平板太阳能方案.docx

1、平板太阳能方案平板太阳能热水器设计方案太阳能是最具潜力的可再生能源。我国太阳能资源极为丰富，年太阳能辐照总量大于502万kJ/、年日照时数超过2200h的地区占国土面积2/3以上。按我国2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划要求，我国太阳热水器保有量到2015年达到2.7亿m2，2020年达到5.0亿m2，2005年我国太阳能热水器的保有量7500万m2，由此可见，太阳能光热利用有着广阔的市场前景。太阳能热利用的范围非常广，可以供暖、干燥、制冷、发电、海水淡化、消毒等。太阳能供热采暖是太阳能利用的新方向，它可以满足冬季供暖,其它季节供热水,是太阳能光热综合应用新技术,在我国北部地区

2、的应用已引起了关注。长三角地区虽然属于非供暖地区，但冬季也相当寒冷，给人们的生活生产带来诸多不便，有供暖的必要。供暖常见的热源主要是燃煤、燃气、燃油锅炉或热电厂蒸汽。在长三角地区，由于供暖时期较短，相关设施不完备，一般情况下冬季常用空调制热，耗电量大，效果不好，人们迫切要求开发节能型供暖设备，太阳能供暖首当其冲。 长三角所处华东地区是我国太阳能资源丰富的地区之一，太阳能年辐射总量在3.31068.4106千焦/米2之间，每平方米的得热量相当于112286公斤标准煤！按目前太阳能光热转换率最低45%考虑，太阳能用于生活、生产供热采暖完全可以胜任。1、设计资料：本工程为满足飞索半导体（中国）有限公

3、司供暖及热水需求设计，设计耗热量为120kw。2、设计依据1)GB/T18713-2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范2)ISO9806-1：1994太阳集热器检测方法3)GB/T6424-997平板型太阳能集热器技术条件4)GB4271-84平板型太阳能集热器热性能试验方法5)GB/T1551-1995太阳能热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方式6)GB/T 1338492机电产品包装通用技术条件7)GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范8)GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范9)GB50268-97给水排水管道工程施工及验收规范1

4、0)GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范11)GBJ15-88建筑给水排水设计规范12)JGJ116-98建筑抗震加固技术规程13)GB50009-2001建筑结构荷载设计规范14)GB50057-94建筑物防雷设计规范15)JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范16)GBJ131-90自动供仪表安装工程质量检验评定标准17)GB/T50106-2001给水排水制图标准18)GB4272-92设备及管道保温技术通则19) 98R418管道及设备保温国家建筑标准设计图集20)建质20034号全国民用建筑工程设计技术措施2003年3月1日起执行21)JGJ59-99建筑施工安全检

5、查标准3、设计参数3.1气象参数 地理位置：北纬31.3, 东经120.6年太阳辐照量：水平面4657.516MJ/m2，30倾角表面5544.37MJ/m2年日照时数：1997.5h 年平均日照时数：5.5h 年平均温度：16.0； 年平均日太阳辐照量：水平面12.76 MJ/m2，30倾角表面15.191MJ/m23.2热水设计参数 小时耗热量：120kw 设计热水温度：60 设计冷水温度：173.3太阳能集热器性能参数 集热器类型：平板集热器 集热器规格型号：YASOL-PM-111114 集热器采光面积：2m24、设计方案4.1工程原理图说明（结合运行原理图）： 1、根据苏州的地理位置

6、，集热器采用30倾角，保证太阳热水系统冬季热水供应。 2、工质循环管道采用紫铜管，耐腐蚀、耐高压，寿命长。 3、采用两个水箱：一个作为集热水箱，另外一个作为恒温供水水箱。双循环控制，24h供应热水。 4、自动补水：系统采用电磁阀自动补水，当供热水箱内水位低于设定水位时打开电磁阀进行补水。 5、集热温差循环：在储热水箱与集热器之间采用温差循环控制。当集热器内温度T1比储热水箱内水的温度T2高5以上，集热循环水泵P1自动启动；当二者之间的温差小于2时，P1停止运行。 6、防冻：系统采用双循环控制，集热循环介质采用YASOL双循环承压系统专用循环介质，高沸点、低凝固点，彻底解决防冻问题，保证系统一年

7、四季正常运行。 7、恒温供水：控制柜恒温智能控制，恒温供水。当供热水箱温度T3低于52时，启动辅助能源，开始加热。当供热水箱内温度达到55时停止，满足用水温度，辅助热源为容积式水加热器，热媒为蒸汽。 8、两水箱之间的循环：当储水箱内温度T2比供热水箱内温度T3高5以上时，循环泵P2启动，两水箱之间开始循环，当二者之间的温差小于2时，P2停止运行。以达到节能的作用。 9、注意事项：电磁阀前面加装过滤器，以防止杂质堵塞电磁阀；水平安装的单向阀选用升降式单向阀，垂直安装的单向阀选用旋启式单向阀。4.2、设计计算4.2.1太阳集热器的定位 太阳集热器朝向:正南；倾角:30。4.2.2集热器面积确定4.

