太阳能热水方案(4t).doc

目录一、前言二、现场情况三、建造方案四、经济效益五、社会效益六、投资预算七、结论前言随着我国经济的高速发展和人口的有计划增长,能源需求量日益增加,太阳能这种可再生清洁能源的开发有着重要的意义。虽然人类在建筑中利用太阳能方面已积累了不少经验,但有目的地研究太阳能还是最近几十年来的事。1939年美国麻省理工学院建成了世界上第一座用来采暖的太阳能系统,到七十年代世界性能源危机后,太阳能的发展速度大大加快,目前世界上大约有几十万座太阳能建筑系统。太阳能是指利用太阳能替代部分常规能源加热的一种方式。早期的太阳能是利用太阳热能与光能的自然传递使居室温暖明亮,通常称为“被动式太阳能建筑”。而后随着科学技术的发展和人们对居住环境要求的提高,逐渐从被动式太阳能发展成“主动式太阳能”。主动式太阳能建筑是由太阳能集热器、热水槽、泵、散热器、控制器和贮热器等组成的供暖系统。它与被动式太阳能建筑一样,围护结构应具有良好的保暖隔热性能。我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土面积年日照量在2200小时以上,年辐射总量大约在每年3340~8360MJ/㎡,相当于110~250kg标准煤/平方米。我国的太阳能资源按年辐射总量划分为五类地区:丰富地区(6690~8360MJ/㎡),较丰富地区(5852~6690MJ/㎡),中等地区(5016~5852MJ/㎡),较差区(4180~5016MJ/㎡),最差区(3344~4180MJ/㎡)。即使我国太阳能较差的地区,年辐射总量也接近东京(4220MJ/㎡),高于伦敦(3640MJ/㎡)、汉堡(3430MJ/㎡)这些世界上太阳能利用较好的城市,可见我国的太阳能利用还大有潜力可挖。 20世纪70年代以来,热泵工业进入了黄金时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视,诸如国际能源机构和欧洲共同体,都制定了大型热泵发展计划,热泵新技术层出不穷,热泵的用途也在不断的开拓,广泛应用于空调和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。相对世界热泵的发展,中国热泵的研究工作起步约晚20-30年左右。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术才开始引入中国。进入21世纪后,由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长、2008年北京奥运会和2010年上海世博会等因素拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在中国的应用越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。从2001年热泵起步开始,经过5年的培育,中国热泵行业开始从导入期转入成长期。热泵行业快速发展,一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显,另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。热泵与太阳能集热设备、蓄热系统相联接的系统集成技术,不仅能够有效地克服太阳能本身所具有的稀薄性和间歇性,而且可以达到节约高位能和减少{HotTag}?环境污染的目的,具有很大的开发、应用潜力。随着人们对获取生活用热水的要求日趋提高,具有间断性特点的太阳能难以满足全天候供热,热泵技术与太阳能利用相结合无疑是一种好的选择方法。 二、现场情况两台4吨蒸汽锅炉,,,每天耗水量120吨。车间顶面积2000多平方米。现因禁煤要求改为然用其他燃料的锅炉。现场图:图1现场示意图三、实施方案1、设计分析:(1)热泵系统分析:热泵作为太阳能的补充,昆明年平均气温为15℃,高温热泵工作温度5℃~40℃。且高温热泵输出温度75℃,采用12台输出功率为38KW的高温热泵机组,每天按20小时工作可最高可提供788万大卡热量,℃加热到75℃.(2)太阳能系统分析:昆明日照属较丰富地区(~),年平均日照在2350小时,,热效率按45%计算,每平方米每天 ,太阳能按2000平方米计算,每天可提供684万大卡。℃加热到75℃.(3)两个系统并联使用满负荷运行下,℃加热到75℃,实际使用的水量为120吨,。2、综合利用实施分析该系统以太阳能为主,热泵作为太阳能的辅助,在有阳光时利用太阳能加热锅炉进水,没有阳光时采用热泵替补太阳能预热锅炉进水,整套系统采用PLC自动控制。在太阳能供热不足时由PLC自动控制系统调节热泵的功率,保证供热和进水量,确保锅炉处于正常工作状态。太阳能与热泵并联系统图:太阳能系统加热水技术比较成熟,热泵系统加热水技术可靠,目前该技术还有待进一步改善。但两种系统单独应用加热水都有一定的不足,太阳能系统运行成本低,但使用受气候条件的限制,热泵系统可不间断连续运行,但运行成本高于太阳能系统。根据现有的技术和产业的