太阳能空气采暖系统在夏季蓄热中的应用

摘要：阐述了太阳能空气集热器采暖系统在夏季蓄热中的应用，并详述了太阳能空气集热器采暖系统测试平台运行原理，对集热器系统、换热器系统热效率进行分析。
　　0 引言
　　太阳能空气集热器采暖系统是利用太阳能空气集热器加热空气为建筑提供采暖和用水需求的系统。空气集热器以空气为介质，系统无结冰、无腐蚀、无结垢、无承压的要求，如有泄漏也不会影响系统的正常使用;同时空气集热器直接加热空气用于采暖，无需二次换热，因此，太阳能空气集热器采暖系统拥有比太阳能热水采暖系统更高的采暖效率;可提取大于100℃的空气温度，大幅拓展了太阳能利用的领域。
　　与此同时，春、夏、秋三季利用换热器和水箱将热空气转化为热水，满足用户对热水的需求，这就为空气采暖系统在非采暖季节对富余热量的利用，提供了一种解决途径。本文就空气集热器采暖系统夏季蓄热所采集数据，对空气集热器采暖系统在夏季对富余热量的利用上进行系统热效率的分析。
　　1 测试平台系统组成及设计参数
　　1.1 测试平台系统组成
　　本测试平台主要包括太阳能集热系统、夏季蓄热系统及控制系统。
　　1.1.1 太阳能空气集热系统
　　由空气集热器、工质循环风机及相应保温风道组成，全玻璃真空管空气集热器以空气为介质，系统无结冰、无腐蚀、无结垢、无承压的要求，如有泄漏也不致影响系统的使用;可提取大于100℃的空气温度，增大了太阳能的应用范围。在实际应用中，可以提供热空气，也可以通过换热转化为热水;在建筑供暖、制冷、通风方面能够结合蓄能装置或直接为建筑提供需要的能量。
　　1.1.2 夏季蓄热系统
　　夏季蓄热采用换热器与蓄热水箱结合，集热器出风平均温度达到100℃，换热器效率40%~60%，经计算选取300 L蓄热水箱，供夏季用户洗浴用水。
　　1.1_3 控制系统
　　系统运行利用公司自主研发的控制柜来实现风机、循环水泵以及电动风阀自动启闭和手动调节。
　　1.2 测试系统主要设计参数
　　选取山东省德州市开发区一采光良好、周围无遮挡物的广场为测试地点。根据实际测试需要和当地气候条件，选取型号为JKS18/2.1的空气集热器2台，集热面积6.5m2 ，集热器串联组合连接成一个系统。
　　1.2.1 夏季蓄热系统
　　夏季为解决集热器的过热问题和空气集热器有效利用问题，选取换热器为太阳能空气集热器换热，采用300 L蓄热水箱1台，将太阳能集热器不采暖时的空气热量换给水，换热器设计采用盘管式，换热功率3 kW 。