太阳能热水方案.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、蓄热机构相联接的系统方式,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)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℃.(2)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℃,热泵工作温度-5℃~40℃。且高温热泵输出温度75℃,,,当环境温度较低时也能提供709万大卡热量,这些热量能把128吨水由20℃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,设计能力是实际使用的2倍。2、太阳能系统:设计安装10000支Ф58×1800真空管太阳集热管,配置120M3热水箱,由Ф3500×6000的二只保温热水箱组成循环储水系统(兼软水箱)。应用专利技术“一种分水室循环贮热水箱”专利号ZL将系统的二个水箱分为高温水室和低温水室使用。在太阳辐射较低时,只加热高温水箱的热水,保证系统提供的热水温度能满足要求;当太阳辐射较高时,系统自动分别将两只水箱的水加热,保证系统提供的水温和水量满足使用要求。系统采用温差控制强制循环方式。当集热器内的水温高于箱内的水温,其温差达到设定值时,循