Derinlemesine Analiz: Güneş Enerjisi + Hava Enerjisi Isıtma Sistemlerinin En Uygun Uygulama Senaryoları

Güneş enerjisi ve hava enerjisini kullanan kombine ısıtma sistemi, özünde "güneş enerjisine öncelik + ısı pompalarından elde edilen ek enerji" modelinin enerji tasarruflu tamamlayıcı bir versiyonudur. Güneş enerjisi ısıyı serbestçe emer ve temel ısıtma ihtiyaçlarını karşılar; hava kaynaklı ısı pompası ise bulutlu günler ve geceler gibi yetersiz güneş enerjisi dönemlerinde istikrarlı enerji sağlar. Bu, geleneksel hava kaynaklı ısı pompalarının işletme maliyetlerini düşürür ve güneş enerjisiyle ısıtmanın kesintili doğasını telafi eder. Bu kombine çözümün temel avantajları düşük karbon emisyonları, düşük işletme maliyetleri ve yüksek istikrardır. Bununla birlikte, güneş kolektörü alanı, kurulum koşulları ve iklim koşulları gibi faktörlerle sınırlıdır ve tüm senaryolarda uygulanamayabilir.

01 Hangi senaryolar ekonomik açıdan daha mantıklı?

Güneş enerjisi + hava enerjisi sistemi, yüksek başlangıç ​​maliyetine rağmen, yüksek katkı oranı sayesinde aşağıdaki senaryolarda daha yüksek ekonomik verimlilik gösterebilir:

1. Önemli yatırım teşviklerinden yararlanan kamu ve ticari binalar

Birçok bölgede, temiz enerji yenileme sübvansiyon politikaları, okullar, hastaneler ve huzurevleri gibi kamu binalarına daha fazla destek sağlamaktadır. Sübvansiyonlar, güneş enerjili ısıtma sisteminin ilk kurulum maliyetini doğrudan karşılayarak, "ücretsiz yakıt" değerinin daha kısa sürede gerçekleştirilmesini mümkün kılmaktadır.

2. Yeni düşük enerjili binalar için standart konfigürasyon

Ultra düşük enerji ve sıfıra yakın enerji bina standartları arayışında, güneş enerjisiyle ısıtma kullanımı "standart çözüm" niteliğinde bir teknik seçenek haline gelmiştir. Erken aşamada entegre tasarım, daha sonraki kurulumların maliyet ve sorunlarından kaçınmayı sağlar ve üretilen enerji, işletme maliyetlerindeki basit tasarruflardan daha yüksek bir değerle, binanın enerji dengesi hedefine doğrudan katkıda bulunur.

3. Yıl boyunca büyük miktarda evsel sıcak suya ihtiyaç duyulan senaryolar

Güneş enerjisinin ekonomik uygulanabilirliğinin en tartışılmaz olduğu alan burasıdır. Oteller, yüzme havuzları, hamamlar ve endüstriyel sıcak su talepleri gibi senaryolarda yıl boyunca istikrarlı evsel sıcak su ihtiyaçları vardır. Güneş sistemleri yıl boyunca kesintisiz çalışır ve hatta yaz aylarında fazla ısı üretir. Bu tür uygulamalarda, güneş enerjisinin yıllık kullanım oranı %100'e yakındır ve yatırım geri ödeme süresi genellikle en kısadır (genellikle 3-6 yıl) ve ısıtma ile ilişkisi nispeten daha az önemlidir. Isıtma talebi, kış aylarında ekipmanın kullanım oranını daha da artırır.

4. Isıtma mevsiminin güneşli günlerin yoğun olduğu mevsimle örtüştüğü geçiş bölgeleri

Kuzey bölgelerinde kış başı ve ilkbahar başı dönemlerinde (örneğin Kasım ve Mart aylarında) dış hava sıcaklığı hala kabul edilebilir düzeydedir, ancak güneş ışığı da oldukça fazladır. Bu dönemde, güneş enerjisi sistemi neredeyse bağımsız olarak ısıtma ihtiyaçlarını karşılayabilirken, hava kaynaklı ısı pompası yalnızca aşırı soğuk veya bulutlu koşullarda devreye alınmalıdır. Bu bölgelerde, güneş enerjisi "ücretsiz ısıtma süresini" etkili bir şekilde uzatır ve değeri oldukça yüksektir.

