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“太阳能光热+电”暖风系统 ——“清洁供暖”最佳方案
太阳能产业资讯网 2019-03-11 10:01:48 分享至:
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[摘要]几年来,企业致力于“太阳能光热+辅助热源”采暖系统的研发,在市场实践中不断积累经验,完善各项技术指标,先后获得国家专利20余项。


1、项目研究背景

河北维克莱恩太阳能开发有限公司于2010年落户邢台市临城县,2012年初期建设完成形成生产能力后,各级领导高度重视企业发展,针对河北省燃煤采暖造成大气污染的严峻形势,站在企业发展战略高度,指导公司充分利用和中科院宁波材料所合作的技术优势,努力研发太阳能光热技术在采暖领域的应用,为从根本上治理我国北方地区依赖燃煤采暖,摸索出一条以太阳能采暖为主的治本之路。

几年来,企业致力于“太阳能光热+辅助热源”采暖系统的研发,在市场实践中不断积累经验,完善各项技术指标,先后获得国家专利20余项。安装示范项目涉及河北、山东、山西、北京、天津等地的农户民居及小学校、养老院、医院、镇政府等公服单位,2014至2016连续三年成功入围河北省“农村清洁能源开发利用工程--煤改太阳能”项目,许多工程案例成为国内行业样板。其中2015年廊坊市固安县“农村面貌改造提升村”——马庆村,全村126户,安装太阳能光热+电锅炉辅助(利用谷电)117户,覆盖率达93%,成为我国首个太阳能光热采暖示范村,中国农村能源协会太阳能热利用专业委员会、永利游戏赌场热利用产业联盟、中国节能协会太阳能专业委员会,联合授予马庆村为“永利游戏赌场采暖示范村”荣誉称号。以上典型成功案例,成为2018年河北省住房和城乡建设厅、河北省发展和改革委员会、河北省财政厅印发《河北省农村地区太阳能试点实施方案》征求意见稿中推荐的成功案例之一。几年的不懈努力,河北维克莱恩已成为国内太阳能采暖行业领跑者,河北省太阳能热利用工程重点企业,河北省太阳能采暖地方标准——民用建筑太阳能供热采暖工程技术规程(DB13/T 2386-2016)制定者。

2017年,河北省开始大规模“气代煤、电代煤”工程,受河北省能源结构“缺气、少电”的客观条件制约,采暖期开始后,所有地区都不同程度出现“气荒”,使河北省能源供应处于极度紧张的不利局面。同时面临用户长期使用费用高、存在安全隐患、不容易接受等现实问题。针对2017年“双代”出现的问题,2018年2月,河北省住房和城乡建设厅、河北省发展和改革委员会、河北省财政厅联合印发《河北省农村地区太阳能试点实施方案》省发6号文件,方案要求以促进节能减排、改善环境质量、提升广大农民生活水平、建设美丽乡村为目标,坚持统筹安排、因地制宜、科技引领、市场推动,实行便民高效的建设方式和永续发展的运维模式,尽快完成一批可建设、可持续、可复制、可推广,广大农民满意的太阳能取暖试点,引导广大农村地区规模化推进太阳能采暖。

2、推广安装“太阳能光热+电”系统优势

可建设:“太阳能光热+电”暖风采暖模式,推广不受外部能源和区域限制,系统采用每个房间独立供暖,用户可根据需求选择电辅助功率和时间,每户用电负荷只需单独电采暖的二分之一,可减轻“电代煤”农网改造负担,减少常规电力消耗,在不改造农网的前提下,也可完成30%区域覆盖(凡是家庭使用空调的用户均可安装)。从而加快“电代煤”推进速度。

可持续:“太阳能光热+电”暖风采暖模式,设计是以太阳能为主、电为辅。我国北方地区太阳能资源丰富,取之不尽、用之不竭,是地球上唯一 “免费”能源,使用污染“零”排放。充分利用太阳能源,符合国家能源政策。国家十三五规划,明确制定了太阳能热利用量化指标,“太阳能光热+电”暖风采暖模式用于北方地区采暖,拓宽了太阳能光热应用的领域,可持续得到国家政策性支持。

