房地产小区太阳能项目设计方案及介绍

三河市格兰香榭小区太阳能供热水工程项目介绍北京同享阳光太阳能科技有限公司2012年11月20日1目录目录...............................................................................................................1一、前言......................................................................................................2二、背景介绍..............................................................................................3三、工程突破点、亮点..............................................................................41、控制系统..............................................................................................42、太阳集热器..........................................................................................63、太阳能水箱..........................................................................................6四、效益分析..............................................................................................72一、前言当前我国正处于住宅建设的快速发展的阶段，每年建成的城镇住宅面积大，而其中又以高层住宅居多。根据全国政协调研组的调查：我国的建筑能耗占能源总消耗的比例高达27％，单位建筑面积的能源消耗为发达国家的3倍多。2007年8月，国家发改委发布了《可再生资源中长期发展规划》，规划提出从2010-2020年，我国可再生能源将有更大地发展。太阳能热水器总集热面积达到3亿㎡。根据规划提出的目标，到2020年，我国一次能源消费结构可再生能源比例将由目前再生资源的利用，尤其是清洁、储量巨大、成本低、适用性广等优点的太阳能资源与住宅的结合利用成为当前的首要问题。太阳能热水器是将太阳能转换成热能并将水加热的装置，是太阳能利用最早、最广泛的，也是最有效，最便捷的方式之一，具有结构简单、维护方便、节省燃料、运行费用低、不存在环境污染问题等优点。所以，在住宅建筑上安装太阳能热水系统是目前最成熟可行的一种太阳能利用方式。一、太阳能系统的优点：1、巨大的经济效益首先，太阳能应用于住宅中可以节约常规能源，减少住宅建筑的能耗，产生较大的经济效益。虽然在建设初期一次性投入较大，但从长远看来却是一劳永逸，建筑造价增加值远远小于能源节约所带来的效益。2、有巨大的社会效益目前，人们生活舒适度与能源紧缺的矛盾日益严重，随着人们对室内热环境的要求越来越高，人们用于室内热环境的能源需求量也越来越大，导致能源供应紧张。如在一些大城市，由于市政的电力、燃气不能满足人们的需要，政府不得不对常规能源的使用作出限制，往往只能通过停电的方式来缓解压力，给人们正常的生产生活带来了极大的不便，而太阳能应用于住宅建筑中，可以大大的节约能源，解除能源问题对社会构成的严重威胁，促进社会经济的可持续发展，带来巨大的社会效益。3、巨大的环境效益目前住宅中的主要能源仍是石化燃料，其所产生的有害气体和二氧化碳造成了3环境污染和全球气候变暖。太阳能是清洁卫生的绿色能源，应用于住宅建筑中，不但可以缓解不可再生能源的过度开采和可再生能源所遭受的破坏，而且还可以减小石化燃料所产生的有害气体对环境的破坏，具有巨大的环境效益。二、背景介绍三河市格兰香榭小区太阳能供热水工程是由北京同享阳光太阳能科技有限公司设计并安装的中央热水工程项目。该项目总投资1600000元，于2012年8月开工，2012年11月竣工。三河市格兰香榭小区位于河北省中北部三河市，西北邻北京，东邻天津。西部与北京市通州区隔潮白河相望，北部与北京市顺义区、平谷区接壤，东部和东南部分别与天津市蓟县和宝坻区接壤。属典型暖温带大陆性气候，年平均气温11.1℃，历史极端气温分别为40.2℃和-25.8℃，总降雨量为905.1mm，年蒸发量1681.9mm。历史平均降水量为617.4mm。相对温度平均为58%，全年日照时数平均为2870小时，历年平均无霜期183天，最大冻土深度77cm，最大降雪厚度26cm。辖区一年四季分明，风调雨顺，气候温和宜人，风沙量小，自然破坏力极低。用水情况：格兰香榭小区集体用水，每个单元100户，每户定额按120升热水设计，能容纳300人入住，每天用水需用约12吨左右。辅助能源：采用电加热72kw；热水温度：55℃；供水时间：24h供水洗浴；冷水计算温度：15℃。项目建设内容：格兰香榭小区有1#、2#、3#、4#、6#、7#、8#共7栋住宅楼，其中2、4#楼是单单元外，其余楼均为双单元楼。每单元安装一套太阳能热水系统。每单元安装内容：热器数量为47-1500-90型集热器20套，总计真空管1800支，集热面积225平方米；安装水箱：不锈钢储热水箱1台尺寸：3m*2m*2m，容积12m³；4安装水泵：水泵共计2台；安装电加热：12KW电加热棒6根；安装归丽晶除垢器：1台，日处理水12吨。