學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)解決方案

　　方案名稱：學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)解決方案

　　方案報價：定制型

　　方案需求：學(xué)校太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計方案

　　設(shè)計公司：深圳市華陽綠色建筑節(jié)能有限公司

　　電話：TEL-

　　方案類別：太陽能熱水工程方案

　　學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)解決方案設(shè)計實例

　　一、學(xué)校案例太陽能熱水工程系統(tǒng)摘要

　　學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)北樓太陽能集熱器安裝圖

　　三、中學(xué)太陽能熱水工程系統(tǒng)背景介紹

　　1、中學(xué)太陽能熱水工程系統(tǒng)——用水情況：

　　此中學(xué)是寄宿制學(xué)校，學(xué)生集中在宿舍洗浴間洗浴。故分別在南北宿舍樓各安裝一套15T太陽能熱水系統(tǒng)，以滿足全校學(xué)生洗浴用熱水。另外每棟宿舍樓分為男女兩個浴室，每間浴室各安裝IC卡淋浴噴頭15套。本系統(tǒng)按春、夏、秋、冬四季均使用太陽能系統(tǒng)洗浴進行設(shè)計，用水方式為全時供水。

　　學(xué)校太陽能開水系統(tǒng)共四組，南北宿舍樓各有兩組，每組各配置開水機兩臺，滿足學(xué)校學(xué)生日用開水需求。

　　2、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——項目建設(shè)內(nèi)容：

　?、偬柲軣崴到y(tǒng)安裝集熱器：南樓宿舍樓集熱器數(shù)量為TS47-1500-60型集熱器32套，總計真空管1920支，集熱面積198.4平方米;北樓宿舍樓集熱器數(shù)量為TS47-1500-60型集熱器32套，總計真空管1920支，集熱面積198.4平方米。

　　整套太陽能熱水系統(tǒng)共計真空管3840支，總計集熱面積396.8平方米。

　?、谔柲荛_水系統(tǒng)安裝集熱器：南樓宿舍樓集熱器數(shù)量為TS47-1500-60型集熱器12套，總計真空管720支，集熱面積74.4平方米;北樓宿舍樓集熱器數(shù)量為TS47-1500-60型集熱器12套，總計真空管720支，集熱面積74.4平方米。

　　整套太陽能開水系統(tǒng)共計真空管1440支，總計集熱面積148.8平方米。

　?、郯惭b空氣源熱泵：TFS-SKR840D型空氣源熱泵4臺。

　　④安裝水泵：水泵共計32臺。其中熱水系統(tǒng)8臺，開水系統(tǒng)24臺。

　?、莅惭bIC卡淋浴噴頭：共60套。男女浴室各兩間，每間浴室各15套。

　　⑥安裝水箱：容積15m3不銹鋼儲熱水箱2臺，尺寸：2.5m*3m *2m;

　　容積0.5T圓形不銹鋼水箱8臺，尺寸：890mm(直徑)*1550mm(高度)，容積1m3圓形不銹鋼儲熱水箱4臺，尺寸：870mm*1800mm。

　?、甙惭b歸麗晶除垢器：日處理水16噸2臺，日處理水1噸4臺。

　　⑧安裝開水機：8臺，規(guī)格為6KW。

　　學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)南樓太陽能集熱器安裝圖

　　四、學(xué)校太陽能熱水工程各大亮點

　　1、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——控制系統(tǒng)

　　控制系統(tǒng)根據(jù)學(xué)校用水特點及要求，本項目太陽能控制系統(tǒng)具有以下特點：

　　(1)控制系統(tǒng)采用可編程智能控制、液晶屏顯示，以實現(xiàn)系統(tǒng)全自動、智能化控制(太陽能定溫放水、自動補水功能、溫控自動防凍、系統(tǒng)安全運行自動保護、輔助加熱系統(tǒng)的自動運行等)，無需專人管理，保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行;液晶屏顯示界面友好，參數(shù)設(shè)置、修改方便，各種運行參數(shù)顯示一目了然。

