太阳能采暖系统应用现状与发展

第一篇：太阳能采暖系统应用现状与发展

太阳能采暖系统应用现状与发展

茂名学院 王倩 北京工业大学 高新宇

摘要：太阳能采暖系统是以太阳能作为热源，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。本文介绍了太阳能采暖系统国内外现状和主要设备的应用情况，指出了系统设计中存在的一些问题，提出了发展太阳能采暖系统的若干措施。

关键词：太阳能 采暖系统 太阳能集热器 节能

前言

随着国民经济的发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为可再生能源的一种，取之不尽，用之不竭，同时又不会增加环境负荷，将成为未来能源结构中的重要组成部分。我国属太阳能资源丰富的国家之一，年辐射总量大约在3300-8300MJ/(m·a)，全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000h，每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤，具有太阳能利用的良好条件。在建筑能耗中，生活热水、供暖能耗占了相当的比例，利用太阳能来满足生活热水、供暖这些低品位能耗的要求具有巨大的节能效益，因此，太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。太阳能采暖系统概况 1.1 太阳能采暖系统原理

太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。太阳能采暖可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材2料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。

1.2 国外应用现状

欧洲、北美对太阳能供热(热水、采暖)系统的工程应用已有几十年历史，过去主要用于单体建筑内的小型系统，近十余年来，包括区域供热在内的大型太阳能供热采暖综合系统的工程应用有较快发展。德国是应用太阳能供热技术较早的国家，太阳能采暖技术已经在德国居住区供热设置改造和配套建设中得到广泛推广和应用；欧洲大多数国家都积极鼓励支持利用太阳能，对安装太阳能装置的家庭实行补贴政策，一般补贴为系统造价的20%～50%；以色列80%住宅装有太阳能热水器，政府以立法形式规定高度27米以下新建住宅必须安装太阳能热水器。丹麦Marstal太阳能供热采暖工程是世界上最大的太阳能供热采暖系统，太阳能集热器设置在大面积空地上，集热器面积1.83万m，与社区热力网连接，1996年建成运行，年热负荷28GWh/y，同时使用2100m水箱、4000m水容量砂砾层及10000m地下水池蓄热。

1.3 国内应用现状

我国太阳能产业发展很快，截至2006年，我国太阳能热水器年生产能力达到1500万平方米，在用太阳能热水器总集热面积达l亿平方米，生产量和使用量居世界第一。虽然我国太阳能热水器应用已经相当广泛，但太阳能采暖工程应用却处于起步阶段，已建成的都是单体示范建筑，如北京清华阳光公司办公楼、天普新能源示范大楼等，太阳能区域供热采暖工程则还没有应用实践。

近年的太阳能采暖建设项目中，比较集中和有代表性的是北京周边郊区县新民居的太阳能采暖工程。由于农村住宅相对分散，密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在农村推广安全环保、运行费用低的太[3]

[4]

3[2]

233

[1]阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统，安装位置要求较大，对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题，限制了应用，而农村住宅一般建筑容积率较低，没有明显遮挡，具备建设太阳能采暖项目的良好条件。北京平谷区新民居太阳能采暖工程项目进展较早，有很多成功应用的经验2 太阳能采暖系统设备 2.1 集热器

常见的太阳能集热器有平板型和真空管型两种，其中，真空管型又可分为全玻璃真空管型、U型管真空管和热管真空管集热器。目前在我国太阳能热水器市场，平板太阳能热水器约占10%左右的市场份额，其余均为真空管太阳能热水器，而国外平板太阳能热水器则占90%以上的市场份额，中国与世界太阳能市场主流存在巨大差异。由于太阳能采暖系统与建筑结合紧密，因而对集热产品与建筑的结合、故障率、使用寿命等性能要求较高，平板集热器结构简单，抗压，抗外力冲击，适合承压运行，从整体外观、结构强度、安装运行等方面都非常适合与建筑相结合。在热性能方面，尽管平板集热器的保温性能不如真空管集热器，但由于其有效采光面大于真空管集热器，因此其热效率高于真空管集热器。早期平板集热器不能防冻过冬的缺点随着技术进步早已得到解决。太阳能采暖工程中，非采暖季能源过剩，真空管集热器易发生爆管、真空度降低等问题，而平板集热器则能较容易地解决这一问题，因此，目前北京地区太阳能采暖工程中，很多工程项目采用了平板型集热器。

2.2 辅助热源

为住宅提供采暖用热水的太阳能采暖系统与为住宅提供生活热水的太阳能热水系统在供水特点上是不同的，生活热水不需要连续供应而采暖用热水必须连续供应，而且要稳定可靠。太阳辐射受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件的限制和阴雨天气等随机因素的影响，存在较大的间歇性和不稳定性，因此在太阳能采暖系统中，必须设置辅助热源。辅助热源要根据当地太阳能资源条件，[7]

[5][6]

。常规能源的供应状况，建筑物热负荷和周围环境条件等因素，做综合经济性分析，以确定适宜的辅助热源及合理的太阳能供暖比例。太阳能采暖中可以选择的辅助热源主要有小型燃油(气)锅炉，城市热网或区域锅炉房、工业废热、电锅炉、电热管、地源热泵及生物质燃料等。在农村建没的太阳能采暖项目，由于城市热网及燃气管线不易到达，油、电价格又较高，因此，辅助能源的应用类型多为生物质燃料。如北京平谷区挂甲峪村，辅助热源用生物质锅炉提供，采用生物质压块成型设备，把当地的果木修剪枝条粉碎后压缩成燃料棒或燃料块，作为生物质锅炉燃料，同时还用作炊事燃料，这种生物质压缩成型燃料比传统的生物质燃烧密度高，燃烧效率高，储藏也较容易，使用时劳动强度小，是一种较好的辅助热源方式。

