探讨大型厂房太阳墙采暖技术

济南宏力天扬太阳能有限公司/华泽和

　　1.前言

　　太阳墙技术solarwall是上个世纪70 年代加拿大工程师约翰赫利克发明并商用化的太阳墙技术，被评为近200年来的80项最佳工程技术发明之一，其中，瓦特蒸汽机也在80项最佳工程技术发明中，可见太阳墙技术的突破性和重要地位，此种能源应用方式经济实惠、利用率相对较高，在太阳能热利用技术里，这将是最新的一种应用技术。

　　2.太阳墙技术介绍

　　太阳墙技术solarwall从表面上看比较简单，在实际应用过程中，却需要多种技术，如建筑维护结构、冷热负荷等，不同用途的建筑采暖需求不同，需要有针对性的设计，一个采暖系统里的热分布不同以及区域气候辐射条件等，太阳墙技术构建独立系统的大小、方位需根据实际建筑进行设计，太阳墙技术是一个被动应用太阳能和主动应用太阳能的综合体。在太阳墙技术应用中应注意以下几点：

　　（1）太阳墙并不是万能的，它必须依靠太阳，这其实是任何太阳能产品都共有的特性，但是，不同之处在于没有太阳时太阳墙技术被动功能同时起作用，比如做在立面上的太阳墙，相当于给墙面增加了3cm 的保温层，没有太阳的情况下用辅助能源，常规的电能（如通道式电热风、电锅炉）、燃气（燃气锅炉、燃气辐射）、燃油、空气源热泵技术和谷电储能等；

　　（2）太阳墙的温升一般在60℃~70℃，可根据用户需求进行设计，从而达到用户满意温度；

　　（3）建筑节能是关键要素，如需要采暖的建筑围护结构墙厚度、保温措施、建筑高度、门窗结构、开启方式、建筑屋顶结构、保温材料、建筑物内部用途和建筑朝向等都影响系统的采暖效果；

　　（4）在太阳墙应用过程中有以下几个特点：一是把阳光转换成热能；二是减少建筑的冷负荷把阳光挡在外面减少建筑冷负荷；三是减少热负荷，把建筑散发热送回到建筑内部，把寒冷挡在外面；四是主动把热风送到建筑内部需要的地方；五是全新风采暖系统，无需另行购置建筑新风系统；

　　（5）太阳墙是技术，不是产品，工程报价没有固定价格清单，需要根据不同的建筑和用户需求，选择不同的送风方式设计不同的系统；所以，工程报价完全不同。只有客户提供必要的图纸、照片和建筑围护结构的基本数据、用途、加工（存储）的产品工艺温度和湿度要求后，经过专业人员初步设计才能给出工程预算；

　　（6）在商务运作时，应让客户了解太阳墙最大的优势是运行费用极低，维护费用极少，墙体部分无需维护，经济效益和社会效益非常显著。

　　图1沈阳跃鑫煤电机太阳墙采暖南墙系统照片

　　3.工程案例

　　3.1项目改造前

　　沈阳电机集团大型电机厂房面积32000m2，檐高14m，层高22m，原采暖系统是燃气热风采暖系统，原系统24 小时消耗燃气4500m3。

　　3.2项目改造后

　　在加拿大专家指导下，利用加拿大太阳墙技术对沈阳电机集团大型电机厂进行了改造。该项目在2014年12月建成32000m2大型厂房南立面。如图1所示，南墙使用了1500m2的两级加热太阳墙系统，整体透出现代感的节能建筑新形象。该项目加上西墙的2500m2，整个系统采用了4000m2 的太阳墙二级加热系统，辅助能源系统是采用企业原有的燃气热风采暖系统。沈阳跃鑫煤电机厂厂房内南侧二层，布袋式风管散热末端如图2所示。

　　图2沈阳跃鑫煤电机厂厂房内南侧二层，布袋式风管散热末端

　　4.经济效益分析

　　按每天8 小时使用太阳墙计算，比燃气锅炉采暖系统同比可节约9766元（如表1所示）。

　　按沈阳采暖期5个月150天计算，每个采暖季可节省146.49万元，3.8年可收回投资；按系统使用寿命40 年计算，寿命期可节省5273.46万元，可减少二氧化碳排放16万吨。

　　5.结语

　　加拿大专家卫欣先生对该项目进行查询后指出，经过系统查询，该项目是亚洲最大最强的厂房太阳墙采暖项目。此系统由2015年1月7日创造了太阳能空气集热系统升温幅度新世界纪录65.5℃，原纪录为61.3℃。因此，通过实践证明大型厂房太阳墙采暖方式是经济、环保、节能的采暖方式，值得推广和应用。