　　(2)控制程序?qū)囟?、水位、時間、流量等參數(shù)巧妙融合，實現(xiàn)充分和優(yōu)先利用太陽能，將太陽能與輔助加熱系統(tǒng)結(jié)合，限度地減少輔助加熱系統(tǒng)的運行時間，降低電能的消耗。

　　(3)控制系統(tǒng)設(shè)有應(yīng)急手動功能，保證在控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，能實現(xiàn)手動控制，系統(tǒng)在應(yīng)急狀態(tài)下能正常運行，保證學(xué)生的正常洗浴。

　　(4)控制系統(tǒng)具有斷電記憶功能，有記憶控制系統(tǒng)的設(shè)置數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行的各種參數(shù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。

　　(5)系統(tǒng)具有很強的抗干擾性和屏蔽性能，不因其他系統(tǒng)的信號干擾本系統(tǒng)的正常工作，或本系統(tǒng)的信號干擾其它系統(tǒng)的正常工作。

　　(6)系統(tǒng)故障自診斷功能：能隨時反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和傳感器的工作狀態(tài)，能自動進行故障診斷。

　　(7)系統(tǒng)管理功能：為確保系統(tǒng)的正常運行，設(shè)置管理員登陸密碼，需輸入密碼才能進入界面進行操作設(shè)備。

　　2、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——太陽能集熱器

　　太陽能集熱器是太陽能熱水系統(tǒng)的核心元件，其性能的好壞直接決定了系統(tǒng)能否取得應(yīng)有的效果。本項目太陽能熱水系統(tǒng)中真空管采用三靶鍍膜技術(shù)和旋轉(zhuǎn)磁掃描結(jié)構(gòu)，加入稀有金屬成分，改善鍍膜層分子結(jié)構(gòu)，真空管(真空度高達5×10-3Pa)，對陽光有很高的吸收率(a>96%)和極低的熱發(fā)射率(β<4%)，具有集熱效率高、熱損小、耐高溫(空曬溫度高達330度)、抗高寒(-40度)等特點，從而減少了真空管由于長期空曬而造成的膜層老化、變色、性能衰減等問題，使用壽命長。

　　采用了三高全玻璃真空管集熱器，每個模塊有60支管子組成。與普通集熱器相比，該款集熱器具有真空管排列密集，單位長度集熱管數(shù)量多，吸熱快、效率高;保溫層采用50mm環(huán)保型無氟聚氨酯發(fā)泡保溫，保溫性好，綠色環(huán)保;內(nèi)膽采用304/2B食品級不銹鋼內(nèi)膽，衛(wèi)生潔凈，外皮采用仿不銹鋼拉絲板，外觀漂亮大方。

　　太陽能熱水系統(tǒng)工程集熱器分別位于南北宿舍樓頂以上，均以南北4套，東西8套陣列方式排列擺放。太陽能開水系統(tǒng)工程以南北3套，東西2套和南北2套，東西3套兩種陣列方式排列擺放。有效的利用樓頂上的空間，與建筑相結(jié)合，與學(xué)校周圍環(huán)境相輝映，猶如一道亮麗的風(fēng)景線。

　　3、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——太陽能保溫水箱

　　本項目太陽能水箱內(nèi)膽材質(zhì)304/2B食品級不銹鋼，保溫采用50mm聚氨酯現(xiàn)場發(fā)泡，外護材質(zhì)0.5mm不銹鋼。與其他類型水箱相比，不銹鋼水箱具有以下特點：

　　(1)款式新穎，技術(shù)：由單元矩形成型板任意拼裝焊接，具有漂亮的外觀，對應(yīng)配套，選擇靈活。

　　(2)安全衛(wèi)生，經(jīng)久耐用：整個系統(tǒng)為封閉式，不銹鋼材料表面光滑，不易附生藻類，水中沉淀物亦清晰沖刷。

　　(3)安裝方便，任意組合：采用單元矩形不銹鋼成型板拼裝焊接組成，可依據(jù)設(shè)備設(shè)置場所，任意組合成多邊形、階梯形、L形等形態(tài)各異的水箱。

