Analisi approfondita: perché l'energia solare e l'energia dell'aria sono diventate la "combinazione d'oro" per un riscaldamento efficiente

Introduzione

Sullo sfondo degli obiettivi del "doppio carbonio" e della trasformazione della struttura energetica, il settore del riscaldamento sta attraversando una fondamentale fase di transizione dall'energia fossile tradizionale all'energia pulita. I rischi per la sicurezza del riscaldamento a gas, le restrizioni geografiche del riscaldamento centralizzato, l'elevato consumo energetico del riscaldamento elettrico puro e l'intermittenza del riscaldamento solare puro hanno lasciato innumerevoli utenti di fronte a un dilemma di scelta. La soluzione di riscaldamento combinato, dominata dall'energia solare e integrata dall'energia dell'aria, sfruttando il vantaggio fondamentale dell'energia solare come "fonte di energia gratuita" e la funzione supplementare dell'energia dell'aria, consente di "raddoppiare l'efficienza e il coordinamento principale e ausiliario", distinguendosi gradualmente tra numerose soluzioni e diventando una "combinazione d'oro" che tiene conto del risparmio energetico, della stabilità, dell'economicità e della tutela ambientale. In qualità di gruppo aziendale orientato alla tecnologia con una filiera industriale completa di soluzioni complete per l'utilizzo dell'energia solare, Shengtuoke Group si colloca al secondo posto al mondo nella produzione di collettori solari piani. Grazie a una filiera industriale completa, dai materiali di base alle soluzioni, massimizza il valore energetico dell'energia solare e massimizza il rilascio del valore pratico di questa "soluzione ottimale". Questo articolo analizzerà approfonditamente il ruolo fondamentale e principale dell'energia solare nelle soluzioni di riscaldamento da molteplici punti di vista, come la logica tecnica, i vantaggi principali e le applicazioni pratiche.

La logica di fondo della tecnologia

L'energia solare è in testa, compensata dall'energia dell'aria

1. Riscaldamento solare: il "nucleo energetico" e il "motore libero" del sistema di riscaldamento

Il riscaldamento solare è il cuore pulsante dell'intero sistema. Il suo principio fondamentale è massimizzare l'assorbimento dell'energia della radiazione solare attraverso collettori solari ad alta efficienza (come i grandi collettori piani Shengtuoke EFPC), convertirla in energia termica per riscaldare il fluido (acqua o antigelo) e quindi trasportarla al terminale di dissipazione del calore interno (riscaldamento a pavimento, radiatori) attraverso la rete di teleriscaldamento. In quanto elemento fondamentale delle energie rinnovabili, l'energia solare presenta i vantaggi naturali di "zero costi operativi, zero emissioni di carbonio e disponibilità illimitata": finché c'è luce solare, può generare calore gratuito in modo continuo ed è pulita, non inquinante e silenziosa, il che la rende la "scelta ideale" per un riscaldamento pulito.

Nelle applicazioni pratiche, il contributo energetico dell'energia solare arriva fino al 60-70%, rendendola la "forza principale" nel soddisfare il fabbisogno di riscaldamento giornaliero: nelle giornate di sole degli inverni settentrionali, i collettori solari possono generare calore ininterrottamente per 8-10 ore al giorno, coprendo completamente il fabbisogno di riscaldamento giornaliero. Nelle regioni meridionali con migliori condizioni di irraggiamento solare, l'energia solare può addirittura soddisfare oltre l'80% del carico termico, realizzando di fatto un modello a basso costo di "riscaldamento mentre ci si crogiola al sole". I collettori piani ad alta efficienza di Shengtuoke, grazie ai loro materiali e processi avanzati, possono mantenere un'elevata efficienza di raccolta del calore anche in ambienti complessi come la scarsa illuminazione invernale e le giornate nebbiose, ampliando ulteriormente gli scenari applicativi dell'energia solare.

2. Energia atmosferica: uno "strumento di backup ausiliario" per l'energia solare, utilizzato solo come riserva di emergenza

Il riscaldamento ad aria (pompa di calore ad aria) svolge solo un ruolo "supplementare" nel sistema. La sua funzione principale è quella di fornire calore supplementare temporaneo in scenari estremi in cui l'energia solare non può generare calore (come di notte o durante le giornate di pioggia continua), garantendo che il riscaldamento non venga interrotto. Il suo principio di funzionamento consiste nel consumare una piccola quantità di energia elettrica per assorbire l'energia termica a bassa energia presente nell'aria e convertirla in energia termica ad alta energia per contribuire al riscaldamento. In sostanza, si tratta di un mezzo supplementare per fornire una rete di sicurezza per l'energia solare: non è necessario perseguire la massima efficienza energetica; deve solo soddisfare la domanda di base di "riscaldamento supplementare di emergenza".

3. Sinergia principale e ausiliaria: doppia garanzia di "basso costo + fornitura stabile"

La logica fondamentale della soluzione di riscaldamento solare + aria è quella di utilizzare l'energia solare come nucleo assoluto e l'energia dell'aria come supplemento, raggiungendo il duplice obiettivo di "funzionamento a basso costo" e "stabilità in tutte le condizioni atmosferiche".

