學(xué)校太陽能熱水解決方案

1、廊坊市第一中學(xué)太陽能工程項目介紹設(shè)計單位：北京同享陽光太陽能科技有限公司2013年03月09日目錄目錄1一、摘要2二、前言2二、背景介紹3三、工程各大亮點41、控制系統(tǒng)42、太陽能集熱器53、太陽能水箱64、輔助加熱設(shè)備75、IC卡水控系統(tǒng)86、開水器9四、效益分析10一、摘要廊坊市第一中學(xué)坐落于廣袤的華北平原東部，京津走廊的新興城市廊坊。學(xué)校是全市第一個被河北省教委命名的河北省示范性高中，始建于1951年。該太陽能項目旨在為全校學(xué)生解決洗浴和飲用開水問題，采用太陽能+空氣源熱泵聯(lián)合供熱水，太陽能+開水機聯(lián)合供開水。既滿足學(xué)校用水需求，又響應(yīng)國家所倡導(dǎo)的綠色環(huán)保政策的號召。廊坊市第一中學(xué)太陽能

2、工程項目由北京同享陽光太陽能科技有限公司設(shè)計并安裝，包括太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能開水系統(tǒng)兩大項。該項目總投資元，于2012年12月3日開工，2013年03月08日竣工。二、前言在廊坊市第一中學(xué)太陽能項目中，采用的是集中集熱集中儲熱的模式，在學(xué)校太陽能案例中屬于很典型的一種，廊坊市第一中學(xué)太陽能項目將成為我公司在廊坊地區(qū)的樣板工程，具有代表性。首先，從安裝隊伍來說，本太陽能項目施工隊伍配置人員皆是我公司具有多年大型工程安裝經(jīng)驗，曾承接過青藏鐵路拉薩火車站站房太陽能采暖系統(tǒng)的施工；太陽能專業(yè)知識非常豐富，個人素質(zhì)非常高，且都是我公司安裝領(lǐng)班人物。從這一點出發(fā)，公司用心，學(xué)校放心。第二，從安裝質(zhì)量來說

3、，符合GB 50364-2005民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范、GB/T 18713-2002太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范、GB/T 20095-2006太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范。與建筑一體化設(shè)計，符合建筑美學(xué)角度。從這一點出發(fā)，學(xué)生舒心，學(xué)校安心。第三，北京同享陽光太陽能科技有限公司，是專業(yè)承接太陽能中央熱水系統(tǒng)，專業(yè)從事太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、安裝、服務(wù)為一體的國家級高新技術(shù)企業(yè)。先后實施了多項大型重點工程項目，如三河市格蘭香榭高層小區(qū)、邯鄲礦務(wù)局陶一煤礦、2008北京奧運會呼叫中心、中國援建尼泊爾自然保護基金會、世界最大電極廠淶水電極廠、武警警種指揮學(xué)院等。在

4、行業(yè)中，廣受好評。從這一點出發(fā)，公司有信心，學(xué)校省心。二、背景介紹廊坊市地處中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，春季干旱多風(fēng)沙，秋季秋高氣爽，冷熱適宜。1、用水情況：廊坊市第一中學(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、項目建設(shè)內(nèi)容：太陽能熱水

5、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。太陽能開水系統(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14

6、8.8平方米。安裝空氣源熱泵：TFS-SKR840D型空氣源熱泵4臺。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。安裝IC卡淋浴噴頭：共60套。男女浴室各兩間，每間浴室各15套。安裝水箱：容積15m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1m圓形不銹鋼儲熱水箱4臺，尺寸：870mm*1800mm。安裝歸麗晶除垢器：日處理水16噸2臺，日處理水1噸4臺。安裝開水機：8臺，規(guī)格為6KW。三、工程各大亮點1、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)根據(jù)廊坊市第一中學(xué)用水特點及要求，本項目太陽能控制系統(tǒng)具有以下特點

7、：(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)囟取⑺?、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)完美結(jié)合，最大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

8、，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、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510-3Pa

9、)，對陽光有很高的吸收率(a96%)和極低的熱發(fā)射率(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。北樓集熱器安裝圖南樓集熱器安裝圖太陽能熱水系統(tǒng)工程集熱器分別位于南北宿舍樓頂以上，均

10、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、太陽能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)一流：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

11、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，具有獨特的耐腐蝕抗裂性能。(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）*142

12、5mm（高度）。4、輔助加熱設(shè)備1.空氣源熱泵設(shè)備采用清華同方超低溫?zé)岜脽崴畽C組TFS-SKR840D。 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：低溫制熱功能卓越：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，最高可