　　(4)選材優(yōu)異 防蝕抗裂：選用性能優(yōu)異的奧氏體、鐵素體、超低碳不銹 鋼板材拉伸壓制，具有的耐腐蝕抗裂性能。

　　(5)制作精良，保溫優(yōu)良、外形美觀：以精密的成型模具液壓拉伸成型，單元矩形凹凸水箱板成型精度高，保溫效果好，晝夜溫差小于3℃。

　　太陽能熱水系統(tǒng)工程熱水箱采用兩個容積為15T的方形水箱，外形尺寸為2.5*3*2(高度)，均放置在屋頂。

　　太陽能開水系統(tǒng)工程熱水箱采用4個容積為1T的圓形水箱，外形尺寸為：870mm(直徑)*1800mm(高度)，8個0.5T的圓形水箱，外形尺寸為：770mm(直徑)*1425mm(高度)。

　　4、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——輔助加熱設(shè)備

　　空氣源熱泵

　　學(xué)校太陽能熱水工程整個系統(tǒng)采用5臺光騰空氣源熱泵熱水機組GT-SKR100P。

　　機組技術(shù)特點

　　低溫風(fēng)冷熱泵機組是我公司推出的一種新型的風(fēng)冷熱泵產(chǎn)品，這種新型熱泵機組克服了傳統(tǒng)風(fēng)冷熱泵機組的運行溫度限制，大大擴展了其溫度應(yīng)用范圍，在-20℃的環(huán)境溫度下依舊可以可靠穩(wěn)定的運行;低溫風(fēng)冷熱泵機組之所以能夠如此高效、穩(wěn)定的運行，是由于我們在機組系統(tǒng)中采用了經(jīng)濟器系統(tǒng)，以實現(xiàn)補氣增焓。

　　機組還具有如下特點

　　低溫制熱功能：低環(huán)溫?zé)岜脵C組可在-20℃的環(huán)境中正常供熱、結(jié)構(gòu)結(jié)湊，換熱面積大，空氣流動阻力小，換熱效率高、泄漏率低、機組組合方便，選型靈活，互為備用，運行經(jīng)濟、高溫出水，可達60℃、配件精良、換熱效率高、智能除霜、全電腦控制、低噪聲。

　　太陽能熱水系統(tǒng)工程每個系統(tǒng)均采用5臺光騰GT-SKR100P空氣源熱泵機組作為輔助能源，并聯(lián)連接，按需啟動，確保在陰雨天氣條件下熱水的供應(yīng)。

　　5、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——IC卡水控系統(tǒng)

　　根據(jù)學(xué)校學(xué)生用水情況，南北宿舍樓各有兩個浴室，在每間浴室各設(shè)有15個淋浴噴頭，采用IC卡淋浴水控系統(tǒng)。學(xué)校通過智能IC卡控水收費系統(tǒng)，計時收費，科學(xué)的控制用水，可節(jié)約用水55%以上，避免了無謂的浪費;學(xué)生持卡洗澡，的實行誰用水誰付費，多用多付費，少用少付的原則，合理公平得分配了用水，養(yǎng)成學(xué)生勤儉節(jié)約的習(xí)慣。

　　系統(tǒng)由管理中心、應(yīng)用節(jié)點、用戶卡片構(gòu)成。有如下功能特點：

　　● 本產(chǎn)品采用智能IC卡一卡通技術(shù);

　　● 以卡控制閥門開關(guān)，將卡放在卡槽的左側(cè)自動扣費出水，滑到卡槽右側(cè)自動斷水，停止計費。使用更方便，設(shè)計更加人性化;

　　● 8位LED顯示，可以顯示卡中余額、費率、以及單位扣費的剩余時間等信息;

　　● 變?nèi)斯な召M為自助收費，實現(xiàn)收費自動統(tǒng)計，管理更科學(xué)，更現(xiàn)代;

　　● 全防水無接縫設(shè)計，保證產(chǎn)品具有更高穩(wěn)定性、耐用性;

　　● 自動識別持卡人的合法性，根據(jù)卡內(nèi)賬戶信息決定是否允許消費;