小区项目共计安装：集热器：47-1500-90型集热器240套，总计真空管21600支，集热面积2700平方米；安装水箱：不锈钢储热水箱12台尺寸：3m*2m*2m，容积12m³；安装水泵：水泵共计24台；安装电加热：12KW电加热72根；安装归丽晶除垢器：12台，日处理水12吨。三、工程突破点、亮点1、控制系统1、全自动控制功能根据格兰香榭小区每单元实际情况设计专用控制柜，对整个系统进行全自动控制。包括冷热水的上水和自动循环、储水保温水箱自动补水、供水管道热水定温循环、定温供水及水温显示、温度调整等功能，从而实现无人值守自动运行。2、自动上水和循环保温水箱的上水是通过控制柜控制循环泵及上水电磁阀利用定温放水和温差循环方式实现的。集热器吸收太阳能能量将集热器能得水加热，当集热器温度达到设定温度时，上水电磁阀打开，通过自来水的压力将集热器中的热水顶到水箱中，当集热器温度低于上水设定温度时，上水电磁阀关闭，如此反复直到保温水箱水满后自动转化为温差循环不断提高水箱温度。温差循环是通过控制柜控制循环水泵实现的：在集热器和保温水箱内分别装有精密温度探头，控制柜读取集热器和保温水箱的温度数据并自动进行比较，如集热器和保温水箱之间的温度差值达到某个设定数值时（可在控制系统中随意设定），则系统自动启动循环泵强制将集热器中的热水输送到保温水箱5中，与水箱中温度较低的水进行热量交换，循环一段时间后若温度差小于某个设定数值时，系统自动关闭循环泵停止热量交换，如此往复循环，将保温水箱内的水持续提高温度。3、自动辅助电加热功能恶劣天气和阳光不足时系统自动辅助电加热系统，当水温低于用水温度时，辅助电加热启动，直到保温水箱内的水达到用水温度时自动停止。4、管道低温自动保护功能为防止热量散失，保证正常用水，本系统设有保温功能。当管道温度低于某个设定温度时，防冻循环启动，将水箱内的高温水把管道加热，当管道内的温度高于某个设定值时，防冻循环关闭。当保温水箱内的水温不足以加热管道时，启动管道伴热带，当管道温度低于某个设定温度时，电伴热带启动，当管道内的温度高于某个设定值时，电伴热带关闭。5、热水供水管道循环功能热水供水采用定温放水循环供水。为保障管道中的水温温度，在热水供水管道中加入热水循环回路：当管道中的水温低于设定温度时，循环泵自动启动，将管道中的冷水压回水箱，保障主供水管道中的水温出水达到使用要求，既节约了水源，又增大了管道用水压力，方便洗浴。6、显示功能控制系统可以显示当前保温水箱的水温、集热器模块的水温、回水管道温度、水箱温度、水箱水位和个各工作状态，使系统状态一目了然。7、参数设定功能系统运行的全部参数，包括上水温度的上限下限、上水水位的上下限、温差循环的上下限、辅助电加热的温度上下限、热水管道循环的温度上下限、管道低温保护温度上下限、电伴热带启动温度上下限、上水方式等设定功能全部可以在控制面板上任意设定。8、系统保温功能集热器、循环管道都有充分的保温功能，防止系统的热量散失，以保证系统的正常使用。同时豹纹外层采用铝箔防护，质量更可靠，造型更美观。9、其他保护功能系统设有水箱高温保护、水位运行保护、各功能运行时间保护、漏电保护功能实现漏电自动保护等。62、太阳集热器太阳能集热器是太阳能热水系统的核心元件，其性能的好坏直接决定了系统能否取得应有的效果。本项目太阳能热水系统中真空管采用三靶镀膜技术和旋转磁扫描结构，加入稀有金属成分，改善镀膜层分子结构，真空管(真空度高达5×10-3Pa)，对阳光有很高的吸收率(a＞96%)和极低的热发射率(β＜4%)，具有集热效率高、热损小、耐高温(空晒温度高达330度)、抗高寒(-40度)等特点，从而减少了真空管由于长期空晒而造成的膜层老化、变色、性能衰减等问题，使用寿命长。采用了三高全玻璃真空管集热器，每个模块有60支管子组成。与普通集热器相比，该款集热器具有真空管排列密集，单位长度集热管数量多，吸热快、效率高；保温层采用50mm环保型无氟聚氨酯发泡保温，保温性好，绿色环保；内胆采用304/2B食品级不锈钢内胆，卫生洁净，外皮采用仿不锈钢拉丝板，外观漂亮大方。3、太阳能水箱本项目太阳能水箱内胆材质304/2B食品级不锈钢，保温采用50mm聚氨酯现场发泡，外护材质0.5mm不锈钢。与原有水泥水箱相比，不锈钢水箱具有以下特点：(1)款式新颖，技术一流：由单元矩形成型板任意拼装焊接，具有漂亮的外观，对应配套，选择灵活。(2)安全卫生，经久耐用：整个系统为封闭式，不锈钢材料表面光滑，不易附生7藻类，水中沉淀物亦清晰冲刷。(3)安装方便，任意组合：采用单元矩形不锈钢成型板拼装焊接组成，可依据设备设置场所，任意组合成多边形、阶梯形、L形等形态各异的水箱。(4)选材优异防蚀抗裂：选用性能优异的奥氏体、铁素体、超低碳不锈钢板材拉伸压制，具有独特的耐腐蚀抗裂性能。(5)制作精良，保温优良、外形美观：以精密的成型模具液压拉伸成型，单元矩形凹凸水箱板成型精度高，保温效果好，昼夜温差小于3℃。四、效益分析1、系统总能量系统每天将144吨15℃的水升温到50℃，总共耗费的能量为：TMCQP＝4.2×144×103×（50－15）≈2.1×107KJ式中：Q—该热水系统运行需要的能量（KJ）Cp—水的定压热容（Cp=4.12KJ/(kg℃)△T—水的温差（即热水温度与基础水温之差）m—水的质量（kg）若上述热量由燃油锅炉提供：每天耗油量为：(2.1×107)/（46040×80％）≈570（Kg）每天燃烧柴油费用：570×9.5元/Kg≈5415（元）若上述热量由燃气锅炉提供:每天耗气量为：(2.1×107)/（16742×85％）≈1476（m3）每天燃气费用：1476×2.2=3247（元）若上述热量由电锅炉提供:每天耗电量为：(2.1×107)/（3600×95％）≈6140（Kwh）每天电费：6140（工业用电)＝6140（元）若上述热量由燃煤锅炉提供8每天耗煤量为：(2.1×107)/（13536×55％）≈2821（Kg）每天燃煤费用：2821×0.80≈2257（元）2、其它能源及设备的参数能源当量热值类别单位当量热值（KJ）折算热值KJKg标准煤