02 Özgül Uyarlama Senaryoları 

(1) Endüstriyel fabrika alanları için büyük ölçekli ısıtma senaryoları ve üretim amaçlı ısıtma

Uygulanabilir nesneler:Üretim atölyeleri, depolar, personel lojmanları ve ofis binaları gibi endüstriyel destek binaları, özellikle gıda işleme, tekstil ve elektronik gibi sabit sıcaklık gereksinimleri olan sektörler için uygundur.

Geçerli nedenler:

1. İstikrarlı ve büyük ısı yükü: Sanayi tesislerinin ısıtma alanı genellikle birkaç bin ila on binlerce metrekaredir ve bazı proseslerde düşük sıcaklıkta ısıtma ihtiyacı vardır (örneğin atölyelerde 20℃'lik sabit bir sıcaklığın korunması, sıcak su ile temizlik vb.). "Güneş enerjisi + hava enerjisi" aynı anda ısıtma ve proses ısıtma ihtiyaçlarını karşılayarak enerji kademeli kullanımını sağlayabilir.

2. Bol miktarda yer kaynağı: Sanayi tesislerinin çatıları, otopark tavanları ve kullanılmayan açık alanlar güneş kolektörleri, fotovoltaik paneller veya PVT'lerle donatılabilir. Bazı sanayi tesisleri ayrıca "güneş enerjisi üretimi + ısıtma" ikili faydasını elde etmek için fotovoltaik araç park alanlarıyla da birleştirilebilir.

3. Önemli enerji tasarrufu avantajları: Endüstriyel elektrik maliyetleri konut kullanımına göre daha yüksektir. Geleneksel elektrikli veya doğalgazlı ısıtma maliyetlidir. Kombine sistem, ısıtma enerjisi tüketimini önemli ölçüde azaltabilir.

Çözüm:Güneş kolektörleri + hava enerjisi, PVT + hava enerjisi, güneş termal sistemleri + fotovoltaik + hava enerjisi ve diğer enerji birleştirme şemaları.

(II) Kültür turizmi konaklama tesisleri ve sağlık parkları gibi özel turizm ve konaklama projeleri

Hedef kitle:"Yeşil ve düşük karbonlu" marka imajını vurgulayan turizm ve konaklama projeleri; örneğin, otel kümeleri, orman sağlığı merkezleri ve kaplıca tesisleri.

Adaptasyon nedenleri:

1. Marka konumlandırmasıyla uyum: Proje konumlandırması "ekoloji, çevre koruma ve sağlık" kavramlarına odaklanmaktadır ve güneş enerjisi + hava enerjisi ısıtma sistemi, turistlere yeşil ve konforlu yaşamın değerini aktaran temel bir satış noktası olarak hizmet edebilir.

2. Esnek ısıtma dönemleri: Konaklama tesisleri ve sağlık merkezlerinin ısıtma ihtiyaçları çoğunlukla gece ve tatil günlerinde ortaya çıkar. Güneş enerjisi, gün boyunca ısı depolayarak zamana bağlı ısıtma modellerine uyum sağlayabilir ve işletme maliyetlerini daha da düşürebilir.

3. Çevre dostu kurulum: Konut projelerinin çoğu, güneş kolektörlerinin dağıtılmış kurulumu için uygun olan ve doğal peyzajla yüksek derecede bütünleşme sağlayan, iyi aydınlatma koşullarına ve dağınık bina düzenlerine sahip banliyölerde veya doğal güzellik alanlarında yer almaktadır.

