Análise detalhada: Porque é que a energia solar e a energia eólica se tornaram a "combinação perfeita" para um aquecimento eficiente.

Introdução

No contexto das metas de "duplo carbono" e da transformação da matriz energética, o sector do aquecimento está a sofrer uma transformação fundamental, migrando da energia fóssil tradicional para a energia limpa. Os riscos de segurança do aquecimento a gás, as restrições geográficas do aquecimento centralizado, o elevado consumo de energia do aquecimento puramente eléctrico e a intermitência do aquecimento puramente solar deixaram inúmeros utilizadores num dilema de escolha. A solução de aquecimento combinado, dominada pela energia solar e complementada pela energia eólica, aproveitando a principal vantagem da energia solar como "fonte de energia gratuita" e a função complementar da energia eólica, alcança a "coordenação principal e auxiliar e a duplicação da eficiência", destacando-se gradualmente entre as inúmeras soluções e tornando-se uma "combinação ideal" que considera a conservação de energia, a estabilidade, a economia e a proteção ambiental. Sendo um grupo empresarial orientado para a tecnologia, com uma cadeia industrial completa de soluções abrangentes para a utilização da energia solar, o Grupo Shengtuoke ocupa o segundo lugar a nível mundial na produção de coletores solares planos. Com uma cadeia industrial completa, desde as matérias-primas às soluções, maximiza o valor energético da energia solar e a libertação do valor prático desta "solução ideal". Este artigo irá analisar em profundidade o papel central e de liderança da energia solar nas soluções de aquecimento, abordando múltiplas dimensões, como a lógica técnica, as principais vantagens e as aplicações práticas.

A lógica subjacente da tecnologia

A energia solar assume a liderança, com a energia eólica a compensar.

1. Aquecimento solar: O "núcleo energético" e o "motor gratuito" do sistema de aquecimento

O aquecimento solar é o núcleo essencial de todo o sistema. O seu princípio fundamental é maximizar a absorção da energia da radiação solar através de coletores solares de alta eficiência (como os grandes coletores planos da Shengtuoke EFPC), convertê-la em energia térmica para aquecer um fluido (água ou anticongelante) e depois transportá-la para o ponto de dissipação de calor interior (chão aquecido, radiador) através da rede de aquecimento. Como principal representante das energias renováveis, a energia solar possui as vantagens naturais de "custos operacionais zero, emissões de carbono zero e fornecimento ilimitado" – desde que haja luz solar, pode gerar calor continuamente e gratuitamente, sendo limpa, livre de poluição e silenciosa, o que a torna a "escolha ideal" para aquecimento limpo.

Em aplicações práticas, a contribuição energética da energia solar chega a atingir 60% a 70%, tornando-a a "força principal" no atendimento às exigências diárias de aquecimento: em dias ensolarados nos invernos do norte, os coletores solares podem gerar calor continuamente durante 8 a 10 horas durante o dia, cobrindo totalmente as necessidades de aquecimento durante o dia. Nas regiões com melhores condições de luz solar no sul, a energia solar pode até cobrir mais de 80% da carga de aquecimento, conseguindo verdadeiramente um modelo de baixo custo de “aquecimento enquanto se aquece ao sol”. Os coletores de placas planas de alta eficiência da Shengtuoke, com os seus materiais e processos centrais avançados, podem manter uma elevada eficiência de recolha de calor mesmo em ambientes complexos, como a luz fraca de inverno e os dias de nevoeiro, expandindo ainda mais os cenários de aplicação da energia solar.

2. Energia atmosférica: Uma "ferramenta auxiliar de reserva" para a energia solar, utilizada apenas como recurso de emergência.

O aquecimento por energia do ar (bomba de calor ar-água) desempenha apenas um papel "complementar" no sistema. A sua principal função é fornecer aquecimento suplementar temporário em situações extremas onde a energia solar não consegue gerar calor (como à noite ou durante dias chuvosos contínuos), garantindo que o aquecimento não é interrompido. O seu princípio de funcionamento consiste em consumir uma pequena quantidade de energia elétrica para absorver a energia térmica de baixa temperatura presente no ar e convertê-la em energia térmica de alta temperatura para auxiliar no aquecimento. Essencialmente, trata-se de um meio suplementar para fornecer uma rede de segurança para a energia solar – não há necessidade de procurar a máxima eficiência energética; basta satisfazer a procura básica de "aquecimento suplementar de emergência".

