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1、冬天超高温太阳能供热供暖综合系统建设试点申请书本申请包含以下九个部分：一、申请原因；二、太阳能源-农村乡镇建筑采暖用能的必然选择；三、政策条件与技术依据；四、我国实施太阳能采暖现状；五、冬天超高温太阳能供热供暖综合系统运行特点；六、各种能源供暖效益比较分析表;七、农村建筑利用太阳能采暖的战略意义；八、房屋采暖热负荷标准和集热器面积计算；九、一个单体建筑试点资金计算。一、申请原因1、解决农村建筑能源问题是我政府与相关部门的重要职责加强村镇规划和整治,改善农村人居环境,改变村容村貌，是新农村建设的重要任务之一.农村住宅科学合理规划设计，要与能源发展和国民经济可持续发展相结合，在建筑节能与采暖用能方
2、面，鼓励使用可再生能源，加大可再生能源可行性技术的推广和利用.这也是地方政府和相关部门的重要职责.2、冬天超高温太阳能技术提出了可行的办法中国农村能源行业协会太阳能综合利用协调组，本着“解决关键环节关键技术，降低成本”的精神，组织有关专家研制成功非跟踪聚光型真空管集热系统、曲尺型真空管集热系统、高效密排真空管技术等,专门用于太阳能采暖,已成功申请专利并在多个试点试用,效果良好.行业协会希望尽快推广这些技术，为我国的节能减排、为新农村建设做出贡献.我县地处华北平原，农村居民建筑以一层或二层独栋建筑为主，冬季采暖耗能严重，但是采暖保证率不高,村民冬季生活舒适度低.为此，我对太阳能采暖的实际情况进行
3、了多方了解和考察，对聚光太阳能采暖等冬天超高温太阳能技术进行深入了解，并多次与相关专家进行广泛探讨，希望找到一条解决我县人民冬季采暖问题的可持续发展的道路。 经考察，我们认为高效聚光型真空管、曲尺型真空管集热器等冬天超高温太阳能供热供暖综合系统是一项比较成熟的技术,从解决当前问题和可持续发展看来，是值得试验和推广的解决农村供暖问题的方法。据了解，国家会对太阳能等可再生能源的技术发展和开发利用有一定的支持，所以特申请先在我县进行35个单体建筑的试点，进行冬天超高温太阳能采暖系统建设或改造.请政府予以重视并审批。二、太阳能源农村乡镇建筑采暖用能的必然选择建筑采暖用能，占我国生活用能的很大一部分，一
4、个普通家庭每年仅采暖就要消耗煤炭1.53吨。此外，洗浴、炊事、洗衣等生活用热水也消耗不少的燃气或电能.下面是北方农村冬季采暖常用的几种能源使用状况分析.1、燃煤目前我国北方农村家庭住宅供暖，大都是采用直接燃煤炉或土暖气，存在问题：价格逐渐提高；燃烧效率低,浪费大量宝贵的矿石燃料；排放二氧化碳等污染气体；温度波动较大，供暖质量很差;容易诱发疾病，危害人民身体健康。因此，为提高生活品质，节省传统能源，农村家庭住宅采暖必须改变主要用煤炭的老路。2、电燃气地热风能在农村建筑采暖用能的替代办法中，电、燃气价格昂贵，地热能、风能等替代能源不是任何地方都有，只有秸秆等生物质能和太阳能两种能源具有可行性。3、
5、秸秆柴草等生物质能农作物秸秆、柴草是最原始的农村生活用能源,用于采暖则存在以下几方面问题：其一，很多作物秸秆可以作饲料，其价值更高。其二，作物秸秆热值低，烟熏火燎，污染生活环境，燃烧使用很不方便，群众不愿意用。其三,一部分作物秸秆可做工业原料，(如稻草麦草可造纸）一部分秸秆可还田作肥料。除去上述用处,所剩的秸秆量已不多，用于采暖已不足够。另外，城乡结合部以及别墅、乡镇医院、学校等，不适用秸秆柴草采暖。剩下的只有太阳能一条路。4、太阳能资源丰富从资源方面说，我国主要采暖区在北方,而北方又恰好是日照比较好的地区,太阳能资源比较丰富。尤其在需要采暖的冬季,晴天比较多,为太阳能采暖提供了有利的条件。采