13、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2臺TFS-SKR840D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、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，絕對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

14、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(zhǔn)確，數(shù)據(jù)更安全；浴室實

15、景6、開水器青島吉之美電子有限公司是開水、熱水設(shè)備專業(yè)制造商，從事水加熱產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)，是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)四位一體的大型制造企業(yè)。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。出水即開水，沸騰就一次 采用國際先進的步進水加熱技術(shù)，逐層進水逐層加熱，可連續(xù)提供100%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；完全實現(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。三重防漏電保護，使用安全可靠接地/漏電保護/漏電自動報警 每一臺吉寶開水器都保證有優(yōu)良的絕緣和接地設(shè)計，即使用電環(huán)境

16、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。大出水量設(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。高可靠性整合日本開水器領(lǐng)域先進加熱管延壽技術(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。超級節(jié)能采用逐層加熱技術(shù)，環(huán)保防火保溫層，可最大限度減少熱量散失，整體較傳統(tǒng)開水器省電最高可達40以上。產(chǎn)品型號：GB-60E外形尺寸(長深高)：420330760mm(不含底座)額定功率：6KW額定電流：9

17、.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)：37四、效益分析1、系統(tǒng)總能量（一）太陽能熱水系統(tǒng)系統(tǒng)每天將30噸15的水升溫到50，總共耗費的能量為：4.230103（5015）4.4106KJ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：(4.4106)/（4604080）120（Kg）每天燃燒柴油費用：1209.5元/ Kg1140（元）若上述熱量由燃氣鍋爐提供:每天耗氣量為：(4.4106)/（1674285）3

18、10（m3）每天燃氣費用：3102.2=682（元）若上述熱量由電鍋爐提供:每天耗電量為：(4.4106)/（360095）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：(4.4106)/（360095）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：(4.4106)/（1353655）592（Kg）每天燃煤費用：5920.80473.6（元）表一類別耗量/天單價（元）費用總價（元/天）燃煤鍋爐592kg0.8473.6燃油

19、鍋爐120kg9.51140燃氣鍋爐310m32.2682電鍋爐1286kwh11286空氣源熱泵428kwh1428（二）太陽能開水系統(tǒng)系統(tǒng)每天將4噸15的水升溫到90，總共耗費的能量為：4.24103（9015）1.26106KJ若上述熱量由燃油鍋爐提供：每天耗油量為：(1.26106)/（4604080）34（Kg）每天燃燒柴油費用：349.5元/ Kg323（元）若上述熱量由燃氣鍋爐提供:每天耗氣量為：(1.26106)/（1674285）88（m3）每天燃氣費用：882.2193（元）若上述熱量由電鍋爐提供:每天耗電量為：(1.26106)/（360095）368（Kwh）每天電費：

20、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：(1.26106)/（1353655）169（Kg）每天燃煤費用：1690.80135.2（元）表二類別耗量/天單價（元）費用總價（元/天）燃煤鍋爐169kg0.8135.2燃油鍋爐34kg9.5323燃氣鍋爐88m32.2193.6電鍋爐368kwh1368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：表三類別耗量/天單價（元）費用總價（元/天）燃煤鍋爐761kg0.8608.8燃油鍋爐154kg9.51463燃氣鍋爐398m32.2875.6電鍋爐1654kwh11654空氣源熱泵428kwh14282、其它能源及設(shè)備

21、的參數(shù)能源當(dāng)量熱值類別單位當(dāng)量熱值（KJ）折算熱值KJKg標(biāo)準(zhǔn)煤 電能Kwh3599.5119250.407蒸汽（低壓）Kg2687.72762.439760.136石油制品汽油Kg43116474221.619柴油46040506391.729煤油43111474221.619重油41855460401.571渣油37670414361.414燃料油41310454551.551煉制品焦炭Kg 28416334841.143城市燃氣16742322281.1焦?fàn)t723煉廠氣m343948483431.65液化石油氣m350226552491.886注：1、煙煤類的當(dāng)量熱值為13536KJ/Kg。2、鍋爐效率及能源費用類別燃煤鍋爐燃油鍋爐燃氣鍋爐電鍋爐效率 55%80%85%95%能源費用煙煤類800.0元/t柴油9.5元/Kg 燃氣：2.2元/m3用電：1.0元/KWh 各種能源效益分析對比：項目太陽能熱水系統(tǒng)+開水系統(tǒng)燃煤鍋爐燃油鍋爐燃氣鍋爐電系統(tǒng)每天需提供熱量5.66106KJ設(shè)備投資（元）50000500005000050000裝置使用