太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)在北方支線機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用初探

李立秋

摘要：指出了近年來(lái)在市場(chǎng)需求及國(guó)家相關(guān)政策措施的共同推動(dòng)下，支線機(jī)場(chǎng)的發(fā)展迅速，而地處北方的支線機(jī)場(chǎng)基本還在采用傳統(tǒng)燃煤供暖形式，這種方式不但污染環(huán)境且在一定程度增加支線機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)。從支線機(jī)場(chǎng)的自身特點(diǎn)入手，對(duì)其可利用的供暖能源進(jìn)行了分析，并從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面對(duì)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)應(yīng)用的可行性進(jìn)行了論證，為今后北方支線機(jī)場(chǎng)供暖形式的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：北方支線機(jī)場(chǎng)；太陽(yáng)能供暖；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：K

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）08026803

[FL（2K2]

1機(jī)場(chǎng)布局及采暖現(xiàn)狀

我國(guó)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)主要包括東北、華北和西北地區(qū)（簡(jiǎn)稱三北地區(qū)），每年日平均溫度低于或等于℃的天數(shù)一般都在90d以上，最長(zhǎng)的滿洲里長(zhǎng)達(dá)211d。這些地區(qū)習(xí)慣上被稱為采暖地區(qū)，其面積約占我國(guó)國(guó)土面積的70%＼[1＼]。根據(jù)全國(guó)民用機(jī)場(chǎng)布局看，到2020年布局規(guī)劃民用機(jī)場(chǎng)總數(shù)達(dá)244個(gè)，在目前機(jī)場(chǎng)數(shù)量上將新增97個(gè)，其中東北、華北機(jī)場(chǎng)布局規(guī)劃?rùn)C(jī)場(chǎng)總數(shù)4個(gè)，新增24個(gè)；西北機(jī)場(chǎng)群布局規(guī)劃?rùn)C(jī)場(chǎng)總數(shù)0個(gè)，新增26個(gè)＼[2＼]。由于樞紐及干線機(jī)場(chǎng)均已建成，故新增的機(jī)場(chǎng)主要為支線機(jī)場(chǎng)。就其供暖方式來(lái)看，我國(guó)三北地區(qū)機(jī)場(chǎng)仍以燃煤采暖為主，尤其是北方寒冷地區(qū)，冬季采暖所需能耗的比例越來(lái)越高，造成煤炭消耗量越來(lái)越大。煤的大量使用不僅給機(jī)場(chǎng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)壓力，也給周?chē)h(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。

2燃煤供暖替代形式的探討

低碳經(jīng)濟(jì)，這是全世界都關(guān)注的話題，以低層建筑為主的北方支線機(jī)場(chǎng)的建筑采暖用能，可考慮摒棄傳統(tǒng)燃煤采暖的老路，并嘗試走出一條綠色能源、低碳經(jīng)濟(jì)的新路。下面對(duì)幾種可用于采暖用能的能源進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

21燃?xì)?/p>

燃?xì)庥猛緩V泛，價(jià)格較貴，其儲(chǔ)量也有限，在生活用能方面僅用作炊事已顯緊張，再用于耗能量大得多的房屋供暖，顯然是不夠的。而且燃?xì)夂褪鸵粯?，也是一次性能源，?huì)增加碳排放，因此不可能作為主要采暖用能來(lái)使用。

22電能

電是二次能源，其中一部分來(lái)自水利、太陽(yáng)能等可再生能源，但目前大部分來(lái)自煤炭、石油等礦物能源。電能的用處很廣，我國(guó)的電能也很緊缺，顯然，大量使用電能直接供暖會(huì)造成很大浪費(fèi)，是不適宜的，國(guó)家電網(wǎng)也承受不起。

23熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型采暖技術(shù)，為用電能采暖開(kāi)辟出了一條新路。與直接用電加熱供暖相比，采用水源熱泵或地源熱泵技術(shù)，其用電量不足原來(lái)的 1/3＼[3＼]，節(jié)電效果明顯。在某些水源充足的地方，或不適于用其他方式只適宜用熱泵的地方，可以用水源或地源熱泵供暖。地源熱泵一般不受資源的限制，但其初投資很大，不僅其發(fā)展受資金限制，且從長(zhǎng)期看經(jīng)濟(jì)上是否合算還值得研究。不管是水源還是地源熱泵，終究還是要消耗大量電能，在可以預(yù)見(jiàn)的一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，我國(guó)電力還是相當(dāng)緊缺的，且電力的生產(chǎn)還要消耗大量煤炭、石油等一次性能源，因此，只能在某些特定的、適宜的地區(qū)發(fā)展，不可能是主要發(fā)展方向。

24太陽(yáng)能技術(shù)

太陽(yáng)能是一種輻射能，不帶任何化學(xué)物質(zhì)，是最潔凈、最可靠的巨大能源寶庫(kù)。雖然輻射到地球表面的能量，只有它的22億分之一，但也相當(dāng)于全世界目前發(fā)電總量的80000倍。太陽(yáng)能作為可再生能源中最重要的基本能源，是指太陽(yáng)能的直接轉(zhuǎn)化和利用。通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能利用的屬于太陽(yáng)能熱利用技術(shù)，目前利用熱能的技術(shù)集成了太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能供熱熱水、太陽(yáng)能制冷空調(diào)、太陽(yáng)能通風(fēng)降溫、可控自然采光等新技術(shù)；我國(guó)的太陽(yáng)能集熱技術(shù)已逐步走向成熟。

3太陽(yáng)能供暖的技術(shù)分析

我國(guó)支線機(jī)場(chǎng)從布局上多遠(yuǎn)離城市，一般距離城市20～40km，很少有市政熱源可利用。機(jī)場(chǎng)選址所在區(qū)域一般較周?chē)貏?shì)高且較開(kāi)闊，附近沒(méi)有過(guò)多遮擋及超高物，光照情況較好。機(jī)場(chǎng)內(nèi)建筑以一層、二層建筑為主，且布置較為分散。而北方又恰好是我國(guó)日照比較好的地區(qū)，太陽(yáng)能資源比較豐富。尤其在需要采暖的冬季，晴天比較多，為太陽(yáng)能采暖提供了基本的條件。 從技術(shù)上說(shuō)，采暖用的是 0～70℃的低溫?zé)崮?，而我?guó)大量生產(chǎn)使用的太陽(yáng)能集熱器的集熱溫度也正是這個(gè)范圍，恰好相匹配。提供綠色、清潔、高保證率、高性價(jià)比的太陽(yáng)能供熱采暖，是解決我國(guó)北部地區(qū)能源問(wèn)題和改變能源結(jié)構(gòu)的基本途徑。我們從能量品位、能量總量、能量?jī)?chǔ)存和輔助熱源4個(gè)方面來(lái)分析太陽(yáng)能供暖在技術(shù)上的可行性。

31能量品位

建筑供暖用能，對(duì)采用散熱器形式的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般需要60～7℃的低溫?zé)崮堋６捎玫匕遢椛鋼Q熱系統(tǒng)，只需要3～4℃的低溫?zé)崮埽躘4＼]，這為太陽(yáng)能供熱提供了必要的基本條件。 經(jīng)過(guò) 30 多年的發(fā)展，太陽(yáng)能集熱技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)成熟，我國(guó)太陽(yáng)能集熱器的產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的60%以上，性能先進(jìn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。目前市場(chǎng)上大量銷(xiāo)售的太陽(yáng)能集熱器，不管是平板型的還是真空管型的，在冬季其集熱溫度一般也能達(dá)到 0～70℃，集熱效率都可達(dá)0%左右，正好與地板輻射采暖所需的能量品級(jí)相匹配，完全可滿足集熱供暖用。

