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Análisis sobre la superioridad de la calefacción solar Sunpower

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2019-09-03      Origen:Sitio

Como fuente de la tierra, la energía solar es un recurso limpio y renovable. El uso de energía solar para lograr la calefacción de edificios está en línea con la tendencia de transformar el sistema de energía fósil en un sistema de energía bajo en carbono, en línea con los requisitos objetivos de la nueva construcción rural, y es propicio para proteger el agua verde y cielo azul de la patria.


La calefacción solar tiene ventajas en la dotación de recursos y la base industrial en China, y ha estado a la vanguardia del mundo en tecnología de calentamiento solar de agua y aplicaciones de mercado. Sin embargo, existe una diferencia entre el sistema solar de agua caliente sanitaria y el sistema solar de calefacción y agua caliente. En general, el agua caliente sanitaria no necesita un suministro continuo, y el sistema de calefacción general debe ser suministrado de forma continua y estable y confiable, y el método de disipación de calor al final de la habitación debe considerarse razonablemente determinado. Sistema estable de temperatura del agua caliente. Debido a la gran energía solar intermitente e inestable, la energía solar por sí sola no puede satisfacer la demanda de calefacción de una gran cantidad de calor, y debe integrarse con otras fuentes de calor estables y confiables. Esto requiere que la calefacción solar y el sistema de agua caliente tengan un equipo que no esté disponible en el sistema de agua caliente sanitaria, de modo que el sistema pueda funcionar de manera eficiente y estable. Además, se requieren dispositivos de control que coordinen el funcionamiento adecuado de estos dispositivos. Por lo tanto, el sistema es complicado, lo que inevitablemente aumenta la dificultad y el costo del sistema. Además, se deben resolver los problemas de corrosión del equipo, funcionamiento y fugas y congelamiento por uso invernal.

Figura 1

La calefacción doméstica rural es el punto clave y difícil de promover una calefacción limpia e implementar un tratamiento de carbón suelto. Es urgente encontrar un método de calefacción con un rendimiento de alto costo, buen ahorro de energía y operación confiable para resolver el problema de la calefacción doméstica rural.


Para satisfacer la fuerte demanda en este mercado, hemos desarrollado este sistema de calefacción doméstica de almacenamiento térmico solar + fotovoltaico (como se muestra en la figura 1).


Punto clave uno

El método de colector solar del sistema rompe la rutina de usar agua como medio, y adopta los medios técnicos para calentar directamente el aire con luz solar y calor, y genera aire caliente para ser enviado a la habitación para calentar la habitación y lograr el Propósito de la calefacción.


Tiene las siguientes características:

1. Hay aire caliente en el sol y el sistema reacciona rápidamente.

2. No hay pérdida secundaria de conversión de energía y alta eficiencia.

3. No hay equipos de corrosión y congelación invernal.


En la actualidad, la recolección de calor solar por aire se divide aproximadamente en tipo plano, calor de recolección de aire de tubo de vacío de tipo guía de tubo interno y recolección de aire de tubo de calor de doble vacío de vidrio, etc. La mayoría de ellos toman prestada la experiencia y los dispositivos del sistema de calentamiento solar de agua, y Luz solar térmica. La aplicación de aire caliente no es muy tácita. En comparación con el agua, la conductividad térmica del aire es pequeña, lo que resulta en una transferencia de calor mucho menor entre el aire y el disipador de calor que el agua; la densidad del aire en sí es baja, por lo que el flujo de calor del colector es lo suficientemente grande como para obtener el calor requerido. Mejorar la transferencia de calor y garantizar una ventilación adecuada, al tiempo que se mantiene la potencia del ventilador bajo esta premisa, ha sido un tema clave en el desarrollo de colectores de aire solares de alto rendimiento.


Diseñamos un "colector de aire solar de tubo de agujero" para la calefacción del colector de aire solar, y su principio de funcionamiento es el que se muestra en la figura 2:

Figura 2

El tubo interno está compuesto por un tubo interno y un tubo externo. El tubo exterior es un tubo de vidrio transmisor de luz. El tubo interior está recubierto con una capa de membrana de absorción de calor solar, y se proporcionan una pluralidad de orificios de ventilación penetrantes. El cuerpo del tubo hueco está abierto en un extremo y se coloca dentro del tubo de vidrio exterior. El colector solar está compuesto por una pluralidad de tales tubos colectores de calor y cabezales de entrada y salida de aire, y los tubos colectores de calor están ubicados en el medio y están conectados directamente a los dos cabezales. El aire frío ingresa a la caja de entrada de aire de entrada, pasa a través de la cavidad anular entre los tubos interno y externo de cada tubo colector de calor, penetra en el tubo a través del orificio de ventilación del tubo interno, intercambia completamente el calor solar absorbido por el cuerpo del tubo. , y es dibujado por el ventilador para concentrarse en la salida de aire. La caja forma aire caliente a la habitación.


loscolector solar de tubo de calorpuede hacer que el intercambio de calor entre el aire y el cuerpo que absorbe el calor se elimine por completo y al instante elimina el calor solar absorbido, y se envía a la habitación para una aplicación efectiva. El ventilador consume menos energía y el sistema tiene una mayor eficiencia de recolección de calor.