2.3 采暖末端

太阳能由于热密度较低，集热温度很难达到较高水平。普通散热器热媒温度要求较高(70℃以上)，而太阳能系统不易达到该出水温度要求，因此，在太阳能采暖系统中，通常采用地板辐射采暖的末端供热方式。地板采暖所需要的低温热水在35℃～55℃之间，正好是太阳能集热器所能提供的适合温度。地板采暖系统以整个地面作为散热面，热量主要以辐射方式传播，与以对流散热为主的散热器系统相比，舒适性更好，脚暖头凉的热感觉更符合人体的生理学调节特点，且可以在比末端采用散热器的系统低2℃～3℃的情况下获得同样的舒适感，节省供热能耗。夜间采暖负荷一般大于白天，但夜间却无太阳辐射，具有蓄热功能的地板采暖方式是非常适合的。因此，目前太阳能采暖系统普遍采用地板辐射采暖系统作为末端。太阳能采暖系统设计中存在的一些问题 3.1 太阳能与建筑一体化

太阳能采暖系统是为建筑服务的，应该作为一个子系统融入建筑之中，实现太阳能与建筑一体化。但以我国太阳能热水器发展来看：长期以来，太阳能热水器一直是房屋建成后才由用户购买安装的，这种做法带来很多问题，主要是对建筑外观和房屋相关使用功能的破坏，导致了一些城市出

[5]台不允许安装太阳能热水器的规定，严重制约了太阳能热水器的进一步发展。由于太阳能采暖工程集热器的面积远大于太阳能热水系统，因此，太阳能采暖系统与建筑的有机结合尤为重要。各建筑设计院过去很少设计太阳能采暖系统，这就要求设计人员在实践中不断将太阳能采暖技术融于建筑设计中，积累设计经验以取得太阳能与建筑功能、建筑美学的协调。

3.2 冬夏热量平衡问题

目前安装的太阳能采暖系统，每6-8平米建筑面积约配置1平方米太阳能集热器，此种配比条件下太阳能的冬季供暖的保证率相对较低，但同时夏季太阳能系统产生的生活热水远大于实际消耗量，这使得太阳能集热系统不得不采取闷晒、遮挡等方法来减少太阳得热，造成非采暖季太阳能利用率过低和因系统过热而产生安全隐患等问题，因此，解决冬夏热量平衡问题成为太阳能采暖系统发展的重要技术问题。

3.3 相关设计资料不完善

太阳能采暖系统设计主要由暖通工程师和建筑工程师来完成，由于过去很少进行此类设计，设计师希望有相关的标准、规范和设计手册可供使用，目前已出版了国家标准GB50364《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》和《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》，但太阳能采暖系统的设计资料还不够完善，各厂家的产品性能参数还需经权威检测部门检测后作为进行系统设计的重要依据。发展太阳能采暖系统的措施 4.1 加强建筑节能

建筑节能是实现太阳能采暖的先决条件，由于太阳能在单位面积上的能量密度较低，如果不通过加强围护结构保温等措施来有效降低建筑物的采暖负荷的话，太阳能采暖系统的集热面积将会很大，增加系统的初投资，使太阳能采暖系统完全不能发挥应有的节能效益。我国已陆续颁布实施了针对不同建筑气候区的建筑节能设计国家标准，这些标准的强制实施将大大降低建筑物的耗热量指标，减轻太阳能采暖系统所承担的负荷，形成太阳能供热采暖工程应用的有利条件。

4.2 提高太阳能集热系统的效率

目前建设的太阳能采暖工程中，集热器、水箱等关键产品还有较大的改进空间，如进一步提高平板集热器的密封性以增加集热效率等，企业应加强研发力量，提高产品质量和工艺水平，开发安全可靠、高效稳定的新产品以不断提高太阳能集热系统的效率。房屋设计之初就同步进行太阳能采暖系统的设计，使设计适合于太阳能设备或部件的应用，在不影响建筑物的条件下，达到太阳能集热性能的最佳。

4.3 提高太阳能利用率

太阳能采暖系统一定要提高太阳能利用率以缩短投资回收期。冬夏热量不平衡的问题可由太阳能制冷技术、跨季节蓄热技术和全年的综合利用来解决。目前，跨季节蓄热的理论和实验研究还很少，研究的较多的是利用太阳能产生的热水驱动吸收式制冷机的太阳能制冷，由于吸收式制冷机需要高温水(85℃以上)做热源，所以，应积极开发适用于太阳能空调系统的中高温太阳能集热器。在目前国内太阳能制冷技术和跨季节蓄热技术还没有市场化的条件下，可强调全年的综合利用，考虑适当降低系统的太阳能保证率，合理匹配供暖和供热水的建筑面积，如使系统供热水的建筑面积大于供暖的建筑面积。

4.4 政府制定鼓励支持政策

太阳能采暖系统具有较高社会效益，但存在投资相对较高，投资回收期较长的缺点，对房地产开发商而言，如果开发成本的增加不能带动房屋销售的话，则开发商的积极性不高。因此，政府应积极建设试点工程，针对生产厂商、房地产开发商、终端用户制定更完善、合理的鼓励、支持政策，积极推广试点工程经验，提高系统整体技术水平，促进太阳能采暖行业及市场的良性发展。(参考文献略)

第二篇：地板采暖系统及其应用情况

地板采暖系统及其应用情况

【摘要】地暖是一个新生事物，是建设部提倡的供暖方向，是提高全民生活水平、奔小康、节省能源，促进人体健康的新途径，也是地暖行业主要任务。关系到国计民生的“三北”供暖革命即将到来，任重而道远。希望设计、施工、材料、检验部门加倍努力，开创地暖市场的新局面。