32能量總量

以一個(gè) 100m2辦公樓的建筑面積估算，按地區(qū)不同每平方米采用節(jié)能的建筑所需要供暖熱能一般在 0～70W＼[＼]，我們?nèi)?0W估算，則每天24h供熱約需要6000W的熱能?？紤]到冬季太陽(yáng)較好的日照時(shí)間只有6h左右，要保證全天24h供暖，太陽(yáng)能集熱器提供的熱能應(yīng)是： 6000 × （24÷6） = 24000W 。在晴朗的天氣，太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度約為1000W，一般天氣可按800W估算，太陽(yáng)能集熱器的熱效率按0%＼[6＼]計(jì)算，則每平方米集熱器的有效功率為400W，24000W供熱量需要60m2集熱器來(lái)提供。 從上面的簡(jiǎn)單計(jì)算可知，一個(gè)100m2 的辦公樓，有60m2 的集熱器即可滿足其供熱需求。endprint

上面的結(jié)果是按冬季的太陽(yáng)輻射能直接用來(lái)采暖計(jì)算的，如果我們能將春夏秋季的太陽(yáng)輻射能儲(chǔ)存起來(lái)供冬季用，則對(duì)于多層房屋建筑，也能基本實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供暖?？傊饕揽刻?yáng)能即可基本上擔(dān)負(fù)起低層建筑冬季供暖的重任。

33能量?jī)?chǔ)存

太陽(yáng)能的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它的間歇性，不僅有晝夜之分，還有陰天、雨雪天氣無(wú)太陽(yáng)輻射能的情況，因此如何儲(chǔ)存太陽(yáng)能用于房間取暖，自然就被提了出來(lái)。這個(gè)問(wèn)題要分幾個(gè)層面來(lái)討論。 首先討論一下每天十幾個(gè)小時(shí)的太陽(yáng)能儲(chǔ)存能否應(yīng)對(duì)夜間無(wú)陽(yáng)光輻射時(shí)的采暖需求。 第一種方法可以設(shè)置一個(gè)較大的保溫水箱，能儲(chǔ)存白天收集的太陽(yáng)能的0%，以用作夜間供熱。比如一組40m2的集熱器，用1～2t的水箱即可。 第二種方法是不特殊設(shè)計(jì)大水箱，而是利用房間本身的儲(chǔ)熱功能儲(chǔ)熱。為減少房間本身的熱損失，減低能耗，對(duì)太陽(yáng)能采暖房都要求有較好的隔熱保溫措施。白天陽(yáng)光輻射把集熱器中的水加熱，再通過(guò)循環(huán)泵把熱水泵回房間加熱房間。房間的地板、墻壁等各種設(shè)施同時(shí)被加熱，都能儲(chǔ)存相當(dāng)部分熱能。利用這一特性，在連續(xù)兩三天無(wú)太陽(yáng)的情況下，仍可基本保持房間有較適宜的居住溫度。這是一種最省工、省材料、經(jīng)濟(jì)適用的辦法，在太陽(yáng)能采暖工程中常常采用。 第三種方法是地下儲(chǔ)熱。連續(xù)幾天甚至十幾天無(wú)太陽(yáng)，這種情況在有些地區(qū)是經(jīng)常出現(xiàn)的，在這種情況下僅靠水箱儲(chǔ)熱或房間自身儲(chǔ)熱就不行了。由于受造價(jià)和房屋承重等的限制，水箱不可能做得很大，而且靠水箱長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱，其熱損失也是相當(dāng)大的。在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)太陽(yáng)的情況下，房間自身的散熱損失也會(huì)增加，室溫就會(huì)降下來(lái)。要想保證不斷用太陽(yáng)能供暖，必須考慮長(zhǎng)期熱儲(chǔ)存的方法。

地下熱儲(chǔ)存是一種現(xiàn)實(shí)可行的長(zhǎng)期儲(chǔ)存熱的方法，它甚至可以實(shí)現(xiàn)季節(jié)性的儲(chǔ)存熱能，熱量的長(zhǎng)期地下儲(chǔ)存是一項(xiàng)有效利用太陽(yáng)能的新技術(shù)，它可以把夏季大量過(guò)剩的熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)供冬季用，是最合理的節(jié)能方式。對(duì)于支線機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，航站區(qū)內(nèi)可利用的面積較多，這是一種現(xiàn)實(shí)可行的、有效的太陽(yáng)能利用形式。