(1) Quando c'è sufficiente luce solare (giornate soleggiate o nuvolose durante il giorno): l'energia solare funziona a piena capacità, soddisfacendo completamente o addirittura superando la domanda di riscaldamento. L'energia dell'aria è in standby e il costo di funzionamento del sistema si avvicina allo zero.

(2) In assenza di luce o in caso di luce insufficiente (di notte o durante giornate di pioggia continua): Air Energy attiverà il riscaldamento di emergenza per mantenere la temperatura interna a un livello confortevole. Una volta ripristinata la luce, tornerà immediatamente alla modalità a energia solare per ridurre nuovamente al minimo i costi di esercizio.

Con questo modello, l'energia solare ha risolto completamente il problema principale degli "elevati costi operativi per il riscaldamento", mentre l'energia dell'aria funge semplicemente da "strumento supplementare raramente utilizzato", superando le carenze intermittenti dell'energia solare pura. Non solo mantiene i vantaggi principali dell'energia solare, come "costi zero e zero emissioni", ma non richiede nemmeno la configurazione di serbatoi di accumulo di acqua calda di grande capacità (l'accumulo di calore convenzionale può soddisfare le esigenze transitorie), riducendo significativamente l'investimento iniziale. Ottenere una combinazione efficiente di "riscaldamento pulito".

Vantaggio fondamentale

Quattro dimensioni principali surclassano le soluzioni di riscaldamento tradizionali

1. Efficienza energetica: l'energia solare contribuisce per oltre il 60% al 70% al calore, riducendo i costi operativi del 70% direttamente

Rispetto ai costi operativi delle soluzioni di riscaldamento tradizionali (prendendo come esempio una residenza di 100 metri quadrati, con un periodo di riscaldamento invernale di 120 giorni e una temperatura interna mantenuta a 20℃):

(1) Riscaldamento elettrico puro: il costo totale è di circa 8.000 yuan;

(2) Riscaldamento a gas: il costo totale è di circa 6.000 yuan;

(3) Riscaldamento con pompa di calore ad aria pura: il costo totale è di circa 2.400 yuan.

(4) Riscaldamento con energia solare + energia dell'aria: l'energia solare contribuisce al 60-70% del calore del nucleo, mentre l'energia dell'aria integra solo il 30-40% del calore di emergenza. Il costo totale è di soli 800-950 yuan, ovvero oltre l'85% in meno rispetto al riscaldamento elettrico puro, oltre l'80% in meno rispetto al riscaldamento a gas e oltre il 60% in meno rispetto all'energia dell'aria pura.

Il principale vantaggio in termini di risparmio energetico deriva dalla fornitura gratuita di energia solare: finché c'è luce solare, il sistema non ha bisogno di consumare fonti energetiche a pagamento come gas ed elettricità. Nel lungo termine, maggiore è la quota di calore gratuito derivante dall'energia solare, maggiore è il risparmio per gli utenti. Nelle regioni settentrionali con abbondante luce solare, l'energia solare può fornire oltre il 70% del calore in inverno, e alcune famiglie possono persino raggiungere "zero costi di elettricità e gas" durante la stagione del riscaldamento.

2. Stabilità: energia solare + energia dell'aria, funzionamento in tutte le condizioni atmosferiche

Il difetto di stabilità delle soluzioni di riscaldamento tradizionali risiede essenzialmente nel "fare affidamento su un'unica fonte di energia a pagamento". La soluzione combinata solare-led, con la duplice garanzia di "energia gratuita come principale e di energia supplementare come ausiliaria", garantisce un riscaldamento stabile in tutti gli scenari.

3. Adattabilità: l'energia solare può essere installata in modo flessibile e coprire tutti gli scenari di riscaldamento

La flessibilità di installazione dei collettori solari determina l'estrema adattabilità dell'intera soluzione, coprendo quasi tutte le tipologie di edifici e le zone climatiche:

(1) Scenari decentralizzati:Per gli edifici privi di riscaldamento centralizzato, come le case autocostruite nelle zone rurali, le ville e le villette a schiera in periferia, è possibile installare direttamente i collettori solari (sui tetti o sui balconi) e utilizzare piccole fonti di energia atmosferica per colmare le lacune, senza dover ricorrere a reti di condotte.

(2) Scenari di riscaldamento/acqua calda domestica:Compatibile con case di tutte le dimensioni, per una "configurazione su richiesta": le case di piccole dimensioni possono scegliere collettori piani di piccole dimensioni, facili da installare e che non occupano troppo spazio. Gli appartamenti di grandi dimensioni possono essere dotati di più collettori per formare un sistema, collegabili in serie tramite tubazioni per ottenere una produzione di calore sufficiente a soddisfare la duplice esigenza di riscaldamento dell'intera casa e di acqua calda sanitaria. L'unità esterna della pompa di calore aria-acqua viene utilizzata solo come accessorio ausiliario. È di piccole dimensioni e può essere posizionata in un angolo esterno senza compromettere la disposizione degli spazi interni.

