新型智能太阳能热水地暖技术浅析

太阳能热水地暖技术无疑是一项成本较低、应用简单的低碳技术，其优点较多，但太阳能存在明显的局限，特别适宜在北方太阳资源丰富、采暖时间较长的区域推广使用。

太阳能的主要缺点：第一，分散性，太阳辐射面积大，但能流密度较低，需要大面积太阳能收集和转换装置（太阳能集热器）；第二，不稳定性。受昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，太阳辐射能是间断而极不稳定的，为了稳定利用，一般需加装常规能源的补充装置。对于地热系统而言，夜间采暖必不可少，这样就必须增加储热（保温）水箱，甚至需要使用辅助加热装置，使用辅助加热装置的地暖系统减排效果有限。第三，高层建筑屋面面积的局限性。对于大多数住在高层小高层的业主而言，基本上没有可以利用的屋面安装面积较大的太阳能热水装置。因此。太阳能地热采暖系统适用于低层建筑采暖。新型智能太阳能热水地暖技术介绍如下：

一、技术名称：新型智能太阳能热水地暖技术

二、技术类别：零碳技术

三、所属领域及适用范围：建筑行业 太阳能热利用

四、该技术应用现状及产业化情况

我国既有建筑总面积约 600 亿 m²，全年供热采暖能耗约 1.3 亿 tce，是建筑能源消耗较高的领域。同时，既有建筑中的大部分建筑为高能耗建筑，实施节能供暖改造势在必行。该技术采用太阳能热水发热基板进行地面辐射供暖，目前已在山东、河北、内蒙古、西藏、湖北、山西、天津等省市 24 个项目实施应用，累计采暖面积 105 万㎡，效果良好，未来市场推广潜力较大。

五、技术内容

1. 技术原理

该技术运用地板辐射热的供暖方式，在特制木地板上开管路沟槽，镶嵌进聚丁烯管路，通过特制微分水器连接，由静音泵加压循环，利用太阳能热水直接对地面的木地板或地瓷砖加热，热转化效率高，替代传统化石能源供热，实现二氧化碳减排。同时，通过微电脑控制技术，可实现分时、分室和分户控制。

2. 关键技术

（1）终端散热技术

选用厚高密度发热基板，在基板上开 U 型槽口，用于镶嵌热水管路，基板可大面积导热，同时又具有蓄热功能，直接对地面木地板或地瓷砖加热，散热均匀性好。

（2）管路对接技术

自主研发了微分水器，每一路管路都是独立无接缝的，解决了管路漏水及对接问题。

（3）地面铺设技术

采用导热胶进行地面铺设，导热胶兼具导热和粘合作用，无需使用水泥砂浆，施工更便捷，不受冬季寒冷天气水泥结冰而导致无法施工的影响，解决了铺设地瓷砖和管路故障维护等问题。

（4）蓄水桶辅助加热技术

采用碳纤维膜电热蓄水桶作为辅助加热，相比传统加热棒加热，具有加热面积大、发热均匀、升温速度快、功耗低等特点。碳纤维膜贴附在不锈钢内胆外，与外壳之间填充厚聚氨酯保温材料，由温度传感器及控制系统实现自动加热控制。

3. 工艺流程

图1 智能太阳能热水地暖技术原理图

图2 智能地暖剖面示意图

图 3 碳纤维电热蓄水桶示意图

六、主要技术指标

1. 太阳能集热器：11MJ/m²

2糖心vlog在线观看. 发热基板散热量：289.7W/ m²

3. 碳纤维电热蓄水桶：上限温度55℃，下限温度35℃，功耗2kWh。

七、技术鉴定情况

该技术已获得国家实用新型专利 3 项，软件著作权 3 项。

八、典型用户及投资效益

典型用户：日喀则武警反恐防暴支队、乌兰察布警苑小区、长沙

玫瑰园、即墨市丽山国际、即墨市温泉香根别墅、莱阳市梨园小区、山西长治英才培训学校、烟台牟平区慢城宁海小区等。

典型案例一

案例名称：日喀则武警支队营房地暖改造项目

建设规模：10000m²。

建设条件：既有建筑地暖改造。

主要建设内容：新型太阳能集热器与新型地暖系统安装、地面地板铺装。

主要设备为：新型地暖系统、太阳能集热器、温度及自动补水控制系统。

项目总投资 200 万元，建设期 2 个月。

年碳减排量约 648tCO₂，碳减排成本 70～100 元/tCO₂。

产生年经济效益 56 万元，投资回收期约 3年。

典型案例 二

案例名称：即墨市和平小区 4 号楼 1 单元 4 楼住宅

建设规模：120 m²

建设条件：新建住宅

主要建设内容：安装新型太阳能集热器 12 ㎡与智能新型太阳能热水地暖系统。

项目总投资：1.36 万元，建设期为 2 天。

年碳减排量约 4tCO₂，碳减排成本 60～100元/tCO₂。

产生年经济效益 2769 元，投资回收期约 4 年。

九、推广前景和减排潜力

随着我国建筑节能技术的推广应用，预计每年约有 4 亿 m² 面积需要进行地暖改造或新铺装地暖。预计未来 5 年，该技术推广比例可达到5%，项目总投资约40亿元，可形成的年碳减排能力约130万tCO₂。（中科面源）