Çözüm:Konukevlerinin kişiselleştirilmiş tasarımı, estetik ve pratikliği bir arada göz önünde bulundurarak güneş kolektörleri ve hava kaynaklı ısı pompalarının bir kombinasyonuyla birleştirilebilir; ayrıca oda bazında sıcaklık düzenlemesi sağlamak ve enerji israfını azaltmak için akıllı bir sıcaklık kontrol sistemi de sunulmaktadır.

(III) Tarımsal ekim ve yetiştirme seraları için sabit sıcaklıkta ısıtma senaryosu

Uygulanabilir nesneler:Fide seraları, çiçek seraları, mevsim dışı meyve ve sebze seraları, hayvancılık barınakları (örneğin domuz yavruları barınakları, kümes hayvanları yetiştirme barınakları) vb. gibi sıcaklığa duyarlı yetiştirme ve ekim ortamları.

Geçerli nedenler:

1. Sıcaklık ihtiyacına uygunluk: Tarım seralarının ısıtma ihtiyacı genellikle 5℃~25℃ arasındadır; bu da orta-düşük sıcaklıkta bir ısıtma gereksinimidir ve güneş enerjisi + hava enerjisi ile ısıtmanın sıcaklık aralığına mükemmel şekilde uyar.

2. Işık ve ısı kullanımının senkronizasyonu: Seralarda gündüz fotosentez için güneş ışığına ihtiyaç duyulur ve güneş kolektörleri aynı anda ısıtma için ısıyı emebilir; gece sıcaklık aniden düştüğünde ise, hava kaynaklı ısı pompaları devreye girerek bitkilerin ve hayvanların donmasını önlemek için ısı takviyesi yapar.

3. Tarımsal teşvikler: Birçok bölge, tarımsal enerji tasarrufu tesisleri için özel teşvikler sunmaktadır. Güneş enerjisi + hava enerjisiyle çalışan ısıtma sistemi, tarımsal makineler ve enerji tasarrufu için sağlanan birleşik teşviklerden yararlanarak ilk yatırım maliyetini düşürebilir.

Çözüm:Isıtma verimliliğini artırmak için, düz güneş kolektörleri (doluya dayanıklı, temizlemesi kolay) veya güneş enerjili hava kolektörlerini, hava kaynaklı ısı pompası sıcak hava sistemiyle birleştirerek doğrudan seraya sıcak hava üfleyin; otomatik sıcaklık ayarlaması sağlamak için sıcaklık kontrol sensörleri takın.

(IV) Kentsel Merkezi Isıtma Senaryosu

Uygulanabilir Nesneler:Kasabalarda yeni konut projeleri, eski yerleşim alanlarında ısıtma sistemlerinin yenilenmesi projeleri; özellikle daha iyi aydınlatma koşullarına sahip küçük ve orta ölçekli kasabalar ve ilçeler için uygundur.

Geçerli Sebepler:

1. Isıtma Ölçeğine Uyarlama: Kentsel merkezi ısıtma sistemleri, birden fazla hanenin ve geniş alanların eş zamanlı ısıtma ihtiyaçlarını karşılamak zorundadır. Güneş kolektörleri, modüler kombinasyon yoluyla ısı toplama alanını genişletebilir ve hava kaynaklı ısı pompaları, ısıtma yüküne göre çıkış gücünü esnek bir şekilde ayarlayarak farklı ölçekteki ısıtma taleplerine uyum sağlayabilir.

2. Enerji Tasarrufu ve Maliyet Avantajı: Merkezi ısıtma büyük miktarda enerji tüketir. Ücretsiz ve temiz bir enerji kaynağı olan güneş enerjisi, geleneksel elektrik ve gazın büyük bir kısmının yerini alabilir. Hava kaynaklı ısı pompalarının (tipik olarak 3 ila 4 arasında değişen COP değeriyle) verimli enerji tasarrufu özellikleriyle birleştiğinde, geleneksel kömür yakıtlı veya tamamen elektrikli ısıtmaya kıyasla uzun vadeli işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir.

