太阳能采暖及设计注意事项

太阳能采暖：是指将分散的太阳能通过集热器（例如：平板太阳能集热板、真空太阳能管、太阳能热管等吸收太阳能的收集设备）把太阳能转换成方便使用的热水，通过热水输送到发热末端（例如：地板采暖系统、散热器系统、风机盘管系统等）提供房间采暖的系统，我们称之为太阳能采暖系统，简称太阳能采暖。

太阳能采暖系统一般由集热部件、贮热部件、散热器和辅助热源构成。结构上可分成机械和自然两大类,前者为主动式采暖,后者称为被动式采暖。

所谓主动式太阳能采暖系统,即指在房屋上安装了太阳能集热器,室内放置贮槽(水为载热介质的系统,贮热介质是热水;空气为载热介质的系统,贮热介质为卵石)和常规的散热器,由管道将它们连成采暖系统,系统为强制循环,由水泵或风机输送载热介质,主动系统的造价和运行维护费用均较高。

被动式太阳能采暖,是指靠冬季太阳高度角低的自然特征,以房屋结构本身来完成集热、贮热和释热功能的采暖系统。从本质上说它是强调利用太阳能的节能建筑,造价增加不多,节能效益显著,故已成为世界各国推广的太阳能采暖技术的主流。

太阳能采暖设计需要注意的几点事项：

1、集热面积的设计，考虑整个冬季建筑物需要的一个平均热量，太阳能集热设备配的大，造价高，浪费设备和资金，配的数量少达不到节能效果。所以配置太阳能面积非常重要。

2、考虑热量储备，太阳能时间性很强，白天充足，夜间是零，和我们需要采暖的过程从时间上是完全相反的。但是由于建筑物有热惰性，在配合一定的蓄热设备，我们完全有能力把热惰性产生的时间差人为的改变和调节，使之和我们的需要相符合！热惰性在太阳能采暖的设计过程中非常重要！

3、太阳能采暖和地板采暖相结合能够达到**节能的采暖系统！

温室太阳能利用及供热技术

作为太阳能利用的一个重要分支，我国温室园艺的发展具有悠久历史且在上世纪70年代至今发展迅猛，从50年代初期的不到2万公顷发展到今天的近200万公顷，占全球温室面积的50%以上，已成为世界上**大的蔬菜保护地生产区域。

    如何**大限度地提高温室的太阳能利用率，使其更好地服务和作用于农业生产，长期以来一直是世界各国学者普遍研究和关注的重要课题，而温室供热技术的发展伴随温室微气候的研究也取得了相应进展。诸多研究成果促进了温室结构和材质优化，使现代温室的能源综合利用技术日渐走向成熟。

1、温室供热技术发展现状

在某些地区，由于冬季气候的特殊性，温室白天蓄积的热量难以维持晚间作物生长所需的温度环境，因此为保证生产过程的不间断进行，有必要利用各种供热系统向温室提供足够的热量。温室供热技术的发展与温室微气候的研究具有密切的关系，温室微气候的研究主要解决对于不同类型、朝向、维护结构以及培植各种不同作物的温室其室内参数如何受室外参数及各种物理参数的影响及影响程度、如何**大程度地提高温室能量利用率、计算供热温室所需负荷等问题。以微气候研究理论为指导，温室供热技术得以相应发展。当前各种温室对于供热系统的要求是：低档温室受气候影响**大，其生产质量和产量都难以保证，无法常年使用；中档温室造价和运行费用较低，但必要的配套设备不能缺，要保证常年运行；高档温室主要用于名贵花卉的栽培，温室内有完备的供热设备和自控系统。

2、太阳能温室的优点

太阳能温室就是利用太阳的能量，来提高塑料大棚内或玻璃房内室内温度来满足植物生长对温度的要求,但是普通大棚，由于其被动性采热，所以造成温度难以控制，有时因温度太高，还要人为的放走一部分热量，以适应植物生长的需要，而到了晚上又因没有储热设备，造成无法保温影响动植物生长。
   被动式太阳房（太阳能温室），即是通过改变上述被动式太阳房被动蓄温储热的特性，采取主动利用太阳能进行采温、供温、保暖与空调的办法来保障室内所需要的温度、湿度等各项指标的落实。运用太阳能设备，实现采温送暖及传输蒸汽等等并且配有自动装置，使农业生产实现现代化和自动化。
   主动式太阳房系太阳能热利用技术的主要发展方向，它在农业生产中的应用前景十分广阔，较之传统的被动式太阳房，主动式太阳房的应用体现了太阳能高新技术的巨大价值，因而解决了传统的被动式太阳房根本无法解决的恒温、恒湿及智能化控制与管理问题。
   太阳能温室对养殖业（包括家禽、家畜、水产等）同样具有很重要的意义，它不仅能缩短生长期，对提高繁殖率、降低死亡率都有明显的效果。因此，太阳能温室已成为中国农、牧、渔业现代化发展不可缺少的技术装备。太阳能温室工程在北方还能与沼气利用装置相结合，用它来提高池温，增加产气率。