8、2.2.1确定太阳能保证率f 苏州属太阳能资源一般区，系统全年使用，取太阳能保证率f0.6。4.2.2.2 确定管路及贮水箱热损失率L 由于系统保温的热水管路和贮热水箱等部件都在室内，环境温度较高，L取0.05。4.2.2.3集热器年集热效率cd 取ta17 ；titL/3+2tend/3= 45.67；SY5.5h ; JT15191KJ。 归一化温差 =767W/m2 则归一化温差X=0.0374?W。 查得 cd0.55。 取Qw20571L / d ; c = 4.187kJ /（kg?）；r1kg/L；tend60；tL17；JT15191KJ/；f0.6；L0.02；cd0.55。

9、 Ac=326.6m2 集热器的规格为一块2，则需要163.3块集热器，取164。 则实际集热器面积为328。4.2.3设备选型 4.2.3.1贮热水箱按每平方米太阳集热器面积对应75L贮热水箱容积确定：水箱的有效容积 Vr75Ac24600L4.2.3.2集热系统循环泵按每平方米集热器的流量为0.02kg / (?s）计算，集热系统的流量为23616L / h，此流量即为集热系统水泵的流量。4.2.3.4集热系统换热器加热面积计算0.95x112920/5000/5/0.8=5.4m24.2.4系统节能效益分析4.2.4.1基础参数电热值3600KJ/ kwh用电价格0.55元/kwh 电锅

10、炉效率0.95天然气热值：34000KJ/m3天然气价格：2.4元/m3燃气锅炉效率：0.8柴油热值：46040kj/kg柴油价格：5.42元/kg 燃油锅炉效率：0.85标准煤热值：29298 kj/kg 煤价格：800元/吨燃煤锅炉效率：0.654.2.4.2太阳能热水系统年节省量Qsave取Ac328; JT = 5544.37MJ/；cd0.55；c0.05。代入公式Qsave=AcJT(1-c)cd则Qsave950194MJ/a4.2.4.3寿命期内太阳能热水系统的总节省费用节省蒸汽：年节省费用：G=1.1x950194x103x0.186/2725.5=71330元寿命期内节省费

11、用：71330x1+（1+0.1）+（1+0.1）2+（1+0.1）3+（1+0.1）20 -910840x0.01x20=3905041元节省电费：年节省费用：950194x0.55x1000/(3600x0.95)=152809元寿命期内节省费用：152809x1+（1+0.1）+（1+0.1）2+（1+0.1）3+（1+0.1）20-910840x0.01x20=857378.8元节省天然气费：年节省费用：950194x2.4x1000/(34000x0.8)=83841元寿命期内节省费用：153790 x1+（1+0.1）+（1+0.1）2+（1+0.1）3+（1+0.1）20-910

12、840x0.01x20=4621901元节省柴油费：年节省费用：950194x5.42x1000/(46040x0.8)=139825.5元寿命期内节省费用：139825.5x1+（1+0.1）+（1+0.1）2+（1+0.1）3+（1+0.1）20-910840x0.01x20=7829831元节省燃煤费：年节省费用：950194x0.8x1000/(29298x0.65)=39916.4元寿命期内节省费用：765034 x1+（1+0.1）+（1+0.1）2+（1+0.1）3+（1+0.1）20-910840x0.01x20=2105039.5元太阳能热水系统二氧化碳的减排量取W=2930

13、8KJ/kg;n=20年；FCO2=0.866kg 碳kg标准煤，Eff=0.95代人公式则 Qco2 =1890t20年内二氧化碳的减排量为1890t。太阳能热水工程设计太阳能热水工程系统 太阳能太阳热水工程 应用场合多： 太阳能热水工程应用广泛，从一般家庭、小单位到大企业、大集团；几十人、几百人甚至上千人的洗浴都可应用。 适用范围广： 根据不同地域及所处纬度选择合适倾角的集热器；根据屋面结构选择不同类别的集热器；根据不同气候配置不同真空集热管。 选择类型多： 单机串并联热水工程从经济型到豪华型；联集管集热模块热水工程从自然循环到温差循环；家用太阳热水工程从普通型到别墅型。 经济实用：集热部

14、件采用国际领先的干涉膜技术，集热性能更强，性价比更高。生产制造选用先进的进口设备及科学的管理体系，保证工程产品的质的精良，达到工程项目较高的使用性能。 一次性投资，长期受益；一般三年左右可收回投资，相当于节能使用十二年以上，投资回报率高。 环保节能： 无公害，无污染，有利于房顶防晒；90%节电，是绿色环保节能的首选。热水工程解决方案比较1. 热泵与太阳能相结合的解决方案 大规模的集中热水系统，将太阳能与空气源热泵联合，能实现在充分利用太阳能的前提下，空气源热泵作为辅助加热，使太阳能与空气源热泵优化组合，保证一年365天每天都能产生足够的热水，其耗能远小于常规太阳能热水系统的运行费用指标。 将空

