在冬季,太阳能采暖系统要做到晴天24小时采暖不启动辅助热源,不花钱!必须满足以下几个条件:①必须根据所在地区的太阳能辐射量配置足够的太阳能集热器。
②必须根据房屋的保温情况,储存足够且合适的热量供夜间取暖。
(太阳落山至第二天太阳升起来)③必须降低热量的损失量,否则就要进一步增加上述两点的配置。
接下来,我逐一给予分析:首先说第一点:全国各地的太阳能资源各有不同。
太阳能资源丰富的地区相对较少的配置就可以产生足够的热量供房屋取暖。
再次特别说明:太阳能的集热量都是以太阳直射为准,如果采用平铺横插式太阳能联箱,在冬季,集热器就会始终处于太阳斜射的状态,其得热量大约相当于跟太阳成直射角度的竖插联箱的70%左右。
然后,结合第二点。
我们需要根据农村民居的保温情况估算一下每平米每小时耗热量。
这一般无法做到精确的科学计算,大多数情况是依靠以往的采暖数据进行倒推。
根据我们的数据,大致可以判断农村37外墙,东西北三面墙做了五公分聚苯板保温的独立一层平房每平米每小时耗热量约为35w。
夜间取暖时间一般从18点到第二天早晨8点,历时14小时。
这样,我们就能算出农村100平米的房屋夜间需要消耗相当于49度电产生的热量。
太阳能需要储存49千瓦的有效热量。
什么是有效热量?就是没有损失的可利用热量,如果您家安装的是地暖,那么30度以上的热水都是可以利用的。
太阳能只需要储存一吨79度的热水即可满足100平米的房屋夜间供暖。
如果您家安装的是暖气片,那么就必须使用40度以上的热水,您就需要太阳能产生一吨89度的热水。
接下来,我们来看看热损耗。
有个物理常识:水温越高,散热越快。
用初中物理解释就是,水的散热曲线是呈递交状态的。
因此,一般情况下,我们希望储存70度左右的热水。
刚刚提到暖气片需要一吨89度的热水,也可以换算成1.2吨70度的热水。
同时,我们还要考虑储热水箱自身的静置散热,管道输送热量过程中的热损耗等等。
综上所述,一套合格的太阳能供暖系统完全可以做到晴天工况下零费用供暖。
然而,还有一个重要的因素不能忽略,那就是晴天的日照时间应当取采暖季的平均数,我们尽量避免以刚入冬的晴天日照时长或者冬至的日照时长为准,前者一定会导致冬季大部分时间段都不能做到晴天零费用供暖,后者也一定会造成冬季大部分时间热量过剩。
好了,今天就分享到这里。
有关详细的计算方法,我将在直播间和朋友们一起探讨。