3. Sinergia principal e auxiliar: Garantia dupla de "baixo custo + fornecimento estável"

A lógica central da solução de aquecimento por energia solar + ar é tomar a energia solar como núcleo absoluto e a energia do ar como suplemento, alcançando os objetivos duplos de "operação de baixo custo" e "estabilidade em todas as condições meteorológicas"

(1) Quando existe luz solar suficiente (dias ensolarados ou nublados durante o dia): A energia solar opera em plena capacidade, satisfazendo totalmente ou mesmo excedendo a procura de aquecimento. A energia do ar está em modo de espera e o custo de funcionamento do sistema aproxima-se de zero.

(2) Quando não há luz ou a luz é insuficiente (à noite ou durante dias de chuva contínua): a energia do ar ativará o aquecimento de emergência para manter a temperatura interior a um nível confortável. Assim que a luz for restabelecida, o sistema regressará imediatamente ao modo de aquecimento solar para minimizar novamente o custo de funcionamento.

Neste modelo, a energia solar resolve completamente o principal problema dos "elevados custos de funcionamento do aquecimento", enquanto a energia eólica serve apenas como uma "ferramenta suplementar pouco utilizada", ultrapassando as deficiências intermitentes da energia solar pura. Além de manter as principais vantagens da energia solar, como o "custo zero e emissões zero", o modelo também dispensa a instalação de grandes reservatórios de água quente (o armazenamento térmico convencional pode satisfazer as exigências transitórias), reduzindo significativamente o investimento inicial e permitindo uma combinação eficiente de "aquecimento limpo".

Vantagem central

Quatro dimensões principais superam as soluções de aquecimento tradicionais.

1. Eficiência energética: A energia solar contribui com mais de 60% a 70% do calor, reduzindo os custos de funcionamento até 70%.

Comparativamente com os custos de funcionamento das soluções de aquecimento convencionais (tomando como exemplo uma residência de 100 metros quadrados, com um período de aquecimento de inverno de 120 dias e uma temperatura interior mantida a 20°C):

(1) Aquecimento elétrico puro: O custo total é de aproximadamente 8.000 yuans;

(2) Aquecimento a gás: O custo total é de aproximadamente 6.000 yuans;

(3) Aquecimento por bomba de calor de ar puro: O custo total é de aproximadamente 2.400 yuans.

(4) Aquecimento por energia solar + energia do ar: A energia solar contribui com 60% a 70% do calor principal, enquanto a energia do ar apenas complementa 30% a 40% do calor de emergência. O custo total é de apenas 800 a 950 yuans, o que é mais de 85% inferior ao do aquecimento puramente elétrico, mais de 80% inferior ao aquecimento a gás e mais de 60% inferior à energia do ar puro.

A principal vantagem em termos de poupança de energia reside no fornecimento gratuito de energia solar: enquanto houver luz solar, o sistema não necessita de consumir fontes de energia pagas, como o gás e a eletricidade. A longo prazo, quanto maior for a proporção de calor gratuito proveniente da energia solar, maior será a poupança para os utilizadores. Nas regiões do norte com abundante luz solar, a energia solar pode contribuir com mais de 70% do aquecimento no inverno, e algumas famílias podem mesmo atingir o consumo zero de eletricidade e gás durante a época de aquecimento.

2.º Estabilidade: Energia solar + energia eólica, funcionamento em todas as condições climatéricas.

A principal desvantagem das soluções de aquecimento tradicionais em termos de estabilidade reside na dependência de uma única fonte de energia paga. A solução combinada de energia solar, com a dupla garantia de energia gratuita como fonte principal e energia suplementar como auxiliar, proporciona um aquecimento estável em todos os cenários.

3. Adaptabilidade: A energia solar pode ser instalada de forma flexível e abranger todos os cenários de aquecimento.

A flexibilidade de instalação dos colectores solares determina a extrema adaptabilidade de toda a solução, abrangendo praticamente todos os tipos de edifícios e zonas climáticas:

(1) Cenários descentralizados:Para edifícios sem aquecimento centralizado, como casas autoconstruídas em zonas rurais, vivendas e casas geminadas suburbanas, os coletores solares podem ser instalados diretamente (em telhados ou varandas), e podem ser utilizadas pequenas fontes de energia eólica para satisfazer as necessidades, sem depender de redes de distribuição.

(2) Cenários de aquecimento doméstico/água quente:Compatível com casas de todos os tamanhos, permitindo a "configuração a pedido": As casas pequenas podem optar por coletores planos compactos, fáceis de instalar e que ocupam pouco espaço. Os apartamentos de maiores dimensões podem ser equipados com múltiplos coletores, formando um conjunto que pode ser ligado em série através de tubagens para atingir a produção de calor necessária, atendendo às exigências de aquecimento da casa e de água quente sanitária. A unidade exterior da bomba de calor ar-água é utilizada apenas como acessório auxiliar. O seu tamanho reduzido permite a instalação num canto exterior sem comprometer a distribuição dos espaços interiores.