3. Politika ve Çevresel Gereksinimler: Şu anda yerel yönetimler kömürle çalışan ısıtma sistemlerini sıkı bir şekilde kontrol etmekte ve temiz enerjiyle ısıtmayı yoğun bir şekilde teşvik etmektedir. Güneş enerjisi + hava kaynaklı sistem sıfır kirletici emisyonuna sahiptir ve "çift karbon" hedefleri ve kentsel çevre koruma politikalarıyla uyumludur. Temiz enerjiyle ısıtma için yerel özel teşviklerden ve eski yerleşim alanlarının yenilenmesi için destek fonlarından yararlanabilir.

4. İstikrar Talebi Karşılıyor: Kentsel merkezi ısıtma sistemleri, sistem istikrarı konusunda yüksek gereksinimlere sahiptir. Gün boyunca temel ısıtma ihtiyaçlarını karşılamak için güneş kolektörlerine güvenir. Yağmurlu, karlı veya gece gibi güneş ışığının az olduğu dönemlerde, hava kaynaklı ısı pompaları, sabit bir iç mekan sıcaklığı (genellikle 8°C - 22°C arasında tutulur) sağlamak ve ısıtma kesintilerini önlemek için hızlı bir şekilde ek ısıtma sağlar.

Çözüm:Merkezi güneş enerjisi toplama sistemleri (yerel aydınlatma koşullarına göre seçilen vakum tüpleri veya EFPC büyük düz plakalı kolektörler) kullanın, ısıyı depolamak için büyük kapasiteli yalıtımlı su depolarıyla birleştirin ve mevcut kentsel ısıtma ağına bağlanarak yardımcı ısı kaynakları olarak hava kaynaklı ısı pompası üniteleri kullanın; Şebekenin sıcaklığını, basıncını ve güneş enerjisi toplama verimliliğini gerçek zamanlı olarak izlemek, ısıtma modlarını otomatik olarak değiştirmek ve enerji tasarrufu ve kullanıcıların bireysel ihtiyaçlarını dikkate alarak hane bazında ölçümlemeyi desteklemek için akıllı bir merkezi kontrol sistemi yapılandırın.

03 Güneş Enerjisi Katkısını En Üst Düzeye Çıkarmak İçin Temel Özellikler

(I) İklimsel Özellikler: Bol güneş ışığı + Uzun süreli soğukluk

1. İdeal Senaryo: Yüksek rakımlı ve bol güneş alan bölgeler (Kuzeybatı, Qinghai-Xizang Platosu). Kış sıcaklığı düşük olsa da, birçok güneşli gün, az bulut örtüsü ve yüksek güneş radyasyonu yoğunluğu vardır. Güneş kolektörleri, soğuk ve güneşli hava koşullarında, donmaya karşı korunmaları koşuluyla, yüksek ısı toplama verimliliğine sahiptir ve önemli miktarda düşük sıcaklıkta ısı sağlayarak ısı pompalarının yükünü önemli ölçüde azaltabilir. Sıcaklık farkından kaynaklanan ısı kaybı, yalıtımın artırılmasıyla telafi edilebilir.

2. Uygun ortam: Soğuk kışlar ve sıcak yazlar olan bölgeler ve nispeten bol güneş ışığı alan alanlar. Örneğin, kışın yeterli güneş ışığı alan Kuzey Çin'in bazı bölgeleri ve Huaihai bölgesi, güneş enerjisinin temel yük gereksinimlerini karşılayabileceği yerlerdir.

3. Uygun olmayan senaryolar: Soğuk ve nemli kış koşulları, uzun süre düşük güneş ışığı alan bölgeler. Örneğin, Siçuan Havzası, Hunan ve Guizhou'nun bazı bölgeleri gibi, kışın güneş ışınımının son derece yetersiz olduğu, bunun sonucunda güneş enerjisi sistemlerinin yüksek oranda atıl kaldığı ve ekonomik verimliliğin düşük olduğu bölgeler.