【关键词】地板采暖、应用情况、发展前景

目录

第一章：地板采暖的定义

第二章：地板采暖的分类

第三章：地板采暖的优点

第四章：地板采暖的应用情况

第五章：地板采暖的发展趋势

第六章：地板采暖中存在的问题

第七章；地板采暖的前景

第八章：总结

引言

我国经济发展迅速,而能源生产的发展相对要滞后得多,因此,发展经济所需的能源应更多地依靠节能来解决。我国地域广阔，人口众多，建筑工程规模巨大，其中住宅建筑约占建筑工程的92％。由于居民经济条件大为改善，所以很长一段时期内住宅建筑将呈上升趋势，而且这个上升趋势还将持续20～30年。由此看出，我国住宅建设正处于快速发展阶段。低温地板辐射采暖在国内主要用于大型公建的大堂，室内游泳池的地面等场所，用于住宅较少。最近几年，随着单户独立燃气炉的采用和分户热计量的需要，低温地板辐射采暖系统得到了很多开发商的青睐，在住宅在开始大面积的推广使用。

一、地板采暖的定义

地板采暖，又称低温辐射地板采暖系统，英文为Radiant Floor Heating，是通过埋设在地板下的加热管把地板加热（地板表面温度一般在18℃-32℃之间），以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。

由于在室内形成脚底至头部逐渐递减的温度梯度，从而给人以脚暖头凉的舒适感。地面辐射供暖符合中医“温足而顶凉”的健身理论，是目前最舒适的采暖方式，也是现代生活品质的象征，是目前最先进最流行的供暖方式，其“健康，舒适、节能”等显著优点，正成为取代对流空调供暖的最理想供暖方式。

地板采暖产品主要包括PE-RT或PEX（a、b、c）或Pb管材、分集水器、发热电缆、电热膜、温控器、燃气壁挂炉、电加热锅炉、保温板、铝铂反射膜、过滤器、卡钉、地板等。其中，以管材、发热电缆、温控器为主要材料。

从热媒介质上分为水地暖和电地暖两大类，从铺装结构上分为湿式地暖和干式地暖两种，干式地暖不需要豆石回填；从表面饰材上分为地板型地暖和地砖型地暖；从功能上分为普通地暖和远红外地暖。

二、地板采暖的分类

总的来看，地板采暖主要有低温热水地板采暖（水地暖）、发热电缆低温辐射地面采暖系统（电地暖）两种。

低温热水地板供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。低温热水地板采暖技术以埋设在地板上砼内的热水盘管将地板加热，从而均匀向室内辐射散热达到采暖的目的。水地暖能耗低，温度稳定，系统结构相对复杂，可附加暖气片辅助采暖(同时可解决生活热水不需再购置热水器)。水地暖主要由地面系统、热源系统、温控系统三大系统组成，包括燃气锅炉(热源)、分集水器、采暖管路、温控器。

发热电缆低温辐射供暖系统是以电力为能源，发热电缆为发热体，将电能转换为热能，并以建筑物内部地面作为散热面，通过对流换热加热周围空气。电地暖又可分为发热电缆电地暖、电热膜电地暖。发热电缆地面辐射供暖是以低温发热电缆为热源，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。低温辐射电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，以碳基油墨为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体得到温暖。电地暖运行费用相对水暖较高，升温快，系统简单，如用低档电缆可能会有电磁幅射问题。电地暖主要由地面部分、温控系统组成，包括发热电缆、温控器。

另外，地板采暖还可以分为湿式地板采暖、干式地板采暖。湿式地板采暖是指用混凝土把地板采暖管道包埋起来，然后在混凝土层之上再铺设地面、瓷砖等地面材料。这层混凝土不仅起到保护、固定水暖管道的作用，还是传递热量的主要渠道。混凝土层能够使热量均匀分布，减少出现局部过热或过冷的情况。湿式地板采暖是目前水地暖最为成熟的安装工艺，价格相对较为低廉，是国内地板采暖市场的主导工艺。湿式地板采暖缺点是因必须浇注沙石混泥土层，平均重量很重，占用空间高度。

干式地板采暖又名超薄地暖，因相对于普通地板采暖安装方式无需地板采暖回填，故取名干式地板采暖，相对于普通地板采暖减少占用层高故又名超薄地板采暖。干式地板采暖是一种基于干式地板采暖模块内铺设管材的一种新型地板采暖方式。干式地板采暖省去了管卡，也不需使用胶水覆膜固定，既不占层高又保障地板弹性和良好的舒适度，无需湿式地板采暖那样回填，节省了占用空间高度。干式地板采暖缺点是造价比湿式地板采暖高，不能安装在地砖、大理石等地面装饰材料下，常有出现局部过热、过冷、受热不均、升温缓慢的情况，降低了地板采暖的使用寿命。

三、地板采暖的优点

1、扩大了房间的有效使用面积（家里不用暖气片）

采用低温地板辐射采暖，管道全部在地面以下，只要有一个 6O x80cm 左右的分配器装在厨房窗上或暗柜里即可，可以自由地装修墙面、地面、摆放家俱。解决了传统采暖方式的诸多问题。同时，建筑实用面积可增加3%左右。采用暖气片采暖，一般100平方米占有效使用面积达2平方米左右，而且上下立横管诸多，给用户装修和使用带来诸多不便。

2、提高了采暖的舒适度，改善了生活质量

舒适：低温地板采暖为辐射式采暖，地板采暖系统热容量大，混凝土的蓄热功能强，地面有效温度高于呼吸线空气温度；形成独特的微气候条件，地面辐射热对人体足部、腿部有良好的保健作用，使所提供的热量在人的脚部较强，头部温和；给人以脚暖头凉的最佳感觉。俗话说“寒 从脚起”，地板辐射的温度曲线符合人体生理学特点，给人以舒适感。