可复制:我国广大北方农村住宅均以独立平房和低层建筑为主,完全符合太阳能采暖系统安装条件需要,完成试点安装,必会为我省乃至我国北方农村采暖清洁替代大范围推广,提供可复制的成功经验。

可推广:“太阳能光热+电”暖风采暖模式,操作简单,运行平稳,几乎为零故障率,电辅配置功率低,运行无任何危险。克服了单纯电锅炉功率大、空气源频繁启动对电路、电网形成的瞬时冲击,更不用担忧“气代煤”使用安全问题。超长的使用寿命,一次安装可使用20年,是任何采暖设备无法比拟的,适合大范围推广应用。并且利用现有“电代煤”补贴政策,完全可以推广。

广大农民最满意:相比“电代煤、气代煤”,“太阳能光热+电”暖风采暖模式,是以太阳能采暖为主,电能为辅,系统使用安全、运行费用极低,在晴天时几乎不用花钱,比燃煤取暖更便宜、更安全,并且用户可能根据室温要求,将每年11月15号开始的采暖期任意提前到10月下旬开始,将3月15日结束的采暖期延长到4月上旬,把120天的采暖期延长到150天以上,大大提高了采暖舒适度一次安装,使用寿命长达20年,是目前使用年限最长的采暖产品。本次清河县、临城县、献县确定的试点村农户来企业实地参观,农户接受率100%,被誉为老百姓“最贴心”的采暖设备。

3、系统设计理念

本系统设计遵循农村大多用户房屋格局及实际使用需求设计,设计20-30平米采暖面积为一个独立采暖单元,天气晴好条件下,白天使用太阳能采暖不需要辅热,且尽可能提高室内温度,利用房屋内家具设施的储热功能,储存尽量多的热能,为夜间采暖提供热能,减少夜间辅助电能的使用。夜晚(或阴霾天气)热能不足部分采用电辅助补充热能。根据实际测定,用户房屋保温状况良好,室温每个夜晚降温幅度在3-5度,若能在晴好天气情况下,白天保证用户室内温度在20度以上,则基本能够满足农村用户一整夜采暖需要。系统采用独立供暖模式,用户可根据需要选择需要辅助取暖的房间及需要辅助功率、辅助时间等,以做到最大限度节约常规能源消耗,减少用户采暖支出。

4、系统工作原理

房间冷风—空气净化(选装)---循环风机---集热器加热---热、水交换器(选装)--辅助加热—热风进入房间。

5、系统运行原理图

“太阳能光热+电”热风取暖系统运行原理图

6、系统配置

1、集热管。采用全玻璃双真空太阳能集热管60只(用于建筑面积40平米使用面积30平米采暖)或40只(用于建筑面积30平米使用面积20平米采暖)。热吸收率高,可达90%以上,上温快,阳光照射后30分钟即可产热向室内输送热风。

2、高效热能转换仓。采用双风道螺旋自扰进风技术,配备翅片换热装置,热交换率达到90%以上。使用寿命20年、免维护。自主研发,拥有自主知识产权。

3、电辅助。每套系统配置一台PTC辅助加热壁挂热风机一台,3秒迅速升温,热风输出,加热均匀,可采用定时、定温控制,远距离遥控功能,用户可自由切换功率(1-2KW可调)。节能效果更显著。

4、系统控制。每个采暖单元独立运行,辅助加热可实现功率、定温和定时智能控制,用户可根据需要自主选择,太阳能集热风系统自动温度控制运行,无需人工干预,最大限度节约常规能源。

