分析公租房太阳能热水系统案例

1工程概况 　　北京市顺义区望泉寺公租房项目（如图1所示），北纬39°48‘，东经117°；总建筑面积为52万m2，住宅楼数22栋，楼为平屋面15层住宅，每栋楼为3-6个单元，每个单元90户，共计7097户。 　　2系统设计理念 　　1.24小时呼叫式恒温恒压的太阳能热水系统； 　　2.系统采用固定聚光装置充分利用太阳能资源，小面积产出大量热水 　　3.最大限度的降低常规能源消耗； 　　4.优化系统结构，减少系统热耗，提高利用效率； 　　5.安全施工、安全运行、安全使用； 　　6.结构简单、维护方便简化系统结构，方便运营维护； 　　7.可计量、收费系统:廉价兼高质量供应生活热水,计量数据采集模式为智能IC卡水表； 　　8.采用集中集热，集中贮热系统运行模式； 　　3设计施工说明 　　3.1设计依据 　　（1）《建筑给排水设计规范》GB50015-2003 　　（2）《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》 　　（3）《太阳能热水系统、设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002 　　（4）GB/6424-2007《平板型太阳能集热器》 　　（5）专利：《一种加装了固定式聚光镜的太阳能采集装置》，专利号ZL201120394232.1 　　（6）专利：《一种用于太阳能热水系统的呼叫装置》，专利号ZL201420619377.0 　　（7）专利：《一种用于太阳能热水系统储热水箱》专利号ZL201420619397.8 　　3.2设计参数 　　3.2.1气象参数 　　年太阳辐照量：水平面5570.481MJ/m2 　　年日照时数：2755.5h 　　年平均温度：11.5℃ 　　年平均日太阳能辐照量：水平面15.252MJ/m2 　　3.2.2热水设计参数 　　设计用水温度：45℃ 　　设计冷水温度：10℃ 　　3.2.3常规能源费用 　　天然气价格：2.28元/度（2014年北京价格） 　　3.2.4太阳能集热器参数 　　集热器类型：平板集热器+固定聚光镜（固定式聚光镜的太阳能采集装置） 　　集热器规格：1200mm×2000mm;1200mm×1000mm 　　聚光镜规格：1000mm×2000mm 　　4热水系统负荷计算 　　5太阳能集热系统设计 　　5.1太阳能集热器的定位 　　太阳能集热器与反光镜和建筑同方位，平板集热器60°倾角朝南布置，固定聚光镜与平板集热器成90°夹角布置在集热器前面。 　　5.2集热器采光面积的确定 　　结合现场情况和计算，每套太阳能热水系统安装集热面积为2.4m2的平板集热器27块、1.2m2的平板集热器3块和2.0m2的反光镜40块（经计算、模拟及结合实际工程，每m2反光镜面积相当于0.7m2集热器面积）。太阳能热水系统设计原理如图3所示。 　　6设备选型 　　6.1储热水箱 　　按每平米太阳能集热器采光面积对应100L储热水箱容积确定： 　　水箱的容积Vr=100AC=12.44m3实取整数12m3（3m×2m×2m） 　　6.2集热系统循环泵 　　每平米集热器的流量按0.03L/（m2·s）计算(考虑设备的衰减及裕量原则等因素)，计算得水泵流量取12m3。扬程考虑到沿程损失、局部损失，计算得：H=10m。 　　6.3热水循环增压泵 　　热水循环增压选用同一个水泵，管路循环采用呼叫器呼叫+延时停止的控制方式，用水增压采用压力+延时停止的控制方式。 　　6.4燃气壁挂炉的选型 　　本系统经计算及结合实际工程经验，系统配置40kW的燃气壁挂炉。 　　7系统特点 　　1.系统集热采用固定聚光采集装置(平板集热器+固定聚光镜),既节省了安装空间，又降低了系统成本，提高了集热效率； 　　2.集热系统采用一次循环，防冻采用完全排空，降低了系统能耗和安全隐患； 　　3.水箱采用专利技术设计，实现了恒温变量储水和恒温供水； 　　4.辅助能源采用燃气壁挂炉，其独特的控制方式，可最低限度的使用辅助能源； 　　5.供水管路采用立管入户方式，供水泵采用呼叫器呼叫启动（手动）+延时停止的控制方式,既能保证用户24小时恒温用水,又可最大限度的减少供水能耗； 　　6.用户热水用量的计量采用IC卡热水表，先交费后使用，可杜绝用户拒交水费的纠纷； 　　7.系统选用“一拖五”控制系统，能够自动地全天候地向用户提供设定水温的热水供给，无任何其它操作过程。（兴悦能（北京）能源科技有限公司李穆然）