美观：由于没有了散热器和管道，每个单元可增加使用面积约1.5平米，还使住户免去了装修的烦恼，可创造一个美好的室内环境。

冬暖夏凉：夏季可在管内凉水循环，起到自然空调的作用。实践证明，夏季室内温度比没有安装地板辐射的房间温度低3-5℃。实际上，冬暖夏凉是自然空调，最环保的空调。

3、环保卫生

由于室内空气平均流速低于暖气片采暖，不会导致空气对流所产生的尘埃飞扬及积尘，可减少墙面物品或空气污染，环保卫生。卫生由于可以向四周的顶棚、墙体等外围护结构辐射换热，使室内空气流动缓慢，含尘量小。

4、热稳定性好,有蓄热功能

由于水泥混凝土层蓄热量大，热能释放均匀。因此在间歇供暖条件下温度变化缓慢。运行费用低：较其它供暖设备节能20-30℃是经济的供暖系统。

5、节能

根据各种采暖方式室内温度梯度的测试结果，地板辐射采暖方式最接近于理想采暖方式，因此在建立同样舒适条件的前提下，地板辐射采暖房间内的室内温度比一般散热器采暖的温度低于2-3℃。以郑州地区室外采暖计算温度为-9℃，室内采暖计算温度为18℃计算，则地板采暖计算热负荷可降低9.23-11.1%。如果说采用分户计量后可节能25%的话，地板辐射采暖可节能约35%，因供水温度低，一般在50 ℃以下，所以有利于使用低温热源和地热。节能高效,比正常的散热器节能,例如以常见的暖气(大60型)比较,在标准温度70℃-95℃度,室温18度情况下,一组暖气的散热为360大卡,可供4平方米的面积,即一平方米可利用热量90大卡, 低温地板辐射则在相同的室温下,水温在55度情况下,每平方米的散热量可达185大卡,在低度温水的情况下,比暖气片每平方米高95大卡.6、施工便捷,工期短,节省人工费用

地板辐射采暖适合分户计量节能设计。管道的布置、系统的阻力值的确定均可根据不同情况，不同的要求由设计人员自己决定。

7、使用寿命长

低温地板采暖，管材地下整体铺设，无接口，无渗漏。塑料管埋入地面的混凝土内，如无人为破坏，使用寿命在50年以上（原材料经国际标准实验），不腐蚀、不结垢，大大减少了暖气片跑、冒、滴、漏水和维修给住户带来的烦恼，可节约维修费用。

8、热源使用灵活，可利用各种低品位能源。

低温地板采暖在能提供35℃以上热水的地方即可应用。如集体供暖，工业余热锅炉水、各种空调回水、地热水等。总之，好处多多。

9、应用范围

使用范围可以用于别墅、高速公路、居室、公共场所、训练馆、商场、宾馆大厅、桑拿及游泳池。

10、控制方便：

单独分室控制温度自由享受。

11、减少楼层噪音

目前我国隔层楼板一般选用预制板或现浇板，其隔音效果极差，楼上人走动，就影响楼下，采用地板采暖 增加了保温层，具有非常好的隔音效果。地板采暖过程寂静无声。

四、地板采暖的应用情况 地面辐射供暖近五年来实践证明是环保、节能，具有人性化的保健功能，节省空间，寿命与建筑物同步，逐渐被人们所认识。从东三省到华北、西北遍及我国北方各地。从1999年到2005年有数亿平方米工程竣工使用。从黑龙江到黄河中下游，随着冬季取暖、夏取凉、防潮功能开发，有向长江中下游发展趋势，可谓全国性的地面辐射供暖成星火燎原之势，燃遍全国。随着建设部地暖标准的实施，国家地面供暖委员会的成立，地暖行业逐步规范化、标准化、系列化、多样化，新材料、新工艺、新技术层出不穷，上千家的地暖安装公司早已形成气候，不久的将来地暖有望与对流暖气片形成两枝并蒂花，在神州大地上共同开放。

《建设事业“十一五”推广应用和限制禁止使用技术公告（第一批）》将“低温热水地面辐射供暖技术”列为新型高效采暖推广应用技术，并介绍了其主要性能及特点。2008年，国家发展和改革委员会发布《地面辐射供暖木质地板铺设技术和验收规范》，从2008-07-01实施。政府相关部门对地板采暖的环保节能给予大力支持，进一步促进了地板采暖市场的发展。

目前，国内地面供暖企业达万家左右，有上百万人在这个行业工作。材料商数量增加过快，对质量控制把关不严，各种恶性竞争不断发生，价格混乱；地板采暖安装公司专业性不强，规模也不大，对地板采暖认识不够，这些问题为将来的质量埋下隐患。地板采暖工程是隐蔽工程，一旦管材或施工出现问题很难处理，维修更换也很麻烦。一旦出现严重问题，不仅会造成消费者的经济损失，还会影响整个行业的声誉。另一方面，国外的地板采暖企业看好中国地板采暖市场的发展，纷纷抢滩中国市场，进一步加剧了市场竞争。

五、地板采暖的发展趋势

1、新型管材的发展将会加速地板采暖行业的发展进程。在地暖行业的发展历史上，化学管材的出现曾促使地暖技术发生了革命性的改变，地暖的发展会随着管材材料的发展而更新。在未来的5年～20年中，化学管材的加工和应用技术仍将不断更新，新型管材产品将不断涌现，这将影响地暖行业的发展进程。

2、地暖将向工厂预制化、现场组装化方向发展。今后地暖系统的发展必将向着高端技术的工厂预制化和现场组装化的方向发展。这方面，日本高端企业己进行了较长时间的探索，效果很好，预制型的采暖板在日本已经基本普及。