(II) Mimari Özellikler: Hassas Isı Yükü Eşleştirme

1. En Uygun Eşleştirme:

(1) Gün içindeki en yüksek ısı talebinin en yüksek güneş radyasyonuyla çakıştığı binalar. Örneğin: okullar, ofis binaları, fabrika atölyeleri, depolar vb. Bu binaların gündüz faaliyet dönemlerinde ısıtılması gerekir. Güneş enerjisi doğrudan "anında kullanılabilir" ve uzun vadeli ve yüksek kayıplı depolamadan geçmesine gerek yoktur. Sistem verimliliği ve katkı oranı en yüksektir.

(2) Sabit ve büyük ısı yükü kullanımı: Endüstriyel tesislerin ısıtma alanı genellikle birkaç bin ila onbinlerce metrekare arasındadır ve bazı prosesler düşük sıcaklıkta ısı talebine sahiptir (örneğin atölyelerde 20°C'lik sabit sıcaklığın korunması, sıcak suyla temizleme vb.). "Güneş enerjisi + hava enerjisi", ısıtma ve proses ısısı taleplerini aynı anda karşılayarak enerji kademesi kullanımını sağlayabilir.

(3) Yıl boyu ısı kullanımı: Yıl boyunca evsel sıcak suya büyük bir talep vardır. Güneş enerjisinin yıllık kullanım oranı neredeyse %100 olup, yatırım geri ödeme süresini önemli ölçüde kısaltır ve kış ısıtması ekipman kullanımını daha da iyileştirebilir.

2. İyi Eşleşme: Sabit temel ısı yüküne sahip alanlar. Örneğin, sabit sıcaklıktaki yüzme havuzları, su ürünleri yetiştirme havuzları ve seralar. Bu yerlerin günün 24 saati nispeten sabit bir sıcaklığı koruması gerekir. Gün boyunca güneşten gelen ücretsiz ısı, sıcaklığı korumak veya sıcaklık düşüşünü yavaşlatmak için doğrudan kullanılabilir ve bu da geleneksel enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır.

Çözüm: 

Yüksek verimli kamu binalarından, yeni inşa edilen düşük enerjili binalara, kentsel merkezi ısıtma sistemlerinden endüstriyel fabrika alanlarına, özgün turistik konaklama yerlerine, tarımsal üretim senaryolarına ve yıl boyunca istikrarlı ısıtma gerektiren sıcak su talebi senaryolarına kadar; "uygun aydınlatma koşulları, istikrarlı ısı yükü ve yeterli saha kaynakları" gibi temel özelliklere uydukları sürece, maksimum güneş enerjisi kullanımı sağlanabilir ve sistem işletme maliyetleri en aza indirilebilir.

BTE Solar, "her türlü senaryoda temiz termal enerjinin uygulanması" konusunda uzmanlaşmış, güneş enerjisi, jeotermal enerji ve hava enerjisi gibi çeşitli temiz enerji kaynaklarının geliştirilmesi ve uygulanmasına adanmış tam zincir bir tedarikçidir. Bina enerji kullanımı, endüstriyel ısı temini, bitki yetiştirme ve hayvancılık, kurutma, yeni altyapı inşaatı ve diğer senaryolar için yüksek kaliteli termal enerji, ısıtma, soğutma ve elektrik hizmetleri sunmaktadır. Uzmanlaşmış ve yenilikçi özelliklere sahip ulusal bir "küçük dev" işletme olarak, araştırmacıların oranı %16 olup, bunların %50'si 20 yılı aşkın süredir sektörde çalışmaktadır. 117 temel patent ve çözüme sahiptirler. Shandong Eyaleti Bilimler Akademisi ve Shandong Eyaleti Doktora ve Doktora Sonrası İnovasyon Uygulama Merkezi gibi çeşitli bilimsel araştırma uygulama platformlarına sahiptirler. Isı ve güç ikiz sistemleri, mevsimler arası enerji depolama sistemleri, enerji iletim sistemleri ve akıllı enerji kullanım sistemleri gibi teknolojiler üzerine derinlemesine araştırmalarını sürekli olarak artırarak, yeni güneş enerjisi + temiz termal enerji endüstrisinin verimli entegrasyonunu ve hızlı gelişimini teşvik etmektedirler.