34輔助熱源

解決太陽(yáng)能間歇性缺點(diǎn)的另一個(gè)途徑是采用輔助熱源，即當(dāng)無(wú)太陽(yáng)時(shí)用上。常用的有電輔助加熱，燃煤、燃?xì)?、燃柴草鍋爐，熱泵加熱等。 電輔助直接加熱的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低，用電熱管直接加熱即可，缺點(diǎn)是耗電量大，只有在陽(yáng)光充足、日照時(shí)間長(zhǎng)、用輔助加熱較少且電力較充足的地區(qū)，比如西藏、青海、甘肅等地區(qū)，陜西、山西、河北北部等部分地區(qū)，比較適宜用。有條件的地方也可用燃?xì)饣蛉济哄仩t作為輔助熱源。

4太陽(yáng)能供熱采暖的經(jīng)濟(jì)分析

對(duì)于太陽(yáng)能供熱采暖的經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題，我們從太陽(yáng)能產(chǎn)品成本的降低、環(huán)境效益兩個(gè)方面來(lái)探討。

41成本的降低

經(jīng)過(guò) 30多年的發(fā)展，我國(guó)已形成一個(gè)很大的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，各種太陽(yáng)能元器件都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn)，從而大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，降低了單件產(chǎn)品的價(jià)格。以最基本的集熱元件玻璃真空管為例，在 20世紀(jì) 80年代，一根真空管的價(jià)格大約0元，現(xiàn)在一根同樣的真空管不到 10元。太陽(yáng)能產(chǎn)品成本的大幅降低為大面積利用太陽(yáng)能采暖打下了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，提供了經(jīng)濟(jì)上的可能性。

42環(huán)境效益提高和環(huán)境改善

太陽(yáng)能采暖對(duì)整個(gè)社會(huì)的環(huán)境效益及對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)是有目共睹的。如果我國(guó)大部分采暖區(qū)域都采用太陽(yáng)能采暖，每年就會(huì)節(jié)省數(shù)億噸的煤炭等礦石能源，減少數(shù)億噸的碳排放。這對(duì)改善人類(lèi)生存的大環(huán)境具有不可估量的意義。

其環(huán)境效益，對(duì)機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)尤為重要，眾所周知，機(jī)場(chǎng)對(duì)凈空的能見(jiàn)度要求很高，特別是沒(méi)有盲降系統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)，這關(guān)系到飛機(jī)起降的安全性。采用傳統(tǒng)的燃煤或燃油鍋爐雖然均采取了除塵、脫硫等措施，仍有部分煙塵排入大氣內(nèi)。對(duì)機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，不僅污染機(jī)場(chǎng)環(huán)境還對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全造成影響。采用太陽(yáng)能供暖可完全避免煤灰、煙氣空氣的污染，而且自動(dòng)控制的供熱系統(tǒng)可大大提高其供熱質(zhì)量。endprint

上面的結(jié)果是按冬季的太陽(yáng)輻射能直接用來(lái)采暖計(jì)算的，如果我們能將春夏秋季的太陽(yáng)輻射能儲(chǔ)存起來(lái)供冬季用，則對(duì)于多層房屋建筑，也能基本實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供暖?？傊饕揽刻?yáng)能即可基本上擔(dān)負(fù)起低層建筑冬季供暖的重任。