　　● 系統(tǒng)遇強磁干擾，非法開殼等惡意破壞行為時，控水器自動關(guān)斷閥門;

　　● 市電停電后，電磁閥自動關(guān)閥，防止用水失控;

　　● 控水器與電磁閥均為12V(以下)電壓，充分保證使用者安全;

　　● 使用電子錢包方式扣費，帳目更準確，數(shù)據(jù)更安全;

　　學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)浴室安裝實景圖

　　6、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——節(jié)能開水器

　　根據(jù)學(xué)校用水情況，我公司每一套太陽能開水系統(tǒng)配置兩臺開水器。

　　①出水即開水，沸騰就一次

　　采用的步進水加熱技術(shù)，逐層進水逐層加熱，可連續(xù)提供99%純開水并保證出水持續(xù)恒溫，避免傳統(tǒng)浮球閥開水器生熟水混合的“陰陽水"問題;*實現(xiàn)冷熱水分離，確保僅一次沸騰，避免一般沸騰式開水器靠蒸汽膨脹從加熱箱內(nèi)保溫箱儲水重復(fù)加熱現(xiàn)象，解決了“千沸水"問題。

　?、谌胤缆╇姳Ｗo，使用安全

　　可靠接地/漏電保護/漏電自動報警

　　每一臺開水器都保證有優(yōu)良的絕緣和接地設(shè)計，即使用電環(huán)境缺乏良好的接地措施，吉寶開水器配置的優(yōu)質(zhì)防漏電保護器也可以發(fā)生漏電的0.1秒內(nèi)迅速切斷電源，同時自動報警提示，確保使用安全。

　?、鄞蟪鏊吭O(shè)計

　　逐層步進水加熱，不間斷供水。在供應(yīng)開水同時可同步向開水箱內(nèi)補充開水。連續(xù)供開水能力是同容積傳統(tǒng)開水器的2至3倍，節(jié)約后廚寶貴空間和配電資源，降低運營成本。

　　④高可靠性

　　整合日本開水器領(lǐng)域*加熱管延壽技術(shù)，采用專用低單位功率加熱管，較傳統(tǒng)加熱管延長壽命一倍以上。

　?、莩壒?jié)能

　　采用逐層加熱技術(shù)，環(huán)保防火保溫層，可限度減少熱量散失，整體較傳統(tǒng)開水器省電可達40以上。

　　產(chǎn)品型號：GB-60E

　　外形尺寸(長×深×高)：420×330×760mm(不含底座)

　　額定功率：6KW

　　額定電流：9.1A

　　額定電壓(AC)：380V

　　推薦電源：三相五線

　　容 積：60L

　　連續(xù)供開水量(5磅暖瓶)：37

　　五、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)效益分析

　　1、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——系統(tǒng)總能量

　　(一)太陽能熱水系統(tǒng)效益分析

　　系統(tǒng)每天將30噸15℃的水升溫到50℃，總共耗費的能量為：

　　=4.2×30×103×(50-15)≈4.4×106KJ

　　式中：Q—該熱水系統(tǒng)運行需要的能量(KJ)

　　Cp—水的定壓熱容(Cp=4.2KJ/(kg℃)

　　△T—水的溫差(即熱水溫度與基礎(chǔ)水溫之差)

　　m—水的質(zhì)量(kg)

　　若上述熱量由燃油鍋爐提供：

　　每天耗油量為：(4.4×106)/(46040×80%)≈120(Kg)

　　每天燃燒柴油費用：120×9.5元/ Kg≈1140(元)

　　若上述熱量由燃氣鍋爐提供:

　　每天耗氣量為：(4.4×106)/(16742×85%)≈310(m3)

　　每天燃氣費用：310×2.2=682(元)

　　若上述熱量由電鍋爐提供:

　　每天耗電量為：(4.4×106)/(3600×95%)≈1286(Kwh)

　　每天電費：1286(工業(yè)用電)=1286(元)

　　若上述熱量由空氣源熱泵提供:

　　每天耗電量為：(4.4×106)/(3600×95%)≈1286(Kwh)

