焦作某酒店太阳能加空气能方案~~~新手请多指教

本帖最后由 lb656489369 于 2014-6-7 15:17 编辑

一、设计参照标准

本设计主要参照以下标准实施：

<1>、GB/50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》

<2>、GB/T6424-1997《平板型太阳集热器技术条件》

<3>、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

<4>、GBJ50010—2002《混凝土结构设计规范》

<5>、GBJ17—88《钢结构设计规范》

<6>、GB50015-2003《建筑给排水设计规范》

<7>、GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》

<8>、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

<9>、GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》

<10>、GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》

<11>、GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》

<12>、GBJ50016-2006《建筑设计防火规范》

<13>、GB50268—97《给水排水管道工程施工及验收规范》

<14>、GB50275-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》

<15>、GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》

<16>、GB/T4272-1992《设备及管道恒温技术通则》

<17>、GB/T8175-1987《设备及管道恒温设计导则》

<18>、GB/T50057-1994《建筑物防雷设计规范》（2000年版）

<19>、GB/T50171-1992《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

<20>、GB/T50258-1996《电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范》

<21>、GB50345-2004《屋面工程技术规范》

二、工程概况及 系统运行原理

1、项目用水量概况

根据甲方要求及酒店概况，设计总用水量为: 30吨。

本系统采用太阳能+空气能相结合模式制取热水，以达到节能省电之目的。配置洋溢阳光牌太阳能36组共1800支，美的空气能10匹3台，太阳能与空气能均按日产30吨热水进行配置，启动任何一种设备即可满足酒店用水要求。根据焦作地区近40年天气情况查询，全年平均晴天8个月，阴雨天4个月。由智能控制系统检测，晴天时启动太阳能设备，空气能关闭，日产30吨热水的费用为零。阴雨天时启动空气源制取热水，日产30吨热水的费用为384元每天。

以下是三种方案每年运行费用对比表：

	太阳能	空气能	太阳能加空气能
设备投资费用	19.8 万元	19.5 万元	26.6 万元
日供热水量	30 吨	30 吨	30 吨
每年运行费用	168000 元	138420 元	46080 元

2、气象资料

河南属于北温带大陆性气候，年平均气温 12.1-14.6℃，平均降水量640.9毫米。四季分明并各具特色，一年中7月最热,平均气温 27.3℃，1月最冷，平均气温

-1.3℃。河南自来水水温(平均值)：冬季7 0C、春秋季12 0C、夏季21 0C,最低水温50C、最高水温23 0C.如此丰富的热能资源，为太阳能和空气能提供了有利的条件。

3、设计理念

采用整合设计原则，从项目立项到施工设计的整个过程，综合考虑用户的建筑物、使用工况、集热器规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维修、节能与安全、经济效益等因素，均应符合工程系统的设计原则。并力求使太阳能与常规能源最佳组合，充分利用太阳能，最大限度降低常规能源消耗量，从而达到节约费用开支之目的。

系统设计的先进行、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。且达到较好的经济效益和社会效益，为客户在环保、节能、文明用水、洗浴档次等方面提供一套可靠的硬件设施。

4、空气能与太阳能系统相结合的优点

大规模的集中热水系统，将太阳能与空气能联合，能实现在充分利用太阳能的前提下，空气能作为辅助加热设备，使太阳能与空气能优化组合，保证一年365天每天都能产生足够的热水，其耗能远小于常规太阳能及空气能热水系统的运行费用指标,并可使空气能的使用寿命延长一倍一上。将空气能热水系统引入到太阳能中央热水系统的应用，解决了太阳能阴雨天时电加热能耗高问题，并将两者的优势同时发挥，实现了热水系统最节能、最合理的结合运用,其最高能效比可达1000%。太阳能系统与空气能系统即是相对独立又是联合的系统。根据需要，它们既能单独满足使用要求，又能联合满足使用要求。节能就是省钱！投入产出比高，回报特快，具有良好的社会和经济效益。