33能量?jī)?chǔ)存

太陽(yáng)能的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它的間歇性，不僅有晝夜之分，還有陰天、雨雪天氣無(wú)太陽(yáng)輻射能的情況，因此如何儲(chǔ)存太陽(yáng)能用于房間取暖，自然就被提了出來(lái)。這個(gè)問(wèn)題要分幾個(gè)層面來(lái)討論。 首先討論一下每天十幾個(gè)小時(shí)的太陽(yáng)能儲(chǔ)存能否應(yīng)對(duì)夜間無(wú)陽(yáng)光輻射時(shí)的采暖需求。 第一種方法可以設(shè)置一個(gè)較大的保溫水箱，能儲(chǔ)存白天收集的太陽(yáng)能的0%，以用作夜間供熱。比如一組40m2的集熱器，用1～2t的水箱即可。 第二種方法是不特殊設(shè)計(jì)大水箱，而是利用房間本身的儲(chǔ)熱功能儲(chǔ)熱。為減少房間本身的熱損失，減低能耗，對(duì)太陽(yáng)能采暖房都要求有較好的隔熱保溫措施。白天陽(yáng)光輻射把集熱器中的水加熱，再通過(guò)循環(huán)泵把熱水泵回房間加熱房間。房間的地板、墻壁等各種設(shè)施同時(shí)被加熱，都能儲(chǔ)存相當(dāng)部分熱能。利用這一特性，在連續(xù)兩三天無(wú)太陽(yáng)的情況下，仍可基本保持房間有較適宜的居住溫度。這是一種最省工、省材料、經(jīng)濟(jì)適用的辦法，在太陽(yáng)能采暖工程中常常采用。 第三種方法是地下儲(chǔ)熱。連續(xù)幾天甚至十幾天無(wú)太陽(yáng)，這種情況在有些地區(qū)是經(jīng)常出現(xiàn)的，在這種情況下僅靠水箱儲(chǔ)熱或房間自身儲(chǔ)熱就不行了。由于受造價(jià)和房屋承重等的限制，水箱不可能做得很大，而且靠水箱長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱，其熱損失也是相當(dāng)大的。在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)太陽(yáng)的情況下，房間自身的散熱損失也會(huì)增加，室溫就會(huì)降下來(lái)。要想保證不斷用太陽(yáng)能供暖，必須考慮長(zhǎng)期熱儲(chǔ)存的方法。

地下熱儲(chǔ)存是一種現(xiàn)實(shí)可行的長(zhǎng)期儲(chǔ)存熱的方法，它甚至可以實(shí)現(xiàn)季節(jié)性的儲(chǔ)存熱能，熱量的長(zhǎng)期地下儲(chǔ)存是一項(xiàng)有效利用太陽(yáng)能的新技術(shù)，它可以把夏季大量過(guò)剩的熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)供冬季用，是最合理的節(jié)能方式。對(duì)于支線機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，航站區(qū)內(nèi)可利用的面積較多，這是一種現(xiàn)實(shí)可行的、有效的太陽(yáng)能利用形式。

34輔助熱源

解決太陽(yáng)能間歇性缺點(diǎn)的另一個(gè)途徑是采用輔助熱源，即當(dāng)無(wú)太陽(yáng)時(shí)用上。常用的有電輔助加熱，燃煤、燃?xì)?、燃柴草鍋爐，熱泵加熱等。 電輔助直接加熱的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低，用電熱管直接加熱即可，缺點(diǎn)是耗電量大，只有在陽(yáng)光充足、日照時(shí)間長(zhǎng)、用輔助加熱較少且電力較充足的地區(qū)，比如西藏、青海、甘肅等地區(qū)，陜西、山西、河北北部等部分地區(qū)，比較適宜用。有條件的地方也可用燃?xì)饣蛉济哄仩t作為輔助熱源。

4太陽(yáng)能供熱采暖的經(jīng)濟(jì)分析

對(duì)于太陽(yáng)能供熱采暖的經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題，我們從太陽(yáng)能產(chǎn)品成本的降低、環(huán)境效益兩個(gè)方面來(lái)探討。

