方式之一。太阳能集热器所释放的温度正好适合地板采暖所需要的温度。据了解到从生理学上考虑,梯度散热的地板采暖更适合人体生理的舒适感。在夜间室内需要的热量大,但是夜间无太阳辐射,所以地板采暖**适合作为采暖末端了。目前,地板采暖在太阳能采暖系统中应用的更为普遍。
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太阳能是可再生能源,取之不尽,用之不竭,同时太阳能又是清洁能源,将太阳能转化为热能并用于采暖,不会像用煤、燃气、燃油等常规能源采暖那样产生粉尘、二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化合物等,也就是说采暖太阳能采暖不会造成大气污染。
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随着我国经济高速的发展,人民的生活水平的不断提高,环境污染问题日益重视及能源的需求量日益增加,在化石能源枯竭的潜在威胁下,在常规能源对环境造成不利影响下。太阳能作为一种清洁、环保的可再生能源,是未来能源结构中的重要组成部分,与常规能源相比,太阳能有着不可比拟的优越性。我国是太阳能资源相当丰富的国家,平均日辐射量在4kW/m2以上。年日照时数在2000h以上。太阳能即是近期急需的能源之一,又是未来能源发展的基础。利用太阳能为建筑供热采暖具有巨大的节能效益和环境效益。因此,太阳能采暖技术一直受到世界各国人们的重视。
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太阳能采暖依据集热工质运行过程中是否需要机械动力,一般分为主动式和被动式两种,主动式太阳能采暖技术是以太阳能的集热器、管道、散热器(地暖)、风机或泵以及储热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统;被动式太阳能采暖技术是通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理、以及结构构造和建筑材料的恰当选址,使建筑物以完全自然地方式,冬季能集取、保持、储存、分布太阳热能,从而解决建筑物的采暖问题。
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