5、系统的工作原理（见附图）

在晴天里，太阳能集热器与保温水箱之间采用温差比较强制循环技术，当太阳能集热器内的水温高于保温水箱内的水温＞10℃（可调整）时，启动强制循环水泵工作，对保温水箱中的冷水进行循环加热，水温不断上升。当保温水箱内的水温达到55℃时（可调整），放水阀自动打开，把55℃的热水放入储热水箱待用，当保温水箱内的热水放完时，放水阀自动关闭，同时补冷水控制进行工作，把冷水补进保温水箱，达到上限水位时停止，在补冷水的过程中，温差比较控制不会间断，只要集热器内部的水温高于保温水箱内的水温3～5℃时，强制循环水泵便自动启动进行循环加热。水温达到设定值后，放水阀打开，又把热水放入储热水箱，周如复此，直至储热水箱到最高水位。

储热水箱至最高水位后，补冷水系统不再补水。如果此时还有太阳，那么保温水箱内的水温会继续上升，当上升到比储热水箱内水温高出10℃（可调整）时，恒温加热循环水泵启动，使储热水箱与保温水箱之间进行热交换，储热水箱内水温继续上升。

晚上因大量使用热水，储热水箱水位不断下降，冷水不会进入水箱，热水是恒温的，若水位下降到水位的下限线时，放水阀打开把保温水箱内55℃的热水放入储热水箱，同时空气能加热装置自动启动，制供热水，并把达到设定温度的热水放入储热水箱，直至水位到达最低水位的上限线（可调整）时停止，保证了超用热水时的供水能力，又最大限度地节约了辅助能源费用。

多云天或阴雨天气，太阳能同样吸收太阳辐射，当太阳能集热器内的水温高于保温水箱内的水温大于10℃（可调整）时，自动启动强制循环水泵工作，全过程与晴天时相同。因多云及阴雨天气的太阳辐射强弱是不断地变化的，当太阳能吸收太阳辐射时间超过20（可调整）分钟，未能达到循环温度时，即时启动空气能加热装置工作，对保温水箱中的冷水进行循环加热。水温不断上升，达到设定温度时，放水阀自动打开，把热水放入储热水箱待用，当保温水箱内的热水放完时，放水阀自动关闭，同时补冷水控制工作，把冷水补进保温水箱，到达上限水位时停止。如果一直都无太阳，那么空气能加热装置就一直工作，至储热水箱内的热水到最高水位时停止。在空气能加热装置工作的全过程中，只要太阳能集热器阵中的水温度能上升到循环温差，就自动切换为太阳能循环工作，同时停止空气能加热装置。

6、太阳能加空气能运行原理图：

三、太阳能热力计算及设备选型

（1）、焦作区太阳年辐射总量5404.9兆焦耳/平方米。

（2）、焦作一年可使用太阳能热水器系统年天数为240天。

（3）、焦作自来水平均温度为15℃。

（4）、产热水温度：45℃～99℃。

（5）、使用寿命：主要设备20年以上。

（6）集热板芯采用洋溢阳光铜铝复合经阳极化处理,利用阳极化有选择吸收涂层的集热板芯，重复循环六十万次后（即25年后），循环静压无任何下降。

（7）保温水箱，304/2B（食品级）不锈钢板，储存热水（自来水加热水）每毫米厚度可耐腐蚀75年。

注:本地区平均日照时数为2120时/年,太阳年辐射量5404.9兆焦耳/平方米。太阳能集热器采用铜铝复合经阳极化处理,利用阳极化有选择吸收层的集热板芯的同时采用温差强制自动循环技术,热效率高达80%。在全年240天晴天和自来水温度15℃时,太阳能集热器每平方米产55℃以上的热水量不小于96公斤。

因:1焦耳＝0.24卡 1大卡＝1000小卡

故:5404.9兆焦耳=5404.9×1000000×0.24÷1000＝1297176(大卡/年)

则:集热器每天产热水量

G=[1297176(大卡/年)×80%÷270(天/年)]÷（55℃－15℃)＝96（kg/m2）

现以每平方米产45℃～75℃热水96公斤为设计标准。

按照全自动温差比较强制循环的太阳能集热器每平方米日产96kg热水为标准计算：

30吨×1000=30000KG÷96KG/平方米=312平方米

312平方米÷8.6平方米/组=36组，故36×50支/组＝1800支

晴天时由36组1800支太阳能真空管可产生30吨热水，阴雨天阳光不足时则由空气能补充。

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