(3) Scenari di riscaldamento/acqua calda commerciale:Perfettamente adatto a scenari di consumo energetico centralizzato come hotel, pensioni, ospedali, scuole, piscine e case di cura. Questi luoghi hanno un'elevata richiesta di acqua calda e orari di riscaldamento fissi. I collettori solari possono essere installati su larga scala su tetti o spazi aperti, immagazzinando calore attraverso sistemi di accumulo centralizzati per soddisfare il fabbisogno di riscaldamento centralizzato e di acqua calda durante il giorno, riducendo significativamente i costi energetici nelle attività commerciali.

(4) Scenari di riscaldamento industriale:Adatto a scenari quali la lavorazione alimentare, la stampa e la tintura tessile, l'ingegneria chimica e l'industria farmaceutica che richiedono riscaldamento industriale a media e bassa temperatura. I collettori solari possono essere personalizzati per progettare sistemi di captazione del calore in base all'entità del fabbisogno termico industriale, fornendo direttamente acqua calda o riscaldamento ausiliario per i processi produttivi, sostituendo le tradizionali caldaie a carbone e a gas. Ciò non solo riduce la spesa energetica delle imprese industriali, ma riduce anche le emissioni di carbonio e di inquinanti, facilitando il raggiungimento degli obiettivi di "doppio carbonio" nel settore industriale. Allo stesso tempo, evita i rischi di costo derivanti dalle fluttuazioni dei prezzi dell'energia fossile.

(5) Scenari di consumo di energia pulita per la semina e l'allevamento agricolo:Adatto per serre, basi per piantine, allevamenti di bestiame e pollame, ecc., che necessitano di un ambiente a temperatura costante, favorendo lo sviluppo dell'agricoltura verde.

(6) Adattamento climatico:Nelle regioni settentrionali, estremamente fredde, si fa affidamento sulla capacità di raccolta del calore in condizioni di scarsa luminosità dei collettori ad alta efficienza di Shengtuoke. Nelle regioni umide del sud, la maggior parte del fabbisogno di riscaldamento può essere soddisfatta dall'energia solare, mentre l'energia dell'aria viene attivata solo occasionalmente durante la stagione delle piogge.

Il fulcro di questa ampia adattabilità risiede nelle caratteristiche di "design modulare" e "installazione flessibile" dei collettori solari. L'energia dell'aria funge solo da "accessorio ausiliario" e non influisce sull'adattabilità complessiva della soluzione.

4. Rispetto dell'ambiente: l'energia solare ha emissioni zero, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi di "doppio carbonio"

Nell'ambito degli obiettivi "dual carbon", i vantaggi ambientali dell'energia solare sono diventati il ​​fattore competitivo fondamentale:

1. L'energia solare non ha emissioni di carbonio né di sostanze inquinanti, il che la rende una fonte di energia per il riscaldamento davvero pulita.

2. Sebbene l'energia dell'aria consumi una piccola quantità di elettricità, funziona solo durante il riscaldamento di emergenza, con un consumo energetico totale estremamente basso. Inoltre, l'elettricità può provenire da fonti energetiche rinnovabili come l'energia eolica e fotovoltaica, e le sue emissioni di carbonio complessive sono solo un decimo di quelle del riscaldamento a gas.

3. L'intero sistema non presenta rischi per la sicurezza, come perdite di gas o avvelenamento da monossido di carbonio. Il collettore solare è completamente silenzioso e il rumore di funzionamento dell'unità esterna della pompa di calore aria-acqua è di soli 40-50 decibel, il che non influisce sull'ambiente abitativo.

La caratteristica di emissioni zero dell'energia solare rende questa soluzione un motore fondamentale per raggiungere gli obiettivi del "doppio carbonio".

Nucleo del piano

Un equilibrio multiplo dominato dall’energia solare

Il motivo per cui la soluzione di riscaldamento a energia solare + aria è altamente efficiente è essenzialmente dovuto al fatto che i principali vantaggi dell'energia solare hanno raggiunto molteplici equilibri: l'energia solare ha risolto i principali problemi di "elevati costi operativi" e "grave inquinamento", mentre l'aria, meramente come "strumento supplementare", ha colmato la lacuna intermittente. In definitiva, ha raggiunto un perfetto equilibrio tra "costo zero e fornitura stabile", "tutela ambientale e praticità" e "ampia adattabilità e bassi costi di esercizio".

Questa soluzione non è né come l'energia solare pura, che "dipende dalle condizioni meteorologiche", né come l'energia dell'aria pura e il riscaldamento a gas, che "dipende dall'energia a pagamento", né come il riscaldamento elettrico puro, che "consuma molta energia". Nell'ambito della grande tendenza alla trasformazione energetica, il ruolo centrale e dominante dell'energia solare sta diventando sempre più importante. Il valore di Shengtuoke risiede nella massimizzazione dei vantaggi di una fornitura gratuita, pulita e illimitata di energia solare attraverso collettori solari ad alta efficienza e una completa filiera industriale, rendendo "prendere il sole per riscaldarsi" la norma e promuovendo l'industria del riscaldamento verso un'era di riscaldamento pulito dominata dall'energia solare.