摘 要：传统的煤矿企业的洗澡用的热水供应一般是采用燃煤锅炉蒸汽加热的方式，这种方式耗能高、热效率较低，而且还污染环境。而应用太阳能热水系统来供应热水，就表现出了明显的优势，低能耗、热效率高，并且能实现无人值守，提高了工作效率，并减少了对环境的污染。本文首先从蒸汽过滤燃煤加热水面临的不足谈起，分析了太阳能热水器，重点论述太阳能热水系统的应用和浴室太阳能热水系统的组成，总之太阳能发电用于煤矿企业中，解决了我国大量用电问题。

关键词：太阳能；热水系统；煤矿

0 引言

自20世纪90年代初以来，太阳能利用技术应用于民用的最大的成果是太阳能热水器的普及和发展。太阳能热水系统以其环保、节能、经济、方便、卫生、安全等众多优点被大众所接受。特别是近年来，太阳能采集热水因为其系统显著的节能效果、方便的使用、良好的经济效益和社会效益受到广泛的关注和推广。在大力倡导节能减排的社会背景下，矿井太阳能利用也势在必行。

1 蒸汽锅炉燃煤加热水面临的不足之处

（1）消耗过高的能源，应用效率低。电消耗和燃煤都比较多，大概占成本的一本。

（2）在燃煤的时候，蒸汽锅炉会将大量的二氧化硫和二氧化碳排出，且使大量的残渣形成，这会对环境造成污染。

（3）要求专业工作者的维护以及操作。煤矿企业通常都是实施三班制，因此需要24小时持续地供应热水，为了确保热水供应，务必配备足够的维护与司炉工作者，这增加了人工的费用支出。

（4）使用比较繁琐。属于独特设备的锅炉是我国强制检验的产品，每一年务必接受技术监督部门的一系列检验，且是有偿的。再者，锅炉维修以及操作工作者都属于特别的工种，在进行上岗之前务必接受专业性的教育或培训，以及要考试合格之后才可以上岗操作。最后，为了保障锅炉运转的正常性，要求对除垢剂和防垢剂等进行购置。而每一年的消耗品、培新，检验等成本大概占了总运行费用的两成。

2 太阳能热水器分析

太阳能热水器是通过太阳的能量把水由低温向高温加热的设备，其组成部分是支架、储水箱、玻璃真空集热管及其有关的附件，玻璃真空集热管是太阳能热水器的关键装置。在太阳管的照射之下，集热管会升高温度，而集热管背阳光的面温度不高，这样使得温差流动形成于管内，在热水上浮下沉的影响下，持续地对水进行加热，从而实现实际使用的需要。作为一种绿色和高效的能源的太阳能，特别是在南方地区有着非常大的吸热优势。太阳能热水器不要求添加任何的燃料，借助能够编程的微计算机进行控制，能够使程控自动实现，也不要求专门的人员进行管理，其优势是费用少、节能、环保，能够被普遍地应用在部队、医院、学校、农场、机关、宾馆、企业、水产养殖等集体使用热水的地方，其投入属于一次性的。然而，太阳能热水器也存在较大的不足之处，也就是会受到天气因素的制约，这就要求配置一些辅助加热的设备，从而实现24小时使用热水的需要。除此之外，太阳能热水器需要一次性投入较多的费用，安装占有较大的土地面积，并且受到环境的影响，通常的用户较难接受。

3 浴室太阳能热水系统的组成

结合当今煤矿企业应用太阳能热水系统的实际现状，将双管制开式系统广泛地应用于煤矿浴室的热水供应中，这个系统的几个重要的组成部分是：稳压冷水的单元、辅助加热的单元、供应热水的单元、存储热水的单元，太阳能制备热水的单元等。

（1）太阳能制备热水的单元：其主要组成部分是补水设备、集热循环泵、集热水箱、太阳能集热器等，在工作的过程中，通过集热循环泵对集热水箱里面的存水进行抽取，从而向太阳能集热器当中进行加热，加热水向集热水箱返回，这样持续地循环，进而将合乎需要的热水制备出来。

（2）存储热水的单元：在制备好热水之后，把水接入保温水箱里面进行存储。尤其是在北方的区域，热水的保温非常关键，它不但能够确保不间断的热水供应，而且还可以实现能源的节省。并且在将强制循环系统设计在集热水箱和保温水箱间，进而确保保温水箱里面存储的水的温度。

（3）供应热水的单元：该单元的主要组成部分是淋浴器、热水管道、热水循环泵，在工作的过程中，保温水箱的热水借助热水管道的重力作用对热水进行供应。通常热水管道的布置是环状的，将热水循环泵设置在供水管路的末端，从而提升热水且向保温热水箱里面返回，进而即开即用管网里面的热水。

（4）稳压冷水的单元：通过崖顶保温水箱提供浴室热水的管路供水压力，实现了均衡性的双管制冷热水压，将一座稳压冷水箱设计在屋顶，从而能够对冷水管路压力进行提供，以及同程布置热水管路以及冷水管路。

（5）辅助加热的单元：该单元是在太阳能制备热水单元出现事故的情况下的备用装置。一般来讲，能够划分为下面的两种：①热煤辅助加热系统，也就是通过煤矿锅炉房的热煤（一般是温度较高的蒸汽或者是热水）实施辅助性的加热；②电辅助加热系统，通过应用电能，在太阳能系统难以实现需要的情况下加热水。

4 结论

总之，太阳能利用技术和产业已由技术开拓期步人蓬勃发展时代，一个大规模利用太阳能的新时代—太阳能时代正在来临。煤矿是能耗大户，太阳能在煤矿的供热系统中利用只是太阳能在煤矿中利用的起步阶段，随着技术的发展，太阳能必然将在煤矿的更多领域得到利用。

参考文献：

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[2]罗运俊，何梓年，王长贵.太阳能利用技术[M].化学工业出版社，2005.

[3]李俊峰，王斯成.2007中国光伏发展报告[M].中国环境科学出版社，2007.

[4]王长贵.中国光伏发电产业与市场[J].太阳能学报（特刊），1999，（02）.

作者简介：路敦鹏（1986-），男，山东汶上人，本科，助理工程师。