5、循环风机。每套系统配套节能超静音循环风机一台,安装检修及其方便,独立运行。超级节能,每天运行耗电0.2度。

6、家庭空气净化系统(用户选装)。系统可加装室内空气净化系统,四重过滤,有效清除烟尘、异味、PM2.5等室内污染物,保护家人健康。用户可根据需要选择自行选择。

7、热水交换器(用户选装)。系统可加装热水交换器,气水热交换,可提供非采暖季免费热水。因冬季使用影响系统采暖,故不建议用于冬季产热水,用户可根据需要选择自行选择。

7、系统70平米采暖面积几种采暖模式投资及运行费用解析(20年)

8、系统优势

1、政府电网改造投入最少。现行“煤改电”国家电网改造需给予每户配置8-10KW以上负荷,而采用“太阳能光热+电”采暖,电网负荷每户仅需4-6KW即可,电网改造减轻50%负担,凡属夏季使用空调的房间就可直接安装使用,仅此一项即可大幅减少国家对电网改造的资金投入。同时能大幅减少常规电力消耗,利国利民。

2、大幅降低了初装成本及运行费用。相比较第一代水介质太阳能采暖系统,每百平米初装成本由4万元降低至1.6万元,减轻了政府补贴额度和用户负担,运行费用低至每平米不足10元,是目前唯一一种运行费用低于燃煤的新能源采暖模式,受到用户普遍欢迎。

3、太阳能热利用率高。热利用率比常规液体介质系统提升30%,无二次换热,系统升温快,一般液体介质太阳能照射2小时才能将介质加热至可利用温度,冬季用于采暖,天气晴好条件下,水系统上午11点后才能向采暖系统供应热能,而空气系统不需要中间介质,阳光照射30分钟即每天上午9点即可启动,向房间内传送热风。

4、充分对接低谷电价。农村家庭采暖,系统白天完全能满足供暖需求,日落后室内温度能继续维持3小时以上,夜晚只需要在卧室内使用低谷电进行一段时间辅助 供暖,而客厅可以根据需要不用或用短时间辅助,做到最大限度节约采暖费用支出。用于机关、企事业等公服单位采暖,由于夜间不需要采暖,可几乎不需要辅助能源。

5、系统操作简单、运行稳定。系统采用自动和手动两种控制模式,太阳能部分完全自动运行,无需任何操作。用户只需要根据自身取暖需求,设置辅助加热运行即可。

6、系统无液体介质,无需防冻、防漏,无需专业售后。采用太阳能加热室内空气直接采暖形式,没有液体介质,无需防冻、防漏,克服了介质系统滴漏及怕冻结等缺陷,由于系统配置运行电负荷仅有几十瓦,故运行期不会对用户自有线路造成损害,基本保证长期无故障、安全运行,无需专业维护和专业售后。

7、产品适应范围最广。目前采暖领域适用范围最广产品,系统运行不受外部能源供应波动影响。有太阳光照的采暖区域都能适合,特别适合高寒地区民居及太阳能契合度高的机关、企事业单位安装使用。

8、使用寿命最长,运行最安全。一次安装,使用寿命可达20年,它是目前采暖领域产品使用寿命最长的。系统自身运行电负荷仅有几十瓦,不会对用户室内外电路造成任何影响,运行最安全。

9、项目实施案例简介

项目名称:河北省临城县北孟村243户“太阳能光+电(辅助)”供暖项目

项目实施单位:临城县双代办

项目施工单位:河北维克莱恩太阳能开发有限公司

临城县北孟村坐落于河北省邢台市临城县东镇镇,全村常驻人口1300人,共计343户,项目实施243户,覆盖率70%。项目采用政府出资+农户自筹方式。

系统标准配置:维克莱恩WTF-C-40型与WTF-C-60型太阳能热风供暖系统两套,满足用户一间卧室和一间客厅共计70平米建筑采暖需求。用户如需增加采暖面积,设备另行购买。年运行成本600-700元。

10、项目实施照片

用户现场参观报名

责编:Z先生

作者: 薛会文、孙振锋、王建辉(河北维克莱恩太阳能开发有限公司


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