太阳能+沼气锅炉房能源综合利用供热系统生态文明大赛设计方案

太阳能+沼气锅炉房能源综合利用供热系统2015年大学生生态文明建设创意作品大赛参赛作品作品名称：参赛班级：参赛人员：指导老师：目录TOC\o"1-3"\h\u设计方案 11.设计理念 22.太阳能+沼气补热系统供热设计说明 32.1设计依据 32.2设计参数 42.3集热器参数 42.4热水用量 42.5热媒 62.6供热方式 62.7太阳能系统 62.8沼气利用锅炉房系统 72.9集中供热系统示意图 72.10系统说明 81.设计理念随着我国农村人民生活水平提高,人们对冬季采暖舒适性、安全性要求越来越高。但随之而来的采暖费用大幅度提高,造成生活成本增加,负担加重。与此同时，随着经济的发展和居住人口的增涨，环境污染趋向严重，雾霾天气增多，十分令人担忧。与此同时，农村能源利用效率确实不高。以沼气为例，调查发现，目前我国农村沼气使用并未达到预期的效果，部分地区农民使用沼气的积极性不高，沼气池的建成率较低，建成后的使用情况也比较差。秸秆利用同样存在着各类问题，露天焚烧、秸秆还田无人问津等问题，都使得农村实际的能源利用效率低下。我项目组经过调研以及总结，发现存在这些问题的主要原因在于管理以及运营方面，所以想到集中利用，以管理带动效益，带动能源利用效率。如何利用清洁能源解决农村冬季供暖问题，并且降低供暖费用，成了一个非常有意义的研究方向。为此我团队想到利用：太阳能、集中沼气、农作物秸秆三种农村随处可见的能源作为集中供暖能源，进行集中采暖。共有三大能源利用系统，设计理念如下采暖系统设计说明：首先将水利用集中太阳能热水系统加热至60℃以上，储存至保温水箱。其次将保温水箱中的60℃以上的水，引入沼气锅炉房中加热至80℃左右，用来进行农村集中采暖以及农村热水系统供水。能源利用设计说明：沼气部分：在村内规划几座集中沼气池，利用当地秸秆、人畜粪便等生产沼气和有机肥料。然后通过工艺设备，将沼气集中输送至能源综合利用锅炉房，用以加热水。2.太阳能+沼气补热系统供热设计说明2.1设计依据地形图；《建筑给谁排水设计规范》GB50015-2003《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《沼气工程技术规范》（NY/T1220-2006）；《锅炉房设计规范》（GB50041－2008）《热水锅炉安全技术监察规程》劳部发[1997]74号文《工业金属管道设计规范》GB50316－2000（2008版）《压力管道规范--工业管道》GB/T20801.1~3-2006《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264－20132.2设计参数气象参数年太阳能辐射照量：水平面5179MJ/㎡，40度倾角表面5845MJ/㎡年平均日平均辐射照量：水平面14.2MJ/㎡·d，40度倾角表面16MJ/㎡·d年日照时数：2756h年平均每日日照时数：7.3h年平均环境温度：13℃2.3集热器参数全玻璃真空管集热器型号SPQBP-1500/8类别全玻璃真空管集热器单管尺寸Φ47x1500mm单管重量2kg管数56支模块尺寸3100mm×2015mm×160mm模块重量140kg真空管材质高硼硅3.3管材透射比≤0.89弯曲度≤0.12%涂层太阳吸收比α≥0.96半球发射比ε≤0.065（80℃±5℃）吸气剂符合GB/T9505—88空晒性能参数≥185㎡℃/kw闷晒太阳曝辐量3.0MJ/㎡平均热损系数≤0.70w/m2℃真空夹层内的气体压强≤3×10-2Pa耐压0.6Mpa2.4热水用量热水用水量标准和用水量定额详见下表。具体用水量应根据实际情况进行计算。生活热水用水定额（摘自GB50015）见下表：序号建筑名称单位最高用水定额(L)使用时间h1住宅有自备热水供应和沐浴设备有集中热水供应和沐浴设备每人每目40～8060～100242别墅每人每日70～11024

3职工宿舍、学生宿舍、招待所、普通旅馆设公用盥洗室设公用盥洗室、淋浴室设公用盥洗室、沐浴室、洗衣室设单独卫生间、公用洗衣室每人每曰每人每日每人每日每人每日25～4060～7050～8060～10024或定时供应

4宾馆客房旅客员工每床位每日每人每日120～16040～5024

5医院住院部设公用盥洗室设公用盥洗室、沐浴室设单独卫生间医务人员门诊部、诊疗所疗养院、休养所住房部每床位每日每床位每日每人每班每人每班每病人每次每床位每日60～10070～130110～20070～1307～13100～160248824

6养老院每床位每曰50～7024

7幼儿园、托儿所有住宿无住宿每儿童每日每儿童每曰20～4010～152410

8公共浴室淋浴沐浴、浴盆桑拿浴(沐浴、按摩池)每顾客每次每顾客每次每顾客每次40～6060～8070～10012

9理发室、美容院每顾客每次10～1512

10洗衣房每千克干衣15～308

11餐饮厅营业餐厅快餐店、职工及学生食堂酒吧，咖啡厅、茶座、卡拉0K房每顾客每次每顾客每次每顾客每次15～207～103～810～121118

12办公楼每人每班5一108

13健身中心每人每次15～2512

14体育场(馆)运动员淋浴每人每次25～354

15会议厅每座位每次2～34

2.5热媒热媒采用太阳能辅助加热一次水系统，沼气锅炉房二次加热系统（压力为0.40-0.50MPa），以达到部分解能的目的。2.6供热方式整个项目的热水供应主要以太阳能加热一次水系统为热媒，经保温水箱保温，后通过水泵房至沼气锅炉房进行补热（如温度不够进行二次加热）。热水系统采用机械循环，24小时供水。太阳能系统作为沼气锅炉房的锅炉供热的补充。太阳能系统产生的热水作为自来水的一次补热热源。即：太阳能加热出的热水存储在储热水箱中，当达到设定温度时（如60℃），储热水箱中的热水通过(板式换热器或直接)对沼气锅炉房自来水承压水箱中的自来水进行一次补热。提高浮动盘管换热器补水的初始温度，达到节能目的。当温度不够时，直接由自来水承压水箱补水，太阳能补水和市政补水根据太阳能集热器水箱中水的温度进行自动控制进行切换。2.7太阳能系统2.8沼气利用锅炉房系统2.9集中供热系统示意图2.10系统说明该热水系统是由太阳能热水系统和沼气锅炉房补热系统两部分组成，为了更好的利用太阳能热水系统，达到节能降耗的目的，我们采用太阳能一次加热与沼气锅炉房二次加热共同补热的方式：在天气情况良好，日照充足的情况下，太阳能系统加热出的热水水温达到使用要求时（如>60℃），沼气锅炉房补热系统不必启动，热水流经换热器