主要分析:

一、具体的实施方案
如图2所示,采用不带吸热管的隔板式太阳能集热器构成的太阳能集热供暖供热系统。下面我们说明它的工作过程、原理和方法:
不带吸热管的隔板式太阳能集热器16,可以安装在建筑物的向阳墙面和屋顶,它们可以串联、并联构成隔板式太阳能集热器阵列。温度传感器17-1、17-2可以安装在终端温度最高的不带吸热管的隔板式太阳能集热器16中。
在太阳能集热中控仪13中可以设置:房间23的供暖温度T1,保温水箱22收集的热水水暖为T2,不带吸热管的隔板式太阳能集热器16采集温度为T3。当集热中控仪13,检测集热器16的出口温度传感器17-1和17-2的温度t3,根据其温度来调节气流控制器,温度t3偏高时增大气流,偏低时,减小气流,使出口气流温度t3维持在T3-△T〈t3〈T3+△T之内。
集热中控仪13检测室温温度传感器17-4,控制热气分配器24,优先保证供暖,当温度高于设定温度T2时,则控制热气分配器24,使热气进入气热交换器20,使之产生热水,此后集热中控仪13检测温度传感器17-3的温度t2,当t2温度超过设定值T2时,则开启进水控制器18,使热水进入保温水箱22,温度传感器17-3的温度t2,低于设定值则关闭进水调节器18。图2所示的结构最为简单经济,适合家庭使用。
如图3所示,混合式的太阳能集热供暖供热系统,不带吸热管的隔板式太阳能集热器16,它可以安装在建筑物的向阳面,带吸热管的隔板式太阳能集热器29可以安装在房顶阳光更充足处,这种组合,既可以降低成本,又可提高热传导效率,更适合于公共浴室。

图3的气路控制过程和原理,与图2相似,不再重复。集热器的集热管水路控制过程,是根据热水管30出口温度传感器17-7的即时温度t4跟水池要采集的热水池设定的采集温度T4比较,当t4〈 T4-△T 则关小水流控制器27,当t4 〉T4+△T,则开大水流控制器27,当T4-△T 〈 t4 〈T4+△T时,水流控制器27不再动作

二、太阳光的可利用能量 
太阳光的能量:北回归线附近,夏天最强达1000W/㎡,冬天只有500W/㎡,若按全年日夜平均则功率只有200W/㎡。每天可获得4800Wh/㎡。每户安装15㎡的隔板式太阳能集热器,可获得日均太阳能72KWh,转换率为50%,则实际可得到36KWh。

三、三种太阳能集热器性能比较

 

1聚热性能

2保温层

3升温性能

4有效采光面

5最高温升

隔板式

96%

90-100℃

真空管

60%

80-90℃

平板式

96%

50-60℃

 

6热效率

7造价

8与建筑可结合性

9抗阴能力

10承压能力

隔板式

65%

真空管

47%

平板式

52.5%

 

11抗冰雹

12耐用性

隔板式

真空管

平板式

四、 经济性的可行性分析
1、目前的太阳能热水器产业年产值是以亿元为单位,而隔板式太阳能集热器,由于它质优价廉,做为现有产品的升级换代产品,不会有市场风险,还可省一些宣传推广费用。
2、目前真空管热水器的市场价在1500-2100元/㎡,而隔板式太阳能集热器的每平方米的造价在800元/㎡,所以每平方米的市场价定为1500元,则每平米的毛利可大700元,这对于商家和厂家均是有利可图的。
3、对于终端用户,如只购3㎡的新热水器,足够3口之家的生活用水(洗澡、洗衣、做饭)的需求。投入4500元,设计寿命为20年,每天可获平均理论值4.8KWh/㎡×3㎡=14.4KWh的热能,以热效率为65%计,则一天可获139.36KWh的热能,以目前电价为0.5元/KWh,则一天可节省4.68元,一年可省1700元,3年回收投资,10年的收益为1.7万元。
4、太阳能辅助供暖工程
对于太阳能供暖用的集热器造价低于上述的家庭生活热水用集热器,城市居民按每户获得15㎡的采热面,保守地估计可减少30%供暖能源,这对节能减排,将是一个巨大的数字。
5、太阳能制冷工程

采用溴化锂制冷技术,所需进口热水为90℃以上,而出口热水为80℃,仅消耗10℃的热能。隔板式太阳能集热器的高温工作性能较好,可以为制冷空调机提供热源,根据一份研究资料表明,每一平方米的采光面的热源,可供2-3㎡的房间空调使用。

 

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