6、暖用的是5070度的低温热能，与太阳能集热温度正好相匹配,我国在太阳能热利用方面的技术又比较成熟，因此，利用太阳能采暖将是最现实、最干净、最经济的途径.三、政策法规与技术依据 1、政策法规中华人民共和国可再生能源法第十七条-法律基础;能源发展“十一五”规划（国家发展改革委，2007年4月),可再生能源“十一五”发展规划；民用建筑节能管理规定；各地市能源发展及节能规划-政策支撑。 财政部、住宅与城乡建设部2009年7月联合发出以下通知：关于印发加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案的通知；关于印发可再生能源建筑应用城市示范实施方案的通知.希望随着太阳能源利用关键技术的开发和成本减低，国家和
7、各级地方政府会给予更多的鼓励支持政策。2、技术依据民用建筑太阳能热水系统技术应用规范、太阳能供热采暖工程技术规范；1986年颁布实施的部标民用建筑热工设计规程JGJ2486，部标民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ2686标准,1987年颁布实施的国标采暖通风与空气调节设计规范（GBJl987），以及1993年颁布实施的国标民用建筑热工设计规范(GB50176-93)等等。随着太阳能热水器、太阳能集中供热水工程的技术成熟和产业增长,太阳能采暖系统的整体工程的设计、施工和维护都将有规范可依。2009年3月19日，住房和城乡建设部发布太阳能供热采暖工程技术规范国家标准，编号为GB5049
8、52009，自2009年8月1日起实施。四、我国实施太阳能采暖现状目前我们国内太阳能主动采暖以国家投资或国家补助试点为主，主要区域在北京周边辖区.主要采用使用真空管集热器和部分平板集热器。集热器面积与采暖面积配比在1：8左右，采暖保证率在30左右。存在问题：不论是哪种集热器，供热水温和产热量都达不到实际供暖需求.一次性投入较大,但供暖保证率低，主要依靠辅助热源，不能从根本上解决采暖问题。增加集热器面积会增加投入成本和夏季产水量。对夏季大量高温水的产生，不仅目前尚无有效的技术予以利用,还可能造成危害。五、冬天超高温太阳能供热供暖综合系统运行特点1、免跟踪聚焦真空管集热器冬季采暖专用集热模块这是一
9、种比较豪华型的解决方案。适合屋顶面积大，供暖要求高的建筑.首先，研究人员把 “跟踪聚焦”改成 “免跟踪聚焦”，只要聚焦抛物面喇叭口对准太阳，即聚焦抛物凹槽始终对着太阳从东至西的路径，聚焦凹槽按太阳路径的方向安置(东西向)，真空管处于聚焦凹槽的聚焦点上，东西向安装.这样的排列同样能聚焦，只不过早晨太阳在东方，太阳光斜射至聚焦凹槽,聚焦点偏西侧，仍聚焦在真空管上；午后，太阳在西方，阳光斜射至聚焦凹槽，聚焦点偏东侧,也聚焦在真空管上。太阳从早到晚和太阳自东至西的转动中,太阳光一直聚焦在真空集热管上，同样能达到聚焦的目的。研究人员通过模型实验,验证了效果非常不错，结构也很简单。经过一年的对比实验，得到
10、了一组非常有说服力的数据，事实证明免跟踪聚焦的设想是正确的。接着，研究人员开始研究利用免跟踪聚焦技术,解决冬天高水温、实现夏天水温不太高、全年恒温的难题。众所周知，太阳在一年中的季节变化，其本质就是太阳角在发生改变。对于北半球来说,12月22日太阳角为最小，6月21日太阳角为最大，角度差变化范围约在45（不同地区不完全相同）。研究人员利用太阳角变化的规律，进行巧妙设计，让太阳自动调节聚焦凹槽的聚焦直射投影,冬天使聚焦凹槽的喇叭口与太阳光处在垂直状态。以冬天为标准,并从结构上将聚焦凹槽固定起来。这就使冬天几乎处在全聚焦状态，整个太阳能集热面全部接收热能，是夏天的接受面积的3倍,水温高达7080.