41成本的降低

經(jīng)過(guò) 30多年的發(fā)展，我國(guó)已形成一個(gè)很大的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，各種太陽(yáng)能元器件都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn)，從而大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，降低了單件產(chǎn)品的價(jià)格。以最基本的集熱元件玻璃真空管為例，在 20世紀(jì) 80年代，一根真空管的價(jià)格大約0元，現(xiàn)在一根同樣的真空管不到 10元。太陽(yáng)能產(chǎn)品成本的大幅降低為大面積利用太陽(yáng)能采暖打下了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，提供了經(jīng)濟(jì)上的可能性。

42環(huán)境效益提高和環(huán)境改善

太陽(yáng)能采暖對(duì)整個(gè)社會(huì)的環(huán)境效益及對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)是有目共睹的。如果我國(guó)大部分采暖區(qū)域都采用太陽(yáng)能采暖，每年就會(huì)節(jié)省數(shù)億噸的煤炭等礦石能源，減少數(shù)億噸的碳排放。這對(duì)改善人類(lèi)生存的大環(huán)境具有不可估量的意義。

其環(huán)境效益，對(duì)機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)尤為重要，眾所周知，機(jī)場(chǎng)對(duì)凈空的能見(jiàn)度要求很高，特別是沒(méi)有盲降系統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)，這關(guān)系到飛機(jī)起降的安全性。采用傳統(tǒng)的燃煤或燃油鍋爐雖然均采取了除塵、脫硫等措施，仍有部分煙塵排入大氣內(nèi)。對(duì)機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，不僅污染機(jī)場(chǎng)環(huán)境還對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全造成影響。采用太陽(yáng)能供暖可完全避免煤灰、煙氣空氣的污染，而且自動(dòng)控制的供熱系統(tǒng)可大大提高其供熱質(zhì)量。endprint

上面的結(jié)果是按冬季的太陽(yáng)輻射能直接用來(lái)采暖計(jì)算的，如果我們能將春夏秋季的太陽(yáng)輻射能儲(chǔ)存起來(lái)供冬季用，則對(duì)于多層房屋建筑，也能基本實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能供暖?？傊?，主要依靠太陽(yáng)能即可基本上擔(dān)負(fù)起低層建筑冬季供暖的重任。

33能量?jī)?chǔ)存

太陽(yáng)能的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它的間歇性，不僅有晝夜之分，還有陰天、雨雪天氣無(wú)太陽(yáng)輻射能的情況，因此如何儲(chǔ)存太陽(yáng)能用于房間取暖，自然就被提了出來(lái)。這個(gè)問(wèn)題要分幾個(gè)層面來(lái)討論。 首先討論一下每天十幾個(gè)小時(shí)的太陽(yáng)能儲(chǔ)存能否應(yīng)對(duì)夜間無(wú)陽(yáng)光輻射時(shí)的采暖需求。 第一種方法可以設(shè)置一個(gè)較大的保溫水箱，能儲(chǔ)存白天收集的太陽(yáng)能的0%，以用作夜間供熱。比如一組40m2的集熱器，用1～2t的水箱即可。 第二種方法是不特殊設(shè)計(jì)大水箱，而是利用房間本身的儲(chǔ)熱功能儲(chǔ)熱。為減少房間本身的熱損失，減低能耗，對(duì)太陽(yáng)能采暖房都要求有較好的隔熱保溫措施。白天陽(yáng)光輻射把集熱器中的水加熱，再通過(guò)循環(huán)泵把熱水泵回房間加熱房間。房間的地板、墻壁等各種設(shè)施同時(shí)被加熱，都能儲(chǔ)存相當(dāng)部分熱能。利用這一特性，在連續(xù)兩三天無(wú)太陽(yáng)的情況下，仍可基本保持房間有較適宜的居住溫度。這是一種最省工、省材料、經(jīng)濟(jì)適用的辦法，在太陽(yáng)能采暖工程中常常采用。 第三種方法是地下儲(chǔ)熱。連續(xù)幾天甚至十幾天無(wú)太陽(yáng)，這種情況在有些地區(qū)是經(jīng)常出現(xiàn)的，在這種情況下僅靠水箱儲(chǔ)熱或房間自身儲(chǔ)熱就不行了。由于受造價(jià)和房屋承重等的限制，水箱不可能做得很大，而且靠水箱長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱，其熱損失也是相當(dāng)大的。在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)太陽(yáng)的情況下，房間自身的散熱損失也會(huì)增加，室溫就會(huì)降下來(lái)。要想保證不斷用太陽(yáng)能供暖，必須考慮長(zhǎng)期熱儲(chǔ)存的方法。