3、地暖系统要与个性化温控系统相结合。为地暖系统配备温控装置是实现消费者差异化需求的必要手段，也是更有效节约能源的必要手段。地暖系统配备温控装置后将更加智能化和人性化。

4、地暖系统和通风技术相结合。在节能的前提下实现地暖系统和通风系统的有机结合，也将是未来地暖技术研发的重要课题。

六、地板采暖中存在的问题

地暖行业面临的发展瓶颈，一方面是规模总量增大，一方面是价格持续走低。造成的问题就是地暖企业生产增量却不增效益。由于原材料价格、人工费用及其他管理费用、运行成本的走高，企业经营越发困难，已经出现部分地暖企业转向、转型。

地暖的发展过程几乎是自生的，对于南方地区应用更广泛的独立供暖系统来说，没有行业主管，没有培训部门，没有专门的检查、检验机构，没有设计、施工教材，甚或没有理论基础，没有完整的技术标准和要求，地暖系统的设计好坏与地暖系统的成败与否，完全是看地暖施工企业的“能力”或“运气”，而不是建立在一套标准、科学、完善的“规范”或制度上，这就为部分短视或不负责任的以粗制滥造、低质低价浑水摸鱼的业者留下了可乘之机，扰乱了行业秩序，进而使地暖行业的路越走越窄。

行业发展瓶颈主要表现在同质化严重，缺乏核心技术，研发能力不强，设计能力欠缺，施工能力低下，以次充好泛滥，服务无法保障，只能以低价格来挤占市场，最终使得自身也无以为继，并阻碍了行业的发展。

七、地板采暖的前景

从总体看，我国地暖市场从去年以来，工程量较多，材料涨价了，地暖价格下滑了，事故发生率高了，如此下去，随着价位降低，必然导致行业萎缩，必须正视这一严重问题。要力保工程质量，力保合理的利润，力保合理的性价比，使地暖行业走上健康之路。

总体上全国地暖安装公司小而分散，形成生产成本高，企业科技投入能力差，不利于高档次、高品位发展。市场竞争能力不强，今后应通过市场竞争机制，再加上向大公司倾斜政策，使规模大，管理较好，科技开发能力较强的公司得到发展。使一批生产规模小、经营不善、科技含量低的三无“游击队”被淘汰。通过企业重组，逐步形成区域分布合理，为数不多的，知名度较高的，有一定规模的，成龙配套企业。以实现资源优化配置，生产能力充分发挥。企业具有较强的技术投入局面，从而使我国地暖行业健康有序地发展。

八、总结

地暖是一个新生事物，是建设部提倡的供暖方向，是提高全民生活水平、奔小康、节省能源，促进人体健康的新途径，也是地暖行业主要任务。关系到国计民生的“三北”供暖革命即将到来，任重而道远。希望设计、施工、材料、检验部门加倍努力，开创地暖市场的新局面。

【参考文献】

1、《地板采暖设计施工手册》

床暖房设计施工

编委会 编

中国电力出版社

2、《地缘热泵工程技术与管理》

孙晓光 林豹

王新北

主编

中国建筑工业出版社

3、《建筑供暖工程建造》 宋喜玲

主编

机械工业出版社

4、《地板采暖市场》

中国市场调查研究中心

5、《纵观地暖市场》

中国暖通网

第三篇：太阳能应用

浅析太阳能在建筑上利用

摘要：能源危机成为地区政治动荡和战争根源之一，化石能源的有效性、不可再生性及对环境的危害性越来越突出，人类面临着巨大的挑战和威胁，而建筑业是诸行业中的能源大户。为使人类社会得以可持续发展，必须需求新的能源。因此，太阳能应用于建筑中的采暖及生活热水是人类赖以生存和保证社会可持续发展的能源。太阳能热水系统技术成熟、应用广泛、积极推广和使用新能源和可再生能源，对减少化石能源大气带来的污染，保护生态环境有着重大意义。关键字：太阳能 利用 建筑 意义 1.太阳能的简述

太阳能一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。1.1太阳能的优点

(1)普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。

(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

(4)长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

2.太阳能在建筑上的应用 2.1建筑的利用

太阳能产品通过近几年的发展，其应用领域在不断扩大.建筑的使用功能与太阳能产品的利用有机的结合在一起，形成了一批有特色的太阳能功能性建筑。

(1)太阳能热水

太阳能热水主要是通过太阳能热水器将太阳的辐射能转化为可直接利用的热能，对建筑进行生活热水的供给。太阳能产品具有运行费用低、环保节能、提升建筑品位等突出优点，除了在建筑屋顶安装太阳能外，还可以利用建筑物的南立面，作为安装集热器的有利位置，从而充分利用建筑外表面，安装更多的太阳能热水器，以提供不同使用群体对热水的需求。

(2)太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电一般应用在三个方面：一是太阳能日用电子产品；二是为无电场合提供电源；三是并网发电。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。

(3)太阳能制冷

用太阳能进行制冷有两种方法，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以太阳能产生的热能为空调机组进行制冷。前者系统比较简单，但以目前的价格计算，其造价约为后者的3～4 倍。而后者与光一热转换直接利用不同，太阳能制冷空调是一个光一热一冷的转换过程，实际上是太阳能的间接利用。它不象太阳能热水、干燥等低温直接利用那样容易实现，在技术上比较复杂，一般为采用溴化锂制冷机组，利用太阳能提供的热能驱动机组进行制冷，太阳能制冷机组COP 为0.7~1.3。

(4)太阳能采暖

太阳能采暖技术即利用太阳能产生的热能提供建筑所需的热负荷，该技术一般采用太阳能与地板辐射或吊顶辐射采暖结合的方式进行供暖。太阳能采暖与常规能源采暖相比，前者初投资较高，但日常运行费用低，一般3～5 年可收回成本。

