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中国工程建设标准化协会

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太阳能夏季存储冬季利用的可行性研究
作者:admin 单位:中国工程建设标准化协会

中国建筑科学院中技低碳建筑工程中心主任 张鸣

  建筑能耗占我国社会总能耗的30%以上,而建筑采暖空调能耗又占建筑总能耗的60%。也就是说,建筑采暖空调能耗占我国社会总能耗的18%左右。因此,以太阳能采暖代替传统采暖方式是建筑节能减排的有效途径之一。

  我国约90%的地区有供暖需求。除了四川、贵州两省部分地区和重庆市为太阳辐射强度四级地区,我国其他地区均为太阳辐射强度三级或三级以上地区,属于太阳能资源可利用地区。我国人口密度大的城市集中在东部和中部。我国有采暖需求地区的人口约占全国总人口的80%。我国每年新建住房20亿平方米,其中14亿平方米有采暖需求。
   
        
2009年,国家住宅与居住环境工程技术研究中心完成了《建筑太阳能供暖系统平衡技术研究与开发》课题报告,中国建筑科学研究院也在位于北京市通州区的研发基地进行了太阳能蓄热试验。

  太阳能蓄热设施分为封闭型和开放型两种,共有四种蓄热方式:第一种方式是人造水箱水体蓄热。在埋于地下的混凝土水箱外部加保温层,以水为介质蓄热。这种方式的优点是水的蓄热性能稳定,无环境污染;缺点是水箱保温难度大,造价高。第二种方式是人造水箱加砾石蓄热。第三种方式是土壤蓄热。在地下埋管,将热量储存在土壤中。这种方式的优点是无需人造蓄热设备,造价相对较低;缺点是蓄热容积大,对周围生态环境有影响。第四种方式是地下含水层蓄热。将地下天然含水层作为蓄热介质。这种方式的优点是无需人造蓄热设备,造价低;缺点是对地质环境要求苛刻,系统运行易出现堵塞、腐蚀和霉变等现象。

  近年来,我国加快了利用太阳能的步伐。2010年,我国生产集热器总面积4900万平方米,产量是2000年的7.6倍。统计数据显示,我国太阳能热水器保有量居世界首位。然而,我国的太阳能热利用设备多为小型生活热水供应设备,对大型建筑工程采暖系统的研究还有待进一步深入。

  

  北京位于北纬39度54分,年日照时间2750小时,年太阳能辐射量6085兆焦/平方米,属于太阳辐射强度三级地区。北京的建筑采暖能耗指标为每平方米每个采暖季耗能6.25千克标准煤,相当于128.91兆焦热量。研究证明,北京6层以下的建筑适合安装太阳能蓄热系统。

  2011年,我国对光伏工程的补贴标准为8元/瓦~9元/瓦。总体来说,我国的补贴标准比发达国家低。专家认为,通过政策鼓励,太阳能跨季节蓄热系统在建筑采暖领域可以迅速普及。