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太阳能系统在农村建筑中的应用分析

2019-01-13刘玉霞

农民致富之友 2019年36期
关键词:集热器热水热量

刘玉霞

农村建筑在社会经济及建筑行业发展的推动下,得到了建筑工程质量上的提升,很多先进的工程技术及系统被应用到农村建筑中,其中就有太阳能系统。很多农村建筑中都应用到了太阳能系统,提高了农村建筑工程质量,为农村居民打造了很多多功能房屋建筑,提高了农村居民房屋居住水平,促进农村建筑发展。

太阳能系统是近年来较为常见的房屋建筑工程系统,是实现房屋建筑取暖功能的重要系统,已经在各房屋建筑工程领域得到了应用,农村建筑也不另外。很多农村尤其是北方农村,在冬天都需要供暖,但传统的“煤气供暖”方式,不仅存在供暖分散的问题,还存在燃烧效率低、废气排放量大及能耗高等问题,严重者还会造成煤气中毒,造成严重的环境污染。而太阳能供暖则能够有效规避这些问题且高效供暖、节约资源,所以在农村建筑中应用太阳能系统是非常必要和重要的。

一、农村建筑的主要供暖方式

通过调查及文献资料了解到,目前我国农村建筑中常见的供暖方式主要包括火炕、烟囱煤块炉、土暖气和电供暖等四种,其中土暖气供暖方式的应用比例最高,约占所有供暖方式的51%;其次是烟囱煤块炉供暖方式,约占38.6%;接着是电供暖,占7.2%。但随着太阳能系统的逐渐普及,使得太阳能成为农村建筑新型供暖方式,其使用比例更是呈逐年上升趋势。

二、太阳能系统对农村建筑的重要性

1、能够减少农村供暖资源消耗

众所周知,太阳能系统是通过将太阳光能及热能转变成供暖用的热能,最终为人们提供热量的功能系统,不需要消耗其他资源就能够实现供暖,这无疑解决了传统火炕、烟囱煤块炉、土暖气和电供暖等供暖方式资源消耗大的问题。

2、能够缓解农村环境污染

太阳能系统的运行原理在于利用无污染的太阳热能,为供暖系统提供热量,然后实现供暖,整个供暖过程都没有产生对环境有伤害的物质。将之应用农村建筑,能够在很大程度上环节农村环境污染问题。

3、能够提高供暖效率

使用太阳能系统供暖,不用担心热能用完的问题,也不同担心电力消耗及其他资源消耗,还能够实现快速集中热量,从而加快供暖,提高了农村建筑供暖效率,使农村居民享受到高质量的供暖服务。

三、太阳能系统在农村建筑中的应用

1、太阳能系统运行原理

太阳能作为一种可再生的清洁能源,在日常生活中被广泛作用在多个领域,太阳能供暖热水系统在生活中被广泛使用,而它们就是借助于太阳的能量,主要是以平板式的太阳能集热器为主要系统,再使用空气源热泵为辅助工具,这种供暖热水系统,在冬季普遍使用地板反射方式为所需的建筑提供热量,同时这一系统还能为相关建筑提供需要的生活热水,这种全新的节能环保供暖热水系统在实践中颇多好评。

太阳能系统不仅能有效解决北方在冬天的供热问题,更可以解决水管容易冻裂的现象,这是因为在太阳能集热器的高位以及储热水箱的低位,都會设置一个温度测试装置,从而准确控制两点之间的温度。当温度达到甚至超过上限时,太阳能供水泵就会开始工作的,为集热器不断供水,降低温度;同理,温度处于下限值时,供水泵停止供水,管道中的水也会自动储热。

太阳能系统有专门的控制系统对整个系统进行控制。到冬天需要供暖时,通过控制系统开启太阳能供暖系统,就能像上述方式(通过地板辐射管线进行供热);如果不需要供热,只需要关闭供暖系统,只开启热水模式,就能满足日常的生活热水。

2、应用分析

当前我国所使用的太阳能系统,装置主要有以下几项必备——集热系统、储热水箱、辅助加热装置和末端装置等等,下文将针对太阳能系统的几大系统,对农村建筑中太阳能系统的应用进行分析:

(1)集热系统应用

通过上述文章,我们已经知道集热系统所使用的是平板式太阳能集热器,通过转化太阳能辐射的热量,来满足所需的供暖与生活用水。

(2)储热水箱应用

当前太阳能系统中所用的水箱均是双层套筒设计,外壳普遍使用一般铁板制作而成,内胆则选用质量较佳的不锈钢板,同时两面都需要耳注入自来水,因为外层使用的铁板质量较差,所以外层水一直在储热水箱与辐射管线之间重复使用,主要用在地面供热;在水箱外层温度上升后就可以通过内外水箱间的不锈钢加热内胆的水,从而保证内胆的水质,使得水箱内的水能够与人体直接接触,满足洗澡、洗菜等日常生活所需。

(3)辅助加热装置应用

太阳能虽然是可再生能源,但同时也属于间歇性能源,想要正常的满足冬季舒适温度需求,还需要设置另外的辅助能源或者选择配合换热设备。由于农村的实际环境影响,最佳选择为空气源热泵系统作为太阳能系统的辅助能源。所产生的热量可能有效取代储热水箱所需用水,在运行过程中,几乎所有的系统都是通过太阳能控制器完成,比如温度信号、启动、关闭相关设置等多种功能。

(4)末端装置应用

末端装置通常选用低温地板辐射供暖系统,工作原理是以低温热水为媒介,将建筑物地面当成是散热面,保证热水在地板的管线中反复流动,从而达到加热地板的目的。这一装置主要是通过辐射与对流的方式为室内供暖,在当前而言是一种节能环保的新型供暖方式。

总之,太阳能系统已经成为现代农村建筑中较为常见的供暖系统,打破了时间、空间及原材料等方面的限制,能够在不消耗其他资源的情况下实现高效供暖,既节省了资源应用,又减少了污染物排除,缓解农村环境污染问题。所以,作为农村建筑施工工作者,进一步了解太阳能系统,并将之应用于农村建筑是非常重要的。

(作者单位:133613吉林省长白山开发建设(集团)有限责任公司)

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