15、气源热泵热水系统引入到太阳能中央热水系统的应用，解决了太阳能辅助能源问题，并将两者的优势同时发挥，实现了热水系统最节能、最合理的结合运用。 太阳能系统与热泵系统既是相对独立又是联合的系统。根据需要，它们既能分别单独满足使用要求，又能联合满足使用要求。2.集中空调系统的制冷、采暖、热水一体化解决方案 夏天，多功能一体机组制冷时，采用高温转低温预蒸发制冷技术，使机组制冷比普通中央空调节能30%以上，且通过机组回收的废热制取节能的55热水，比普通电热、燃油、燃气热水器节能100%。 冬天，多功能一体机组无须制冷只需热水及取暖，机组设计采用独有低温制热技术，机组在-15低温环境下，也能吸取环境中的低温

16、空气，制取55热水，比燃气、燃油、电热等制热设备节能70%以上，机组运行除了需用少量的电能驱动外，其它的能量全部来源于环境中和建筑中的免费热能，机组全年综合能效比达6.7以上。3. 基于热泵的别墅暖通空调热水系统整体解决方案 具体情况及其业主需求量身定做的，涵盖冬季采暖、夏季制冷、全年提供生活热水、灰尘吸附、空气灭菌净化甚至恒温恒湿，泳池加热等诸元的合理的科学的整体解决方案。 运用热泵、太阳能、地暖、自动控制等方式有机结合，可做到使业主能拥有自动运行的低能耗、高品质的生活空间。4.酒店服务业中央空调解决方案 特为大中型建筑物（特别是酒店服务业）中央空调系统的设计的热源塔冷（热）源热泵，具有明显

17、的初投 资低、节能和性能稳定优势。热源塔热泵夏季制冷具有比冷却塔更好的冷却效果，较低的风速令人满意的降低了噪音； 冬季热源塔由于采用了宽带小温差传热设计，吸取低品位热源能力比窄带空气源热泵换热器结霜温度下降了56，减少了85%的结霜机率。在环境负温度运行期间，设计有喷淋防霜系统以及旋流汽液分离消噪系统，有效地控制了对环境的污染。热水工程的节能比较高效节能环保 热泵太阳能热水工程系统热水量为30吨/天方案 各种制热设备性价比较 注：制热工作状况为：环境温度20，进水温度15，出水温度55以上。加热方式电热水器燃油锅炉燃气锅炉太阳能+电辅热泵热水器太阳能热泵热水器能源种类电柴油天然气阳光+电空气或

18、水+电空气或水+电环保指数环保不节能污染不节能污染不节能环保节能高效环保节能高效环保节能安全指数危险危险危险较危险安全安全安装地方安装不限制受安装限制受安装限制受安装限制安装不限制安装不限制实际热值817千卡/kwh8100千卡/kg6450千卡/m3817千卡/kwh3870千卡/kwh3870千卡/kwh燃料价格0.6元/kwh6元/kg35元/ m30.6元/kwh0.6元/kwh0.6元/kwh日消耗燃料1467kwh1479kg372m31467kwh309kwh309kwh日运行费用880元8874元651元880元185元185元年能源费用321200元323901元237615

19、元128480元（40%用电）67671元27068元40%用电设备寿命5-10年5-15年5-15年10年15年10-15年维护费用0.2万元/年0.96万元/年0.2万元/年0.1万元/年无使用效果采用直流式供热水，水温不稳定采用直流式供热水，水温不稳定采用直流式供热水，水温不稳定热水温度不稳定，受天气影响智能控温补水供热水采暖冷气智能控温补水供热水采暖冷气优点不污染，占地少投资多占地多投资多占地多无污染安全环保节约资源资金安全稳定环保节约资源资金安全稳定环保不足使用费高，不安全因素较高使用费高，危险环境有污染专人看管费较高使用费高，危险环境有污染专人看管费较高阴雨天夜晚热水不足，全年40%用电辅助加热空气源热泵在-5环境效果偏低,地源热泵不影响空气源热泵在-5环境效果偏低,水源地源热泵不影响热泵节约的费用/年25.3万元25.6万元16.99万元6万元太阳能热泵节约的费用/年29.4万元29.6万元21万元10万元4万元 注：表中每天用水量为30吨，热水温度为55、升温40为例计算，燃料价格按市场价为参考，电费0.6元/度；太阳能按每年40%阴雨天气用电辅助加热或热泵热水器加热。