太阳能 理论到实际

坐看云起

一、  设计太阳能取暖房的理论依据 最低气温为-30℃的地区，地面接收太阳能量三级，80平方米房间。房上安装太阳能吸热板48平方米，室内地面下方储存热水36立方米。 1、冬天太阳辐射到地面的功率大约是800W/m2。在-30摄氏度时（白天大约-15摄氏度），如果储热箱中的水温是40摄氏度，吸热箱中的吸热板的光热转化功率大约是300W/M2，接收时间5小时，每平方米大约能接收1.5KWH，48平方米吸热箱大约能接收72KWH的能量。如连续阴天三天，水温降到33摄氏度，33摄氏度的水流入吸热板时，吸热板的光热转化功率大约是400W，每平方米每天大约能接收2KWH，48平方米吸热箱每天大约能接收96KWH的能量。 2、墙壁保温层采用12厘米厚笨板，棚上保温层采用15厘米笨板（密度：每立方米10KG以上），在室内外温差为45摄氏度时，每平方米墙壁的散热功率大约是10W左右，四周大约为320平方米（墙壁4米X40M=160平方米+房盖和地面160平方米），总散热功率大约为3200W，南侧窗口吸热和散热大致相等。每天散热总能量大约为77KWH（0.32KWX24H=76.8KWH)。    3、综合以上分析，在最寒冷的冬季，储热箱中的水温大约为35摄氏度，48平方米吸热箱每天大约接收85KWH的能量，其中70KWH的能量供当天用，余下的能量储存起来供阴天用。连续晴天时室温在18摄氏度以上，每阴一天储热箱中水温下降大约2摄氏度（36立方米的水下降2摄氏度放出的能量为4200J/KG.℃x36000KGx2℃=302400000J=84kwh)，室温下降1摄氏度，连续阴天三天仍能使室温保持在15摄氏度以上。 4、太阳能取暖房适合建在太阳能接收量为一、二、三极的地区，环境污染严重的地区光线不足也不适合建太阳能取暖房。 •   二、太阳能取房的结构 循环水式太阳能取暖房，房屋结构将接收太阳能和储存能量为一体，采用低温接收来提高接收效率、低温大面积散热来提高室内温度的方式，在整个冬季完全利用太阳能取暖，不需要其它热辅助能量。投资一万六千元左右，可以使八十平方米房间的温度，在零下30℃并连续阴天三天时仍保持在15℃以上。一次投资连续使用寿命至少在二十年以上。    取暖原理：由三部分组成，吸热箱、贮热箱和控制电路组成，如图：吸热箱安装在房上，里面安装平板式太阳能吸热板，用于接收太阳能。贮热箱安装在室内地下，用于将吸热箱接收的能量贮存起来并通过地面散热为室内供暖。吸热箱和贮热箱用管道连接起来，管道上安装一个管道泵用于使水循环流动。控制电路的作用是：白天当房上吸热箱中的温度高于室内贮热箱中温度大约10℃时，控制电路使管道泵自动转动，这时贮热箱的水被输送到吸热箱中进行循环加热。傍晚，当吸热箱中的温度高于室内贮热箱中的热水温度1℃时，管道泵自动停止转动，这时吸热箱和管道中的水全部退回室内贮热箱中贮存起来。（晚上或阴天不接收时室外和管道中没有水，无冻坏的可能。） 三．取暖过程： 在10月15日左右开始接收（本地气温在－5℃至15℃之间），48平方米吸热板每天大约接收100--130千瓦时的能量，使吸热箱中的水温升高3℃左右（吸热箱中约有36立方米的水）。开始时水温每白天大约升高3℃，夜晚降低1℃。到11月15日左右时（本地气温在-10℃至10℃），水温升到大约45℃时达到平衡。这时每天大约接收100千瓦时的能量供室内取暖，室温在24℃左右。在1月1日－－2月1日（本地气温在－10℃至－30℃之间），水温降至40℃左右达到平衡，这时每天大约接收80--100千瓦时的能量，室温在17--20℃左右，当阴天下雪时，每阴一天，室温下降1℃左右，贮热箱中水温下降2℃左右。当连续阴天三天时，室温下降3℃左右，贮热箱中水温下降6℃左右，仍能使室温保持在15℃以上。4月1日左右停止接收，夏季水温在20℃左右，这些水使室温在炎热的天气里比普通房低2-4℃左右。达到冬暖夏凉的效果。 2 太阳能取暖房的建筑与安装方法 太阳能取暖房不但能用于取暖还能在取暖期间为厨房、洗澡间供40℃左右的温水。如图：将约50米长的一卷塑料管放入储存箱的热水中，管的一端接自来水，另一端安水龙头，打开水龙头便能流出热水。     四、建房投资情况   建80平方米太阳能取暖房比建普通房多投资一万六千元左右，使用寿命在二十年以上。    材料数量及预算：         笨板： 1、墙壁保温：每立方米10KG以上----厚6厘米：20立方米。                    2、储热箱保温：每立方米10KG以上---厚5厘米：5立方米，          3、吸热箱保温：密度最小的---厚25厘米：12立方米，                约5000元   盐棉板：厚3厘米：50平方米                约1000元，   塑料布：7mX14m二块，5mX12m一块----500元   吸热板：6米X1.85米两块、5.85mX1.85m两块。            约6000元。   铁方管：60X30---60米、50X25--30米            约500元   玻璃丝布：50平方米，   黑色防腐漆：20KG，   玻璃：厚5亳米----16块。         约1000元   镀锌板：厚0.5亳米----4块。         约200元。   管道、水泵、控制电路、管接。         约600元。   储热箱上盖钢筋：2000元。   水泥、砖：2000元。   热水器：200元。   工时：3000元。   总计：22000元。   当年节省：地热、锅炉：4000元，煤、煤棚：2000元。   当年比建普通房多投资：16000元左右。 五、社会影响 我家太阳能取暖房已经使用六年，经辽宁电视台在2009年1月9日和1月16日连续两次采访（采访录像查看百度视频：介绍太阳能取暖房。）播放后，整个冬季全省各地来我家考察的有一千多人，大家对我家的取暖效果评价很高。一至认为我家的取暖房节能环保、投资较低，普通家庭用得起，一次性投资多年受益。最大优点是完全利用太阳能取暖，不需要辅助能量，可节约大量不可再生能源。

发展之声2015

太阳能热水器呢