地下熱儲(chǔ)存是一種現(xiàn)實(shí)可行的長(zhǎng)期儲(chǔ)存熱的方法，它甚至可以實(shí)現(xiàn)季節(jié)性的儲(chǔ)存熱能，熱量的長(zhǎng)期地下儲(chǔ)存是一項(xiàng)有效利用太陽(yáng)能的新技術(shù)，它可以把夏季大量過(guò)剩的熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)供冬季用，是最合理的節(jié)能方式。對(duì)于支線機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，航站區(qū)內(nèi)可利用的面積較多，這是一種現(xiàn)實(shí)可行的、有效的太陽(yáng)能利用形式。

34輔助熱源

解決太陽(yáng)能間歇性缺點(diǎn)的另一個(gè)途徑是采用輔助熱源，即當(dāng)無(wú)太陽(yáng)時(shí)用上。常用的有電輔助加熱，燃煤、燃?xì)?、燃柴草鍋爐，熱泵加熱等。 電輔助直接加熱的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低，用電熱管直接加熱即可，缺點(diǎn)是耗電量大，只有在陽(yáng)光充足、日照時(shí)間長(zhǎng)、用輔助加熱較少且電力較充足的地區(qū)，比如西藏、青海、甘肅等地區(qū)，陜西、山西、河北北部等部分地區(qū)，比較適宜用。有條件的地方也可用燃?xì)饣蛉济哄仩t作為輔助熱源。

4太陽(yáng)能供熱采暖的經(jīng)濟(jì)分析

對(duì)于太陽(yáng)能供熱采暖的經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題，我們從太陽(yáng)能產(chǎn)品成本的降低、環(huán)境效益兩個(gè)方面來(lái)探討。

41成本的降低

經(jīng)過(guò) 30多年的發(fā)展，我國(guó)已形成一個(gè)很大的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，各種太陽(yáng)能元器件都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn)，從而大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，降低了單件產(chǎn)品的價(jià)格。以最基本的集熱元件玻璃真空管為例，在 20世紀(jì) 80年代，一根真空管的價(jià)格大約0元，現(xiàn)在一根同樣的真空管不到 10元。太陽(yáng)能產(chǎn)品成本的大幅降低為大面積利用太陽(yáng)能采暖打下了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，提供了經(jīng)濟(jì)上的可能性。

42環(huán)境效益提高和環(huán)境改善

太陽(yáng)能采暖對(duì)整個(gè)社會(huì)的環(huán)境效益及對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)是有目共睹的。如果我國(guó)大部分采暖區(qū)域都采用太陽(yáng)能采暖，每年就會(huì)節(jié)省數(shù)億噸的煤炭等礦石能源，減少數(shù)億噸的碳排放。這對(duì)改善人類(lèi)生存的大環(huán)境具有不可估量的意義。

其環(huán)境效益，對(duì)機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)尤為重要，眾所周知，機(jī)場(chǎng)對(duì)凈空的能見(jiàn)度要求很高，特別是沒(méi)有盲降系統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)，這關(guān)系到飛機(jī)起降的安全性。采用傳統(tǒng)的燃煤或燃油鍋爐雖然均采取了除塵、脫硫等措施，仍有部分煙塵排入大氣內(nèi)。對(duì)機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，不僅污染機(jī)場(chǎng)環(huán)境還對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全造成影響。采用太陽(yáng)能供暖可完全避免煤灰、煙氣空氣的污染，而且自動(dòng)控制的供熱系統(tǒng)可大大提高其供熱質(zhì)量。endprint