Punto clave dos

Debido a la energía solar intermitente y discontinua, la calefacción solar tiene la diferencia entre el suministro de luz diurna y la demanda de calor nocturno, es decir, la inconsistencia entre el suministro de energía y el uso de energía. La forma técnica de resolver eficazmente este problema es utilizar el almacenamiento de calor. tecnología. La parte interior del sistema adopta un dispositivo de calentador eléctrico de fibra de carbono de almacenamiento de calor con cambio de fase a baja temperatura para coordinar la falta de coincidencia entre el tiempo y la intensidad del suministro y la demanda de energía térmica, y convertir la energía solar inestable en salida de aire caliente estable para lograr una salida continua Calefacción y ahorro de energía, y mejorar el sol. La tasa de contribución de la energía.


Soluciones tecnicas

Cuando el sol está lleno durante el día, el aire caliente generado por el colector solar pasa a través del calentador de almacenamiento de calor para proporcionar calor a la habitación para que se caliente con una temperatura de transición de fase media relativamente estable. Por otro lado, el calor restante se almacena en el dispositivo durante la radiación solar. Reduzca el tiempo después de que se ponga el sol y libere el calor almacenado. El proceso es el calentamiento solar por aire caliente y el período de calentamiento de almacenamiento de calor ligero; después del inicio del tiempo de electricidad del valle, el calentador eléctrico de almacenamiento de calor interior cambia automáticamente al estado de calefacción eléctrica de fibra de carbono, el calor generado por la electricidad barata del valle se usa para calentar y, al mismo tiempo, se almacena el exceso de calor. Ahorre, libere el calor almacenado durante el período antes de que la hora pico de la electricidad del valle sea suficiente. Este proceso es un período de calentamiento complementario de calentamiento eléctrico y almacenamiento de calor eléctrico, que logra el propósito de calentamiento continuo durante 24 horas.


Análisis de ahorro de energía.

El sistema funciona en dos partes: una es aire caliente solar y almacenamiento de calor ligero; el otro es calefacción eléctrica de valle y calefacción de almacenamiento de calor eléctrico.


Para el diseño del sistema de la primera parte, el área de recolección de calor del colector se determina de acuerdo con la cantidad diaria promedio de radiación solar de la temporada de calefacción local y el calor total requerido para la sala de calefacción. En principio, la recolección efectiva de calor del colector satisface la demanda de calefacción de la habitación. Es decir, la energía solar gratuita se utiliza por completo durante este período, y el usuario no aumenta el costo de funcionamiento del valioso consumo de energía.


La otra parte, que también es la principal parte que consume energía de todo el sistema, aparece en el período de 22:00 a 10:00 todos los días, principalmente de noche, lo que permite una reducción razonable de la temperatura de calentamiento. Tomando la temperatura ambiente de 12 ° C como ejemplo, en el estado de temperatura ambiente mantenido durante el día, se debe proporcionar una unidad de carga de calor de 50 para cumplir con los requisitos. De acuerdo con el área rural de habitación individual de 25, la eficiencia de conversión electrotérmica de fibra de carbono del 98% de cálculo, la necesidad de 54kJ de calor, el apoyo de la potencia de calefacción eléctrica de 1800W, la necesidad de consumo de electricidad de 20kW · h, subsidio de electricidad a diferentes regiones del valle política (de acuerdo con la mayoría de las áreas de 0.1 yuanes / kW · h), el sistema de calefacción doméstica total de energía solar + almacenamiento de calor fotoeléctrico tiene un costo operativo total de 2 yuanes por día, un período de calefacción convencional de 100 días y un costo operativo anual de alrededor de 200 yuanes, lo que refleja el notable rendimiento económico y de ahorro de energía del sistema.


En resumen, el sistema de calefacción doméstica de almacenamiento de calor solar y fotoeléctrico Sunpower tiene una estructura simple, de bajo costo, notable conservación de energía y puede ser tolerado por los residentes. Tiene las características de ser práctico y adecuado para la reproducción y promoción. La promoción y aplicación de este sistema desempeñará un papel activo en la batalla de defensa del cielo azul de energía limpia en lugar de calefacción a carbón.


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