(5)太阳能遮阳 在夏热冬冷地区，遮阳对降低建筑能耗，提高室内居住舒适性有显著的效果。而太阳能产品作为洁能源应用的典范，在建筑节能、建筑外遮阳等领域中的应用，无疑有着举足轻重的作用。太阳能产品作为一种有效的绿色节能产品，主要功能是为建筑提供能源，以能源产品和遮阳产品结合，成为建筑的构件，应该是建筑节能的一个重要的发展方向。

(6)太阳能通风

在太阳能建筑中，春秋季为了平衡太阳能的利用，采用太阳能烟囱拔风，加强室内通风。太阳能烟囱即利用太阳能产品提供的热量加热安装在烟囱内盘管中的水，通过热传递，使烟囱内温度升高。利用热空气上升的原理，使烟囱内空气向上流动，达到室内强制通风，来调节室内气候。2.2太阳能的意义

(1)太阳能作为清洁环保的可再生能源，已经被广泛应用于民用建筑当中，研究表明，在太阳能利用方面具有经济价值的地区是年辐射总量高于2200h的地区。因此，我国在大部分地区的建筑物中推广应用太阳能热利用技术已具备了良好的条件，特别是对电力紧缺地区具有一定的经济效益和社会效益，太阳能广泛应用于建筑物采暖不但节省大量的石化能源，而且减少了对不可再生能源的消耗。

(2)经济上，民用建筑采暖的迅速发展，导致了居民生活用电量迅速增加，由于我国电力系统本身特点(火力发电占绝大部分)，调解性能较差，且已经存在着很大的高峰低谷负荷差异，随着我国居民住宅采暖的发展，虽然其耗电量不大，但却进一步加大了这种峰谷差异，使得电力系统的发展越来越不平衡，高峰负荷日益增加。因此这样会造成巨大的能源消耗和严重污染，太阳能采暖将会给个人，国家都带来巨大的经济效益。

(3)提高人民生活质量：随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的逐步提高，人们对生活舒适度的追求越来越强烈，尤其是偏远的农村地区，能源短缺，太阳能在民用建筑采暖和热水供应，有效地减少了能源短缺的现状，提高人们的生活舒适度，改善居住条件及周边环境。3.总结

太阳能作为一种新型能源已经进入到了我们的生活的各个方面，以其环保、节能、高利用率为大众所广泛使用。太阳能与建筑结合问题是多科学，多层面参与和合作的综合性事业，应根据不同的类型，技术要求，使用目的以及不同地理纬度和气候特点，建筑类型等，对建筑的造型，平面布局和功能等进行综合考虑。只有这样才能使太阳能设备的设计和利用与建筑的使用达到完美的统一，推动太阳能在建筑上的运用。参考文献：

[1]赵玉文.21世纪我国太阳能利用发展趋势[J].中国电力, 2000,(09).[2]宋力昕,章俞之.太阳能利用及太阳能新材料发展状况[A].21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C], 2003.[3]刘慧芬,史占中.我国发展太阳能产业政策刍议[J].科学技术与工程, 2008,(22).[4]胡润青.太阳能技术与激励政策[J].建设科技, 2008,(18).[5]沃野.我国太阳能产业现状分析及政策建议[J].当代经济(下半月), 2008,(04).[6]缪仁杰,李淑兰.2007,(05).太阳能利用现状与发展前景[J].应用能源技术,

第四篇：远程教育发展现状与应用探讨

远程教育发展现状与应用探讨

蒋燕妮 王海昆

（河北石油职业技术学院)；

摘要： 随着现代网络通信技术的发展，人类社会逐渐浸入了信息化的时代，教育也随之浸入到了一个普及化，终身化，全民化的阶段。而远程教育正是随着时代潮流应运而 生的一种新型的教育方式。新的世纪远程教育有了突飞猛进的发展，在各方面影响着人们的生产生活方式。本文将在简要的介绍远程教育的定义和基础上对远程教育 的发展现状及应用进行论述。

关键词：远程教育；终身教育；发展现状；教育资源

随着信息化时代的发展，远程教育被提上日程。远程教育的出现和发展，为建设全民学习和终身学习的教育网络提供了条件。目前，远程教育模式已经被世界各国采用，它自身彰显出的优势和特点势必会为远程教育的发展开拓广阔的前景。

一、远程教育的定义和特点。

目 前，学界对远程教育的具体定义还有争议，从广义上来看，现代远程教育是以计算机为中心，通过视频、音频等多媒体计算机技术把课程传送到非在校学员手中，让 非在校学生也能及时学习和接受新知识。目前的远程教育主要依靠的计算机技术、多媒体技术和通信信息技术的发展，尤其是Internet技术的发展，使远程 教育有了质的提高。简单的说，远程教育的定义是由一下几个因素构成的：学员与老师在空间上的相异性；政府教育部门对远程教育机构的认可；方便快捷的多媒体 技术、计算机技术和信息通信技术；学员上课不再有时间和地点的限制。与传统教育相比，现代化的远程教育有下面几个特点和优势：第一、教学资源的利用可以达 到最大化。通过远程教育每个学校都可以发挥自己的各种优势，把最优秀最典型的教学科研成果放到远程教育的网络中，实现优秀教育资源的共享。第二、中学教学论文学 生学习行为更加主动。由于远程教育可以让人们随时、随地、随机的学习，不再有时间空间的限制，人们学习完全靠自己的主观自觉性。第三、师生之间更趋互动。通过远程教育网络，教师、学生之间可以进行全方位的交流，改变了传统教育中师生互动困难的局面。第四、教学内容富有创造性且容易修改。远程教育中，教师的 备课其实就是教学设计和教学方法的不断改革创新的过程。同时，利用多媒体技术也可以实现教学内容和方式的随时变更，保证教学过程的连续性。最后，远程教育 的教学管理更趋自动化。从学生开始报名、到交费、选课、作业、学籍与考试管理等，都可以通过网络完成。远程教育已经发展成为现代教育不可缺少的一部分。