　　空氣源熱泵的全年COP為3，每天消耗的電量為1286/3=428

　　每天電費：428(工業(yè)用電)=428(元)

　　若上述熱量由燃煤鍋爐提供:

　　每天耗煤量為：(4.4×106)/(13536×55%)≈592(Kg)

　　每天燃煤費用：592×0.80≈473.6(元)

　　(二)節(jié)能開水器系統(tǒng)效益分析

　　系統(tǒng)每天將4噸15℃的水升溫到90℃，總共耗費的能量為：

　　=4.2×4×103×(90-15)≈1.26×106KJ

　　若上述熱量由燃油鍋爐提供：

　　每天耗油量為：(1.26×106)/(46040×80%)≈34(Kg)

　　每天燃燒柴油費用：34×9.5元/ Kg≈323(元)

　　若上述熱量由燃氣鍋爐提供:

　　每天耗氣量為：(1.26×106)/(16742×85%)≈88(m3)

　　每天燃氣費用：88×2.2≈193(元)

　　若上述熱量由電鍋爐提供:

　　每天耗電量為：(1.26×106)/(3600×95%)≈368(Kwh)

　　每天電費：368(工業(yè)用電)=368(元)

　　若上述熱量由燃煤鍋爐提供:

　　每天耗煤量為：(1.26×106)/(13536×55%)≈169(Kg)

　　每天燃煤費用：169×0.80≈135.2(元)

　　故太陽能熱水系統(tǒng)和開水系統(tǒng)一天所需能源費用如下：

　　2、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——其它能源及設(shè)備的參數(shù)

　　能源當(dāng)量熱值

　　注：(1)、煙煤Ⅰ類的當(dāng)量熱值為13536KJ/Kg。

　　(2)、鍋爐效率及能源費用

　　各種能源效益分析對比：

　　注：1、以上各個系統(tǒng)投資均未考慮銀行利率。

　　2、燃油鍋爐系統(tǒng)價格包括鍋爐本體、油箱、抽油泵、鍋爐房、管道管件保溫材料等。

　　3、燃氣鍋爐系統(tǒng)價格包括燃氣鍋爐、水箱、鍋爐房、管道管件保溫材料、入戶費等。

　　4、在運行的過程中，考慮陰雨天氣等氣候條件，此處按全年有80天使用電能來加熱。

　　5、以上太陽能熱水系統(tǒng)的投資經(jīng)濟性分析是建立在東莞輻射資源和東莞地區(qū)熱水需求的條件下進行的分析。

　　6、太陽能熱水系統(tǒng)的推廣還應(yīng)考慮減排溫室氣體和減少污染物排放帶來的社會效益，不應(yīng)局限于其經(jīng)濟性的的分析。

　　3、學(xué)校太陽能熱水工程系統(tǒng)——節(jié)省費用計算

　?、賹W(xué)校熱水系統(tǒng)，每年按285天使用太陽能將30噸15℃的水升溫到50℃，總共節(jié)約的能量為Q1=30 000×4.2×35×285=1256850MJ。陰雨天氣或陽光不足時，每年按80天使用空氣源熱泵將30噸15℃的水升溫到50℃，總共節(jié)約的能量為Q2=(30 000×4.2×35×80)/3=117600MJ。

　　故每年總節(jié)約能量為：Q= Q1+ Q2=1374450MJ。

　?、趯W(xué)校節(jié)能開水器系統(tǒng)，全年使用太陽能將4噸15℃的水升溫到90℃，總為共節(jié)約能量Q=4 000×4.2×75×365=459900MJ。

　　綜上：學(xué)校太陽能每年節(jié)約能量為：Q總=1374450+459900=1834350MJ。

　　若上述熱量由燃煤鍋爐提供:

　　消耗標準煤量為：1834350/(29.308×65%)≈96260.3(Kg)

　　總之：每年節(jié)約標準煤96.3噸，減排二氧化碳240.75噸。

　　15年節(jié)約標準煤1444.5噸，減排二氧化碳3611.25噸。