(3) Cenários comerciais de aquecimento/água quente:Perfeitamente adequado para cenários de consumo energético centralizado, como hotéis, pousadas, hospitais, escolas, piscinas e lares de idosos. Estes locais têm uma grande procura de água quente e horários fixos de aquecimento. Os coletores solares podem ser instalados em larga escala em telhados ou espaços abertos, armazenando calor através de sistemas centralizados de armazenamento térmico para satisfazer as necessidades de aquecimento centralizado e fornecimento de água quente durante o dia, reduzindo significativamente os custos de energia nas operações comerciais.

(4) Cenários de aquecimento industrial:Adequado para cenários como o processamento de alimentos, impressão e tingimento têxtil, engenharia química e indústria farmacêutica, que requerem aquecimento industrial de média e baixa temperatura. Os coletores solares podem ser personalizados para projetar sistemas de recolha de calor com base na escala da procura térmica industrial, fornecendo água quente diretamente ou aquecimento auxiliar para os processos de produção, substituindo as tradicionais caldeiras a carvão e gás. Isto não só reduz o consumo de energia das empresas industriais, como também diminui as emissões de carbono e poluentes, facilitando a concretização das metas de "dupla emissão de carbono" no setor industrial. Ao mesmo tempo, evita os riscos de custos decorrentes das flutuações dos preços da energia fóssil.

(5) Cenários de consumo de energia limpa para plantação e criação de animais agrícolas:Indicado para estufas, viveiros de mudas, criação de gado e aves, etc., que requerem um ambiente com temperatura constante, promovendo o desenvolvimento de uma agricultura sustentável.

(6) Adaptação climática:Nas regiões do norte, onde o frio é intenso, a capacidade de captação de calor em condições de baixa luminosidade dos colectores de alta eficiência de Shengtuoke é fundamental. Já nas regiões húmidas do sul, a maior parte da procura de aquecimento é suprida pela energia solar, enquanto a energia eólica é utilizada apenas ocasionalmente, durante a estação das chuvas.

A essência desta ampla adaptabilidade reside nas características de "design modular" e de "instalação flexível" dos colectores solares. A energia atmosférica serve apenas como "acessório auxiliar" e não afeta a adaptabilidade global da solução.

4.º Respeito pelo ambiente: A energia solar não emite poluentes, contribuindo para a concretização das metas de "duplo carbono".

No âmbito das metas de "duplo carbono", as vantagens ambientais da energia solar tornaram-se a principal vantagem competitiva:

1. A energia solar não emite carbono nem poluentes, sendo uma fonte de energia para aquecimento verdadeiramente limpa.

2.º Embora a energia eólica consuma uma pequena quantidade de eletricidade, só funciona durante o aquecimento de emergência, com um consumo total de energia extremamente baixo. Além disso, a electricidade pode provir de fontes de energia renováveis, como a energia eólica e a energia fotovoltaica, e as suas emissões totais de carbono são apenas um décimo das do aquecimento a gás.

3.º Todo o sistema está isento de riscos de segurança, como fugas de gás ou intoxicação por monóxido de carbono. O coletor solar é completamente silencioso, e o ruído de funcionamento da unidade exterior da bomba de calor ar-água é de apenas 40 a 50 decibéis, o que não afeta o ambiente residencial.

A característica de emissão zero da energia solar torna esta solução uma força motriz fundamental para as metas de "duplo carbono".

Núcleo do plano

Um equilíbrio múltiplo dominado pela energia solar

A razão pela qual a solução de aquecimento por energia solar e ar condicionado é altamente eficiente reside essencialmente no facto de as principais vantagens da energia solar terem atingido múltiplos equilíbrios: a energia solar resolveu os principais problemas de "custos operacionais elevados" e "poluição severa", enquanto a energia eólica, como mera "ferramenta complementar", superou a deficiência de fornecimento intermitente. Em última análise, alcançou um equilíbrio perfeito entre "custo zero e fornecimento estável", "proteção ambiental e praticidade" e "ampla adaptabilidade e baixo custo operacional".

Esta solução não se assemelha à energia solar pura, que é "dependente do clima", nem à energia eólica pura e ao aquecimento a gás, que são "dependentes de energia paga", nem ao aquecimento elétrico puro, que é "altamente consumidor de energia". Na grande tendência de transformação energética, a energia solar assume uma posição central e dominante cada vez mais importante. O valor da Shengtuoke reside em maximizar as vantagens do fornecimento gratuito, limpo e ilimitado de energia solar através de coletores solares de alta eficiência e um layout de cadeia industrial completa, tornando o "aquecimento através do banho de sol" a principal prática e impulsionando a indústria de aquecimento para uma era de aquecimento limpo dominada pela energia solar.