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典型案例|山西介休新型太阳能跨季节土壤蓄热供暖示范项目

日期:2021-07-27    来源:太阳界智库

国际太阳能光伏网

2021
07/27
15:51
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关键词: 太阳能光热 蓄热供暖 太阳能项目

由山西启迪清洁能源科技有限公司投资,山西启迪清洁技术推广中心提供技术支持,山西云宏科技有限公司承建的山西省介休市董家庄村太阳能跨季节土壤蓄热供暖试验示范项目经过一冬季的运行,效果良好。

据了解,该示范项目是2020年介休市政府推进冬季清洁取暖的“试验项目”。项目集热面积1500㎡,蓄热体20000㎡米。项目设计使用寿命30年,系统主要组成由三大部分组成:太阳能集热系统、地下土壤蓄热系统和末端供热系统,以及辅助系统运行的控制系统和数据采集系统。

运行原理:系统主要利用土壤作为太阳能的蓄热体,通过太阳能集热场将春夏秋(三季)非采暖季节丰富的太阳能收集,再通过热介质循环系统将热能传导给土壤,通过三季存储的能量转移来实现供给农户住房采暖。非采暖季采用全天太阳能集热、土壤蓄热,太阳能采用温差控制强制循环,当集热器出口水温与缓冲水箱底部水温的温差高于7℃,循环水泵开始循环,当两者温差低于3℃时,水泵停止运行。整个运行过程由控制系统控制自动完成,边界条件由人机对话设置。

太阳能跨季节土壤蓄热供暖系统实物示意图 

该示范项目以100%太阳能为热源,唯一耗能的两个循环泵由光伏系统提供电力;供热采暖全天候,无间接,克服了现有太阳能短期蓄热系统供暖率偏低的一些实际问题。

据介绍,新型太阳能跨季节土壤蓄热供暖技术适用于太阳能资源较为丰富、有土地资源且土层较厚,地下水位较低,且居民居住相对集中有一定的规模的地区。在设计时遵循了四大原则:一是太阳能贡献≥80%,若配置一定(足够)量的光伏发电贡献率可达100%,实现真正的“零”碳;二是与空气源热泵、地源热泵的综合建设成本可比,建设成本可承受;三是运行成本低廉,低于城市居民大暖供热费标准,无需政府补贴,无需电网增容;四是运行可靠、少维护、自动化程度高、寿命长。

该示范项目为当地农户纯太阳能供暖建筑7000㎡,按每平米供热功率30W考虑,一个采暖期150天计算,该项目每年可为农户节省用电75.6万kwh,折算标准煤约305吨(0.404kg/kWh标煤,分摊每个农户供暖季节约标煤3吨以上),同时,可减少二氧化碳排放约915吨,减少二氧化硫排放10.67吨,减少二氧化氮排放5.33吨,减少空气中的粉尘7.6吨,节能减排效果极为显著。

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