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浅谈太阳能在工程上的应用太阳能作为一种清洁、可再生的能源,在工程领域有着广泛的应用。随着全球对环保和可持续发展的重视,太阳能技术逐渐成为现代工程的重要组成部分。以下是太阳能在工程上的主要应用及特点:
1.光伏发电:光伏技术通过太阳能电池板将光能直接转化为电能,广泛应用于住宅、商业建筑和工业设施。例如,太阳能电站可以为城市供电,而分布式光伏系统则适合偏远地区或独立建筑使用。这种技术不仅减少了化石燃料的消耗,还降低了碳排放。
2.太阳能热利用:太阳能热系统主要用于热水供应、供暖和制冷。在建筑工程中,太阳能集热器被安装在屋顶或墙体上,用于收集太阳辐射并加热水或空气。该技术特别适用于家庭热水系统、游泳池加热以及工业过程中的低温热需求。
3.太阳能建筑设计:通过被动式太阳能设计,建筑物可以最大限度地利用自然光和热量。例如,合理布置窗户、采用高效隔热材料以及设计遮阳结构,能够显著降低建筑的能耗。这种设计理念不仅提升了居住舒适度,还减少了空调和照明系统的使用。
4.交通与基础设施:太阳能在交通领域的应用包括为信号灯、路灯和电动汽车充电站提供电力支持。此外,一些国家已经开始尝试建设太阳能公路,通过嵌入式光伏面板为过往车辆供电或储存能量。
5.农业与水资源管理:太阳能泵被广泛应用于农田灌溉和水处理项目中,尤其在缺乏电网覆盖的农村地区表现出色。同时,太阳能干燥技术可用于农产品加工,提高生产效率。
总之,太阳能在工程上的应用正不断拓展,其高效性、环保性和经济性使其成为未来能源发展的重要方向。随着技术进步和成本下降,太阳能将在更多领域发挥关键作用,推动社会向绿色低碳转型。
浅谈太阳能在工程上的应用
关键词:节能 太阳能热水系统
在最近一些年来,在倡导绿色奥运、提倡节能环保的理念下太阳能技术得到了很快的发展,如太阳能热水器、太阳能电池、太阳能路灯、太阳能建筑等等,太阳能技术已经悄悄走进了人们的生活,现就与人们生活息息相关的常用的几种太阳能热水系统总结如下。
用真空管集热,促使管内水温高于水箱水温,因热水比冷水轻,形成对流,最终使水箱中的温度达到使用所需的温度, 此系统分落水式和顶水式(如下图),主要用于集热面积 <30㎡的家庭或需热水量少的场合。
当集热器出水端的温度达到设定的温度或储热水箱水位达到下限时,集热器出水管上的电磁阀开启,冷水将达到设定温度的热水顶入储热水箱;当集热器出水端的温度低于设定的温度时,集热器出水管上的电磁阀关闭,水在集热器内继续加热。此系统可以与电锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等其它辅助能源相配接灵活使用,实现24小时连续热水持续供应。从而弥补阴雨天光照少或无光照水温达不到设计温度的弊端。简示如下:
该系统广泛用于恒温水需求量大的场所。
该系统将冷水注入集热器和储热水箱内,集热器内的冷水经加热后升温,集热器与储热水箱内分别设有温度传感器,将温度信号传至智能控制系统,当水箱中的水温与集热器中的温差达到设定值以后,由循环系统中的热水循环泵1将水箱中的水注入集热器中,在集热器中经吸热升温后回到储热水箱,形成强制循环。经上水控制、强制循环、温差测定、水位水温等控制,如此周而复始,达到将储热水箱内冷水升温的目的。简示如下:
整套系统的控制可由PLC微电脑自动完成,具有相当高的自动化,可达到24小时无人值守自动运行的目的。系统根据可供利用的热源情况,可与其它辅助能源相配接灵活使用,实现24小时连续热水持续供应。设计中根据用户的需求不同,可以设定是每日定时加热方式还是定温随时加热方式。如控制系统检测到水箱里水温达不到要求时,自动开启电加热或其他辅助能源,当水箱里水温达到设定温度值时自行停止,实现了在用水时水温恒定的要求。当水箱位置低于集热器组时可实现管路排空联合大学安全施工组织设计,避免了冬季温度过低引起的冷水管路冻结和破裂,如果水箱位置高于集热器组时在冷水管路加装防冻装置后也可保证系统在冬季的正常使用。
此系统集热效率高,出水量大,运行安全平稳,是目前发展成熟、应用广泛的一种系统形式。
以上系统中集热器、水箱、水泵均可放置在建筑物的屋顶,从工程设计角度一方面节约了建筑面积;另一方面减少建锅炉房等一些不必要的基建费用。
面对21世纪人居环境建设的新要求,太阳能必将成为供热系统热源的首选、工程设计的亮点、房产项目的卖点。