太阳能地板辐射暖棚禽舍的设计

太阳能是取之不尽用之不绝的天然能源，实践证明，太阳能能提高畜禽养殖效益，提高产量，关键是设计方向和角度适宜的畜禽舍。设计合理，阳光利用充分，动物生长快。因此建造太阳能利用充分的禽舍非常有前途。但我国广大农村使用的暖棚牛舍采暖技术相对落后,利用太阳能暖棚禽舍可以更好地解决禽畜冬季的取暖问题。

   1、我国暖棚禽舍的现状
   我国广大北方地区利用暖棚技术,有效解决了畜禽过冬问题,解除了严寒对畜牧业发展的制约,使圈舍利用率和周转率明显提高,深受农牧民的欢迎。暖棚禽舍主要分为:单列式和双列式。其原理是利用覆盖塑料膜产生温室效应从而提高棚内温度,以此解决畜禽养殖过程中对温度的要求。
   这种温室型暖棚在一定程度上解决了我国北方地区冬季畜禽舍采暖的问题,但也存在如下一些问题:
   (1)温室型暖棚禽舍技术通风条件差,禽舍内湿度过大;
   (2)空气污浊,细菌繁殖较快,尤其是夜间为了保持禽舍温度一般采取密闭通风口的做法,导致禽舍换气量不足,不利于畜禽的生长;
   (3)暖棚内气温分布不均匀且一天内温度变化较大。
   2太阳能暖棚禽舍的设计方案
   为了解决传统暖棚禽舍在应用中存在的不足,本文结合太阳能热利用与建筑一体化建设中技术相对成熟的太阳能地板采暖技术,对传统暖棚禽舍进行了改进。
   2.1太阳地板辐射采暖技术的原理
   太阳能地板采暖技术是利用太阳辐射加热太阳集热板,经换热后利用低温面辐射方式采暖的一种技术。太阳能集热器采集的热能被用来加热储热水箱中的水,热能被储存在水箱中,当夜间禽舍温度下降时用水箱中的热水来保持禽舍温度的恒定。
   2.2太阳能地板辐射采暖技术的特点
   太阳能地板采暖技术有广泛的应用,技术相对成熟,采暖、节能效果显著,与温室取暖、煤炉加热、电加热取暖相比有下列优点:
   (1)室内水平温度分布均匀,垂直温度梯度小,符合脚暖头凉的牛体生理需求;
   (2)地板辐射采暖时的实感温度比非地板采暖时的实感温度高2℃左右,所以室内设计温度可比通常方式低2℃,具有明显的节能效果;
   (3)室内空气水平对流小,可以减少室内细菌的水平传播机会;
    (4)不影响室内的布局,不占用室内使用面积;
   (5)可以在晚间开放通风口,使牛舍内的CO2、CH4浓度下降,有利于保持牛舍的空气环境;
    (6)地面相对干燥,有利于抑制细菌的过度繁殖。
   3、太阳能暖棚禽舍的设计
   在传统暖棚牛舍的后顶安装太阳能集热装置。在畜床下铺设相变储热材料(PCM)和热水循环管道,构建地板辐射面。改进后的太阳暖棚牛舍具有以下特点:
    (1)增加了暖棚的采光面积,明显的提高暖棚内气温;
    (2)在保持棚内温度的情况下,有条件增大通风口的面积,改善棚内空气环境;
    (3)采用地板辐射采暖使棚内气温分布均匀;
    (4)提高了畜床温度;
     (5)可以提供畜用热水。
   4、结语
    太阳能地板辐射暖棚养殖技术可以有效改善棚内的空气环境,提供足量的畜用热水,节能效果良好。有利于提高我国北方地区暖棚养殖技术、提高产量。对提高农牧民收入有积极的意义。