二、远程教育的发展现状。

远 程教育作为一种新的教育手段，为不同阶层、不同地域、不同背景的人们提供了较为平等开放的教育资源。世界各国纷纷采用远程教育模式，为大规模培养社会发展 所需要的各种人才提供条件。虽然远程教育有着传统教育不可超越的优势和特点，并在全社会发展继续教育、全民教育及终身教育的过程中发挥着不可忽视的作用，但是在远程教育的实践过程中依旧存在不少值得注意的问题。

1、教学资源不够公开且质量低下，对教育资源的利用率太低。

2、远程教育的课程设置倾向性比较大，结构设置不合理。

3、由于远程教育的自动化，导致教学管理方面的缺失。

4、远程教育中信息网络传输受到很大的限制。

资格考试

当然，目前的远程教育还存在其他方面的问题，如理论研究相对滞后、教学模式改革不够深入及教师信息不全面等。在以后的发展过程中必须给予重视。

三．远程教育在教学中的应用

将远程教育模式有效的融合在当前的学校教育中，能有效的提高课堂质量，增强学生的学习兴趣与热情，在无形中使学生的学习效率得到提高，从而使学校取得事半功倍的教学成果。我们以远程教育在数学教育中应用为例来分析其对现代教育的帮助。

在 我国九年义务教育以及高中教育中，数学学科仍旧是现代学校教育中必不可少的学科，它是学生学习其他学科的基础。在很多大型的、重要的考试中数学学科的分数 都占据着非常大的比重，比如中考、高考等重大的考试。因此，对于学生而言，在学校教育中学好数学这个科目是非常重要的。但是，数学学科本身的特点，使得利 用公式和公理以及专门的数学图形来对其进行形象的教学演绎仍旧是现代教育中数学教育的主要方法，这就要求教师在教学的过程中要掌握一定的画图的基本工，而 且教师手工作图的教学方法会造成一定的时间浪费，使本就有限的课堂时间显得更加的急促。而将远程教育应用在数学教学中，可以通过超链接的方法将所需要的图 形、公式等等直接的导入，这样一来就大大的节省了课堂时间，也就在一定程度上提高了课堂的教学效率以及教学质量，同时也大大的降低了教师备课的困难和压 力。更重要的是远程教育可以提供与所学章节相关的比较好的教育素材，这一功能不仅能帮助教师更好的进行备课，同时还能扩大学生的知识面，可谓是一举多得。

远程教育通过对视频、图像等多种不同特征的信息资源的应用，大大的提高了学生学习数学学科的积极性，有效的打破了传统的靠教师的口述和粉笔的板书进行教学的模式，让原有的死气沉沉的数学课堂变的丰富多彩起来。

四.结语：

远程教育在未来的信息时代势必占有重要的一席，教育学界必须正视目前远程教育中存在的一系列问题，职业教育论文建立公开平等的教育资源平台和服务网络体系，将教育的重点工作放在对教学的引导和辅助方面，营造一个全民学习和终身学习的社会学习网络。参考文献：

[1]王永军，金文，我国远程教育的发展现状初探[J].信息化教学，2010，33（135）

[2]袁慧，赵四化，浅析现代远程教育技术的发展现状[J].成都电子机械高等专科学校学报，2000,12（56）

[3]刘洋，我国现代远程教育现状及对策[J].改革与创新，2010,10（15）

[4]陈家旭，王利敏，远程教育的发展与优势[J].现代远程教育，2003,4（7）

资格考试

第五篇：太阳能简介及其应用

太阳能简介及其应用

姓名：活下当下灬梦

现代社会是节约型社会，而社会生活也应该是节约能耗的生活。但是，人类目前使用的能源主要是化石能源。这不仅仅导致的是化石能源的迅速消失，更引起严重的生态环境问题。而太阳能取之不尽，用之不竭，对环境无害，这是人类未来能源最佳选择之一。

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

太阳能从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起经历了300多年的发展历史到现在，已经极大融入进人们的生活之中。尤其表现在太阳能电池、太阳能交通工具、太阳能建筑、太阳能海水淡化，太阳能制氢等等。

将太阳能转化为电能，一直是人类美好的理想．1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一块单晶硅太阳能电池，从此，人类这一理想就逐渐转变为现实．太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，是由各种具有不同电子特性的半导体材料制成的平面器件，具有强大的内部电场．内部电场在太阳光的照射下，发生了电子和空穴的分离，电子和空穴分别向两个相反的方向移动，正、负电荷分别聚集而产生电动势rtl，即在太阳能电池的正面和背面之间产生电压，接通外电路后就能输出直流电流．例如以N半导体砷化掠和碳组成的电池(N。GaAs[K2Se—KzSe《OH[C]就是一种典型的太阳能电池．近年来，太阳能电池得到飞速发展，20世纪80年代以来，发展为以硫化镐、砷化掠等新型半导体材料为基础的无机太阳能电池和以份普(又称都花普)、酞普及叶绿素等为基材的有机太阳能电池．太阳能电他的效率(即光能转化为电能的比例)也得到很大的提高，例如单晶硅太阳能电池的效率从最初的6．0％提高到24．7％；薄膜蹄化锦太阳能电他的效率为16．4％；在单晶硅片上、下表面分别沉积P型和N型非晶硅薄膜制成的HIT型电池，效率已达21．0％．当今世界上光电转化效率最高的当属砷化掠多结太阳能电池，它在聚油船倍的阳光条件下，光电转化效率已高达35．0％，并向40．0％的高峰攀升。

