供热水系统论文 太阳能节能论文.doc

供热水系统论文太阳能节能论文太阳能集中供热水系统在高层住宅的应用探讨【摘要】随着节能设计意识的不断提升，太阳能建筑在建设资源节约型社会中发挥重要作用，其逐渐成为建筑节能设计的重要途径。鉴于此，本文结合某高层住宅供热水系统设计实例，设计时采用太阳能与各户燃气热水器辅助加热供水方式，通过节能效益分析，得出该供热水系统具有较明显的经济实用性，同时通过该实例探讨了该供热水系统在高层住宅中的应用，为同类工程提供参考借鉴。【关键词】建筑节能；太阳能；供热水系统；系统设计引言我国建筑能耗已占全国总能耗的三分之一以上，已经严重制约了国民经济的发展。建筑节能意义重大，其中炊事、热水占有相当比例。面对能源危机和环境问题，国家对可再生能源的利用高度重视。在可再生能源法中，国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统。该项目采用太阳能与各户燃气热水器辅助加热供水方式，单户计量收费方式为住户提供生活热水。该项目建成后，将达到显著的节约建筑能耗、减少环境污染、保持建筑原型设计的三项完美结合效果，可对大面积住宅小区的太阳能热水工程提供很好的示范作用。1 工程概况本工程为高档公寓项目，位于深圳市某小区，项目共有高层住宅楼3栋，层高为28层，共有住宅279户。3栋住宅全部配置太阳能热水系统，每栋一套，独立运行。太阳能热水系统供应范围15层到28层，保证率不小于60%。供热水系统方式采取集中集热、集中储热集中热水供应，每户燃气热水系统辅助。设备布置方式是，集热器布置于屋面构架上，而保温水箱布置于梯间屋顶上。2 太阳热水系统方案设计一个集热工程的性能，质量好坏，设计是第一步也是比较关键的一步。本系统根据用户的使用要求、地理位置、气候条件、房子结构等等情况，统盘考虑、精确计算、力求选择最佳方案设计。2.1 设计参数2.1.1 气象参数。年太阳辐照量：水平面 4192 MJ/m2，30度倾角表面 4339 MJ/m2，年日照时数：1990 .2h，年平均温度：16.5 ，年平均日太阳辐照量：水平面 11.466 MJ/m2，30倾角表面 11.869 MJ/m2。2.3 系统设计2.3.1 本太阳能热水系统设计采用太阳能与各户燃气热水器辅助加热方式，如图1所示。在设定时间6：30（可调），系统自动检测水箱水位，保温水箱水位不到100%时，进冷水电磁阀打开往保温水箱补水至100%。无论在任何时间，当保温水箱水位低于30%水位时，进冷水电磁阀打开往保温水箱补水至30%上水位。太阳能系统采用定时温差式强制循环的控制方式，整个系统的补水，循环等运行，均实行全自动控制。系统工作时间设定在7：3019：00（可调），在工作时间内，当集热器出水温度T1比集热器进水温度T2高出7度时，太阳能循环泵启动循环。当T1减T240度时，回水电磁阀关闭。1-14F用户热水均由每户套内燃气热水器供应。系统在设定时段内自动检测水位和水温。在阴雨天气状况下，系统在设定时间内检测到水位没有到满水位时，电磁阀打开补水到满水位，此时水温下降，采用蒸汽补充，确保洗浴要求。2.3.2 燃气辅助系统设计，如图2。太阳能热水系统生产的热水贮存在保温水箱内，辅助加热利用各住户的燃气热水器，当热水干管水温达到42时，直接使用太阳能热水，当热水干管水温低于40度时，经过燃气热水器加热后使用。2.3.3 系统设备。集热器选用两端接口，58型，孔距78mm，管长1800mm，采用16支管。则每个模块的集热面积为2.45；为了屋面摆放的整齐及协调则贵处整个系统需42个模块。蓄热水箱的设计：内胆采用316#1.0厚不锈钢，中间60厚聚胺脂发泡保温，外胆采用彩钢包装；而外胆采用304#0.5厚不锈钢。管道及保温：循环管道、管件采用PP-R热水管、管件，所有管道保温采用橡塑保温管，管道保温采用25mm厚高压发泡橡塑O型保温管，外包缠带，既能保温又能防水，美观大方。3 系统全智能化控制3.1 系统采用智能化控制，无需专人值班；系统故障具有临时应急手动启动的人性化功能。3.2 系统保证保温水箱水位全天候为100%（可调节），可以定时上水和缺水自动上水功能。3.3 集热器与保温水箱间用温差循环，当两者之间相差10度水泵启动把太阳能中的热水放到水箱中同时水箱中的水进入太阳能，温差小于5度时停止热交换。3.4 当保温水箱温度低于42（可调）时，辅助电加热系统自动启动，当保温水箱中热水加热到设定温度55（可调）时辅助加热即停止工作。3.5 系统可实现主管道冷水手动或自动回流的功能，可以达到一开就有热水的功能。4 太阳热水系统方案设计要点4.1 太阳能与辅助加热系统（电辅助、热泵、燃气锅炉、燃油锅炉、燃煤锅炉等）联合供热水系统。设计应首先充分利用太阳提供的热能，在阴、雨、雪天气没有太阳或太阳不足时再靠辅助加热系统，以达到充分利用太阳能的目的。4.2 整个太阳工程系统实现电脑程控自动化控制，以方便管理。4.3 设计方案的经济性和安全性。在工程设计上，我们都以保证春季用量作为设计依据，这样可保证春、夏、秋三季有充足的热水供应，冬季可用辅助加热源补充，即可节省投资，又保证较长使用时间，若按冬季产水量标准设计，则使春、夏、秋三季户热水富裕用不完造成浪费，且系统采光面积增大，投资加大，若按夏季户水量设计，别造成春、秋、冬季热水都不够用，使用效果不理想。所以在确定采光面积时，般按5070千克/m日产水量计算依据，一般系数定在65千克较理想，当然还需考虑当地气象条件对产水量指标做适当调整。5 系统效益分析5.1 节能效益以每年365天、阴雨天气30天每天产15吨洗浴热水计，通过对比采用太阳能+辅助与单电热水器供热水方式，比较结果如表2所示。6 结语本文结合某高层住宅供热水系统设计实例，设计时采用太阳能与各户燃气热水器辅助加热供水方式，通过节能效益分析，得出该供热水系统具有较明显的经济实用性，同时通过该实例探讨了该供热水系统在高层住宅中的应用，为同类工程提供参考借鉴。参考文献：1 何广宇太阳能集中热水系统的应用探讨J科技创新导报，2008，28(11)：1413.2包庆裕浅谈某医院病房太