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為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需，世界上已經(jīng)進(jìn)行了大范圍的碳類資源的開采。但是整個生態(tài)環(huán)境卻因此出現(xiàn)了不可挽回的大問題，同時經(jīng)濟(jì)發(fā)展也面臨著資源枯竭的那一天。為了經(jīng)濟(jì)能夠走上可持續(xù)發(fā)展道路，穩(wěn)定當(dāng)下的環(huán)境惡劣程度的加劇。新能源的開發(fā)工作正在努力加緊，而作為人類發(fā)展歷史上一直有著重要作用的太陽能，順理成章的成為人們利用的對象。
該項能源作為一種清潔無污染的可再生資源，被用于各個領(lǐng)域，本文以五星級酒店中太陽能熱水系統(tǒng)入手，探討其設(shè)計和研究。
1太陽能集熱器和熱水系統(tǒng)概述
1.1太陽能集熱器設(shè)計基本原理
太陽能的利用到現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)比以前來說有了很大的進(jìn)展，各個行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對此都展開了相應(yīng)的研究與開發(fā)項目的準(zhǔn)備。其原理簡單的來說就是通過某種特殊的材料能夠吧太陽的輻射進(jìn)行吸收，進(jìn)而借助專業(yè)的設(shè)備，把其轉(zhuǎn)化成我們所需要的能量。比如熱能、電能等等。在這里就以酒店的熱水系統(tǒng)中的太陽能的集熱器具體進(jìn)行說明。該設(shè)備有著幾個主要的設(shè)置。外圍的吸熱板，輸送管道，能夠促進(jìn)整個系統(tǒng)的內(nèi)的液體進(jìn)行循環(huán)裝置等之類的。其中會用特殊的能夠最大化的吸收太陽有效輻射的材料做成的太陽板，放在陽光充足的地方，之后再用能夠把大部分的熱能進(jìn)行傳遞的金屬材料直接的連接到太陽板上。之后再通過特殊的介質(zhì)作為吸熱介質(zhì)，吸收熱量，對所需加熱液體進(jìn)行加熱。其中金屬導(dǎo)線和吸熱介質(zhì)以及加熱液體都是在經(jīng)過專業(yè)測試的具有良好的保溫功能的容器里。以上所說的就是太陽能常見的組成部分構(gòu)件。
1.2太陽能集熱器分類
集熱器通常分為兩類:平板型太陽能集熱器及真空管太陽能集熱器;真空管型太陽能集熱器則包括全玻璃真空管、熱管式真空管和U型管式真空管;其使用條件及特點(diǎn)各有裨益。
1.2.1平板型集熱器
這類裝置在以前太陽能還未有全面推廣的時候，還不會出現(xiàn)供應(yīng)不足的情況，但是現(xiàn)在太陽能的需求逐漸的加大，這種因為吸熱板材質(zhì)和相關(guān)技術(shù)做成的，其隔熱功能并不是那么令人滿意，該裝置在其他地方能夠作出補(bǔ)償，但是其損失的依然無法比得上其節(jié)約的，這樣就會造成能量的利用率過度底下。根據(jù)科學(xué)研究和實地的實驗可知集熱器的集熱效率很大程度上受安裝角度的限制，安裝角度與當(dāng)?shù)鼐暥绕睢?0?以上，集熱效率降至原效率的50%以下。在集熱裝置并沒有突破性的進(jìn)展的時候，我們就只有對其進(jìn)項改進(jìn)，以期在其他方面能夠彌補(bǔ)其能量利用不足的缺點(diǎn)。結(jié)合其特點(diǎn)和相關(guān)研究，我們可以把多個這樣的裝置進(jìn)行串聯(lián)或則并聯(lián)而且集熱器內(nèi)的金屬導(dǎo)管使其可用于承壓閉式熱水系統(tǒng)。我們相信會對現(xiàn)有的情況有著巨大的改觀。
1.2.2真空管式太陽能集熱器
