
中國建筑科學研究院高級工程師張昕宇
【 張昕宇】首先我介紹一下自己,很多業內人士可能都知道我的第二個身份——國家太陽能熱水器質量監測中心的副總工,此外,我還是國家能源署太陽能供熱制冷專委會(IEA-SHC) 中國國家代表,國家能源署依托單位是國際能源站。今天我講的主要內容是我們建筑科學研究院對國際上太陽能進展研究。
主要包括以下四個方面:一、國內外太陽能發展的現狀;二、國內外太陽能發展存在的問題;三、太陽能熱力系統的設計要點;四、系統評價。
一、太陽能發展現狀:
國內
1.太陽能工程應用發展迅速;
2.太陽能熱水應用較為普遍 ;
3.太陽能工農業應用初露端倪 ;
4.太陽能供熱采暖嶄露頭角 ;
5.太陽能空調已有成功應用 ;
6.多能互補系統方興未艾 。
國外太陽能研究

我們國家2012年加入國際能源署太陽能供熱委員會,中國太陽能研究院作為國家代表參與這個項目。現在在國際能源署平臺下,正在研究太陽能熱水器在高層建筑中的應用,也是上次開年會的時候德國提出希望解決高層太陽能熱水系統的應用問題,這些Task對于參與的國家,如德國、法國、英國、美國、澳大利亞,如果是在專委會的平臺下立項,國家要提供財政支持,對于我們國家,如果企業有興參與課題的研究,可以通過我們參與課題的研究。
還向大家推薦一個活動,今年10月13-15號,在國家會議中心召開2014年第三屆太陽能工作制冷專委會的年會,因為我們同時還有一個展會,大家有興趣的可以參加一下。這個展會的贊助機構主要是我們國內的企業,如太陽雨、奇威特、萬和等。
既然說到太陽能應用,我們就說到能耗,這個是我們一個最近的分析結果。

二、國內太陽能熱力系統存在的問題:
1.太陽能熱水:1)農村家用太陽能熱水器的應用解決的問題是有和無的問題,市場飽和 ;2)高層建筑的出現,強制政策的頒布,催生了太陽能工程市場,既是機遇也是挑戰。
2.太陽能采暖:1)采暖季節太陽能效果不明顯 ;2)采暖季過熱現象嚴重 。
三、太陽能熱力系統設計要點:
1. 太陽能熱水系統設計要點


2. 太陽能采暖系統
太陽能采暖系統設計-負荷確定原則:
1)對采暖熱負荷和生活熱水負荷分別進行 計算后,應選兩者中較大的負荷確定為太陽能供熱采暖系統的設計負荷,太陽能供熱采暖系統的設計負荷應由太陽能集熱系統和其它能源輔助加熱/換熱設備共同負擔。
2)太陽能集熱系統負擔的采暖熱負荷是在計算采暖期室外平均氣溫條件下的建筑物耗熱量。
3)太陽能集熱系統負擔的熱水供應負荷為建筑物的生活熱水日平均耗熱量。
太陽能采暖系統設計-蓄熱方式的選擇:
1.根據當地的太陽能資源、氣候、工程投資等因素綜合考慮,短期蓄熱液體工質集熱器太陽能供暖系統的蓄熱量應能滿足建筑物1—5天的供暖需求。
2.各類太陽能供熱采暖系統對應每平方米太陽能集熱器采光面積的貯熱水箱、水池容積范圍可按表3.5.2選取,宜根據設計蓄熱時間周期和蓄熱量等參數計算確定。
3.應合理布置太陽能集熱系統、生活熱水系統、供暖系統與貯熱水箱的連接管位置,實現不同溫度供熱 / 換熱需求,提高系統效率。
4.水箱進、出口處流速宜小于0.04 m / s,必要時宜采用水流分布器。
5.設計地下水池季節蓄熱系統的水池容量時,應校核計算蓄熱水池內熱水可能達到的最高溫度;宜利用計算軟件模擬系統的全年運行性能,進行計算預測。水池的最高水溫應比水池工作壓力對應的工質沸點溫度低5℃。
6.地下水池應根據相關國家標準、規范進行槽體結構、保溫結構和防水結構的設計。
7.季節蓄熱地下水池應有避免池內水溫分布不均勻的技術措施。
8.貯熱水箱和地下水池宜采用外保溫,其保溫設計應符合國家現行標準《采暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019及《設備及管道絕熱設計導則》GB / T 8175的規定。
9.設計土壤埋管季節蓄熱系統之前,應進行地質勘察,確定當地的土壤地質條件是否適宜埋管;是否宜與地埋管熱泵系統配合使用。
四、可再生能源工程系統評價
《可再生能源建筑應用工程評價標準》GB/T50801-2013