11、 夏天由于太阳角的变化，太阳直射角的偏离，太阳光几乎没有聚焦在真空管上,夏天的热能只靠少量的真空集热管提供热能，所以温度不可能太高,也不会沸腾.春秋季节，由于真空管的直径比聚焦点要大很多倍，随着太阳角的变化,尽管太阳角发生了偏转，免跟踪聚焦凹槽还能将部分光线聚集在真空管上，所以春秋季节水温也非常高，但不沸腾，全年几乎是恒温.这些是实验得出的结论,晴天时的最高温度7080,不同地区通过真空管的间距调节都能达到这样的效果。研究人员把这些结论通过撰写，申请了国内国际4个专利.2、曲尺型双层热管错位排列冬季采暖专用集热模块+集中供热水工程模块.这是一种舒适型的解决方案。经济性好，水量大,水温高，防风防
12、冻性能好，适合多种建筑。由于近两年不锈钢材的大幅度涨价,这种新型的免跟踪聚焦真空管太阳能热水器成本明显增加，所以研究人员在开发中根据材料最低原则,建立了第二种方案:采用双层真空管错位排列法。下面就这种太阳能的原理及实验数据进行阐述。曲尺形（双层集热管错位排列)，采暖工程专用集热器,联箱为南北向,在联箱的两侧连有两排曲尺形(双层集热管错位）排列的集热管，集热管为东西向排列，联箱由支架支撑,支架可以调整水箱与地面的夹角,可根据不同的纬度选择不同的夹角,确使联箱及集热管组成的集热面在冬天与太阳光处在垂直状态,并从结构上固定。由于太阳直射角的变化，在冬天，太阳光能全部照射到曲尺形(双层集热管错位）排列
13、的上端和底端的集热管，处在曲尺形（双层集热管错位排列）底端的集热管，在上端的两根集热管的作用下,构成了犹如暗箱的近似结构，所以射进的光线经过底端圆形集热管的吸收和发散反射，反射光线反射至上端的集热管再次被吸收,上端圆形集热管也发生发散反射，有部分光线又反射至底端集热管再被吸收,部分光线在上端的两个集热管之间反射再吸收。就这样经过多次反射和吸收，几乎所有的光线被吸收，光能损失很少。处在上端的太阳能集热管有将近30光线因为反射而损失，所以处在底端的太阳能集热管吸热效率比上端的集热管要高5080。在冬天，高密度曲尺形排列的集热管,全部处在太阳光的直射区域,太阳能热水器几乎没有漏光,有效吸热区域是普通
14、太阳能热水器的200%。综合曲尺形底端集热管的高吸热效率,本发明的吸热率是普通太阳能热水器的250%280，所以在冬天可以提供超高温热水。 而在夏天由于太阳直射角的改变，处在曲尺形底端的集热管被曲尺形顶端的集热管挡住了太阳光，所以在夏天只有一半集热管吸热，处在曲尺形底端的集热管几乎不吸热，有效地降低太阳能的吸热量,从技术上确保夏天太阳能热水器热水的温度不太高。在春秋天，太阳光斜射,太阳光线直射角处在冬天和夏天的中间,在曲尺形上端的集热管不能全部挡住太阳光，处在曲尺形底端的集热管能吸收到部分光能，所以春秋天的吸热绝对值也比普通太阳能集热器高出很多,同样能实现高温热水，全年恒温。 经过反复仔细的研
15、究，这种新型的全年恒温的太阳能集热器终于开发生产出来了，这其中包含着所有研究人员的努力和汗水。其中的困难和艰辛现在看起来都是微不足道的，因为他们相信，只有符合消费者真正需求的产品才能在市场上推广，他们的研究才有真正的意义。3、高效密排恒高温太阳能热水器技术-冬季增高15度的太阳能热水器系列“高效密排恒高温太阳能热水器”专利技术介绍 本发明涉及一种太阳能热水器，特别是一种高效密排恒高温太阳能热水器，主要适用于家庭、宾馆等地方。在国家大力提倡节能环保的氛围中，太阳能热水器因为其节能绿色环保，而受到人们的青睐。但现在的太阳能热水器还存在着明显的缺点：缺点一：由于集热管太阳能热水器管孔的加工工艺和稳固结构的限制,制约了真空管的排列距离，相邻真空管之间必须留有固定的距离,这样就留下了不少光照空白区域，太阳的光线就会白白损失了，太阳能热水器的利用率还不是最高；缺点二：由于现有的太阳能热水器诞生时的设计理念主要考虑春秋两季光照效率最大化，所以现有太阳能热水器的支架角度(太阳能支架的前脚与水平地面的夹角)一般为38度和45度两种型号，中国的南方地区一般使用38度太阳能支架，中国的北方地区一般使用45度太阳能支架。正是由于这种不合理的设计，现有的太阳能热水器在冬天时因光照强度的减弱,光照时间的减短,使得太阳能热水器得到的有效辐射能大大低于春秋季，冬天的太阳能