這一類的集熱器裝置，其主要的部件就是真空管。雖然本身材質(zhì)上沒有什么特別的地方，但是，用這種玻璃組裝形成的截面，很好的把太陽輻射進(jìn)行引導(dǎo)吸收的材質(zhì)上，并且加熱液體在其中流動的時候，其保溫效果也令人十分的滿意。在這種真空管的基礎(chǔ)上進(jìn)行稍微的改進(jìn)就可以得到另一種真空管，也就是所謂的熱管式。改進(jìn)的方面就是在于在材質(zhì)上，增加了能量的利用率。并且每個集熱器模組由約20支管組成，熱能通過熱管匯合至總導(dǎo)管后，再傳送至整個系統(tǒng)。
1.3集熱器性能
太陽能技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，至今，已經(jīng)存在多個型號的集熱器。其中真空管式集熱器雖然在產(chǎn)品強(qiáng)度，和使用安全系數(shù)不高，但是其生產(chǎn)的成本比其他材質(zhì)的要低，并且在特定的環(huán)境下使用效果也比較滿意，所以非常適合進(jìn)行市場的大量推廣。
2太陽能熱水系統(tǒng)
2.1簡介
前面已經(jīng)信息的闡述了運(yùn)作原理。我們可以清楚的知道對于這項技術(shù)的推廣會得到市場的良好反應(yīng)的，不僅可以解決能源短缺的問題，還能夠在一定程度上化解環(huán)境惡化的程度。根據(jù)市場調(diào)查的數(shù)據(jù)來看，目前該項技術(shù)也在多個領(lǐng)域推廣應(yīng)用，其中發(fā)電和加熱運(yùn)用的程度最高。特別是在家用加熱方面得到了廣大市民的歡迎。國內(nèi)的現(xiàn)代化建設(shè)雖然已經(jīng)同國際接軌，但奈何我國的現(xiàn)代化建設(shè)并不全面，任然有許多地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并不完全，生活條件艱苦，采用太陽能熱水器在很大程度上解決了熱水供應(yīng)問題。行業(yè)內(nèi)也已經(jīng)形成了一定的市場份額。
2.2原理及分類
按加熱方式可以分為直接式和間接式兩大類。直接式系統(tǒng)的生活熱水水源直接流經(jīng)太陽能集熱器，經(jīng)集熱板加熱后回流至貯熱水箱中，供生活熱水。間接式系統(tǒng)的生活熱水不由太陽能集熱器直接加熱。系統(tǒng)一次則不會產(chǎn)生阻塞，適用于各種不同的水質(zhì)及大型系統(tǒng)。
3五星級酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計
酒店太陽能熱水系統(tǒng)是由太陽能集熱器，保溫水箱，連接管路，控制中心，熱交換器共同組成。太陽能集熱器利用太陽的輻射熱量，通過管路將熱水從集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸送到集熱器，整套系統(tǒng)形成一個閉合環(huán)路作為一次熱源，再通過換熱器及加壓供水設(shè)備供至各熱水用水點(diǎn)。
以某酒店為例，其酒店建筑屋面可提供作為太陽能集熱器利用的屋面面積6000m2，根據(jù)建筑屋面可利用面積提供的太陽能熱源熱媒總熱量，經(jīng)計算表明，該熱量不能滿足酒店六層及以上客房層熱水熱媒耗量。因此在酒店客房熱水供水系統(tǒng)中，不適合將太陽能作為主熱源。故太陽能僅作為該酒店六層及以上客房層的熱水供應(yīng)的輔助熱源，直燃機(jī)作為熱水供應(yīng)的主要熱源。同樣的餐飲行業(yè)的工作時間與熱水器的工作時間大部分吻合，因此十分的適用。
結(jié)束語
太陽能作為一種可再生的清潔能源，在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用比較廣泛，充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的生態(tài)理念，必須予以大力開發(fā)研究。在五星級酒店設(shè)計過程中，必須重視太陽能熱水系統(tǒng)的性能，合理規(guī)劃面積，科學(xué)布置，從而高效利用太陽能，促進(jìn)酒店的發(fā)展。
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