太阳能电池应用非常广泛，也能较好地应用于交通工具．最近，美国研制了一种新型的太阳能电池驱动的飞行器，称“太阳神原型机”．该机质量只有700kg，翼展74m，机翼上面装有6．5万块太阳能电池板，首次试飞就成功地升到24．7km的高空，理论飞行高度可达30．9km*该飞行器的研制是航天航空技术领域的一次革命，显示了太阳能电池在飞行器上的广阔应用前景*太阳能电池在车、船上的应用研究也相当成功，例如，日本京都陶瓷公司和Kitami理工学院共同研制开发的太阳能汽车“蓝鹰”号，在第五届世界太阳能汽车技力赛上表现非常突出．澳大利亚的太阳能汽车Auroral01，外型新颖别致，像个飞碟，行程3*010Mm，仅耗时41*1h，平均速度达72*96knVh*1996年日本人肯尼兹·霍维也号驾驶一条由回收废罐头盒制成的太阳能光电动船，整条船上的船篷都装有太阳能电池，从厄瓜多尔航行到日本，航程16Mm，历时120d，此举充分显示了太阳能电池的广阔应用前景．

太阳能再建筑上的应用也是极其成功的。从1941年美国麻省理工学院就建立了第一批太阳能建筑并取得专利后．澳大利亚悉尼市政府为了举办2000年奥运会，建筑了665套永久性太阳能住宅和500座太阳能活动房，供各国运动员下塌，并且在悉尼奥运村中的宴会厅和自助餐厅的屋顶上安装了太阳能电池，此举开创了“绿色奥运”的先河．此外在悉尼奥林匹克林荫大道上，排列着19座太阳能灯塔，灯塔上的太阳能电池，白天将阳光的光能转化为电能，贮存于蓄电池中；当暮色降临时，蓄电池中的电能自动释放，将路灯点亮．这项技术在航海灯塔上也已得到应用．

太阳能电池向建筑供电的形式非常灵活，既可安装太阳能电池屋顶，也可将房屋的墙壁做成太阳能幕墙，或将窗台做成太阳能窗沿．安装在美国纽约第四时代广场35—48层的太阳能幕墙为整栋大楼提供了1*5％的电力，而目前太阳能利用最常见的形式是将太阳能电池铺设在倾斜的屋顶上．世界上最大的太阳能屋顶位于德国Hema，功率为1MW．

上海交通大学太阳能研究所在该校阅行校区建设的生态能源房，为单层建筑，建筑面积245m2，内设展示厅、休息室、物品存放室、厕所和太阳能浴室等．该生态能源房安装了功率4kW的太阳能电池、1kW的风能发电机、10m2的太阳能集热器和2kW的地热泵等设施．由这些绿色能源系统向生态能源房供电、供热和供冷*其中太阳能和风能发出的电能充入蓄电池，转变成220V交流电后，向室内的电灯、电视、空调、传真机、计算机和洗衣机等供电，2kW的地热泵用井水循环，可对室内供冷、供热，而10m2的太阳能集热器可为室内24喉供热水．这对未来住房设计是一种有益的探索.众所周知，淡水资源的紧缺一直是人类发展所要迫切解决的问题，而利用太阳能获取淡水一直是专家学者积极研究的课题之一。太阳能海水淡化一般都采用蒸馏法，目前太阳能蒸馏装置主要有被动式蒸馏系统和主动式蒸馏系统．被动式蒸馏系统最典型的例子是盘式太阳能蒸馏器，其结构简单，取材方便，人类对其应用研究已有近100沥史．目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中在新材料的选用、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用等方面*现在较为理想的盘式太阳能蒸馏器的日产水量一般为3—4kdm2r4I*若在海水中添加木炭等黑色吸热物质，产水量还有很大提高．被动式太阳能蒸馏系统一个严重的缺点是工作温度低，产水量不高，也不利于在夜间、阴雨天工作及利用其他余热*1976年由S01iman等人最先提出主动式太阳能蒸馏器的设想，经过多年的研究和发展，目前的主动式太阳能蒸馏系统有多种*总而言之，是在被动式太阳能蒸馏系统中增加一些其他附属设备，使其运行温度得以大幅度提高，其内部传质过程得以改善，并且大部分设备都能主动回收蒸汽在冷凝过程中释放的潜热，使其能得到比传统太阳能蒸馏器高出一倍甚至数倍的产水量，因而目前受到广泛重视。

同样的太阳能制氢也是我们未来努力的方向之一。氢是一种二次能源，也是未来的新能源，干净无毒，对环境无污染，可用于不同的能量转换器．氢燃烧生成水，水可再经过光解产生氢，以取之不尽的水为原料，以太阳能为初次能源，从而构成一个对环境无污染的能源利用循环[5I．氢是氢燃料电池的燃料，我国己研制出加一次氢可行驶300km的可乘坐9人的氢燃料电池车．这是一种完全无污染的环保型车，但目前制氢的方法主要是烃—蒸汽催化转化，这样生产氢会影响环境，而用电解水的方法制氢又成本太高，使用太阳能电池就能解决这一问题．目前，在利用太阳能制氢方面除电解水制氢外，特别引入注目的是金属有机化合物用于光解水的研究，近年已取得不少令人鼓舞的重要结果，但距离高效产氢和达到实用阶段，尚有较大差距L61，相信在研究人员的努力下，会有新的突破．最近，科研人员利用生物技术迫使藻类植物在光合作用下吸收C02，放出02．目前，这一研究己取得很大的进展，在不久的将来可望实现实用化.太阳能作为一种热辐射能源，是一种无污染的清洁能源，对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源，进行节能、环保的重要探究项目之一，取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视，非凡是在今年提出的建设节约型社会的方针后，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源，一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法，一种很适合我国经济目前状况的采暖及供热方式，在我国得到了大力的推广和广泛的使用。