太陽能與熱泵聯(lián)合使用

空氣源熱泵與太陽能聯(lián)合使用一、簡介：本工程是河南省三門峽煙草大廈改造工程，該酒店原使用燃?xì)忮仩t，由于每年熱水運(yùn)行費(fèi)用居高不下，故取消燃?xì)忮仩t，對熱水工程進(jìn)行改造。安裝空氣源熱泵機(jī)組與太陽能聯(lián)合使用，空氣源熱泵機(jī)組與太陽能熱水器都是利用自然環(huán)保能源產(chǎn)生熱水的裝置，但它們有著本質(zhì)的區(qū)別?？諝庠礋岜脵C(jī)組是以空氣熱量為能源的，但它獲取能量的方式是主動的，因而不受陰天下雨白天黑夜影響。太陽能熱水器獲得能量的方式是被動的，它依靠太陽光直接輻射才有較好的效果，因而只能在晴天里才能夠產(chǎn)生熱水，其它時間必須依賴傳統(tǒng)加熱方式如：電熱輔助、柴油爐輔助、煤氣爐、空氣源熱泵機(jī)組等?！灿傻诰彭?xiàng)費(fèi)用分析可知，空氣源熱泵機(jī)組加太陽能是最經(jīng)濟(jì)，最可靠，最平安的?！吃摼频旯?07間客房使用熱水，另供92戶家庭用熱水及2個職工浴池，每天60人洗浴。賓館和家庭、浴池不能用一個系統(tǒng)，故分兩個系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求先進(jìn)性可靠性平安性標(biāo)準(zhǔn)性方案設(shè)計(jì)1、本方案須考慮產(chǎn)熱水設(shè)備、貯水設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、管道動力系統(tǒng)及其之間的管道連接。2.氣象資料：三門峽市屬于北溫帶大陸性氣候，年平均氣溫℃，平均降水量640.9毫米。四季清楚并各具特色，一年中7月最熱,平均氣溫℃，1月最冷，平均氣溫℃。3、三門峽市自來水水溫(平均值)：冬季70C、春秋季120C、夏季210C,最低水溫50四、熱水日用量計(jì)算根據(jù)甲方提供的數(shù)據(jù)，該酒店日用熱水量55℃的熱水量為20噸；家庭及淋浴用熱水量55℃的熱水量為25噸.1、酒店每日熱水用水量為20噸，制熱20噸熱水所需熱量為：Q=CM△T=1Kcal/kg.℃*20T*1000Kg/T*(55-5)℃=1000000Kcal〔自來水溫度按冬季5℃計(jì)算〕選定主機(jī)能力應(yīng)不小于：1000000Kcal÷860Kcal/〔KW·h〕÷16h=73KW(機(jī)組冬季最長工作時間不超過18小時)設(shè)備選型配比：由上式計(jì)算可知,為了到達(dá)熱水用量設(shè)計(jì)要求,主機(jī)能力不應(yīng)小于73KW，應(yīng)選擇主機(jī)臺數(shù)N=73KW÷25KW=〔冬季最冷月份機(jī)組熱量衰減為25KW〕，應(yīng)選擇3臺RSJ-380/S-820-C主機(jī)。另配10噸太陽能聯(lián)合使用。2、家庭及淋浴每日熱水用水量為25噸，制熱25噸熱水所需熱量為：Q=CM△T=1Kcal/kg.℃*25T*1000Kg/T*(55-5)℃=1250000Kcal〔自來水溫度按冬季5℃計(jì)算〕選定主機(jī)能力應(yīng)不小于：1250000Kcal÷860Kcal/〔KW·h〕÷16h=90KW(機(jī)組冬季最長工作時間不超過18小時)設(shè)備選型配比：由上式計(jì)算可知,為了到達(dá)熱水用量設(shè)計(jì)要求,主機(jī)能力不應(yīng)小于90KW，應(yīng)選擇主機(jī)臺數(shù)N=90KW÷25KW=〔冬季最冷月份機(jī)組熱量衰減為25KW〕，應(yīng)選擇4臺RSJ-380/S-820-C主機(jī)。另配10噸太陽能聯(lián)合使用。設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)型號RSJ-380/MS-820制熱量kW38額定功率kW額定電流A15水流量m3/h最大輸入功率kW12最大輸入電流A22電源規(guī)格80V3N～50Hz循環(huán)進(jìn)水管管徑mm32循環(huán)出水管管徑mm32機(jī)組寬度mm995機(jī)組高度mm1770機(jī)組深度mm895機(jī)組凈質(zhì)量kg285系統(tǒng)水阻〔kPa〕110注：(1)以上數(shù)據(jù)的測試條件：室外環(huán)境溫度20℃DB/15℃WB,進(jìn)水溫度15(2)在低溫地區(qū)使用時需要配備其他輔助加熱器做為備用系統(tǒng)，同時可以保證低溫情況下機(jī)組的出水量.(3)假設(shè)因產(chǎn)品改進(jìn)而發(fā)生規(guī)格改變，那么以銘牌參數(shù)為準(zhǔn)。六、工程輔助設(shè)備〔保溫水箱，水泵，等〕七、賓館水箱配置及運(yùn)行原理：選用1個5噸不銹鋼加熱水箱和1個20噸不銹鋼儲熱水箱。系統(tǒng)采用空氣源熱泵機(jī)組或太陽能集熱管直接對五噸水箱循環(huán)加熱，到達(dá)設(shè)定溫度后通過倒水泵倒入20噸儲熱水箱；當(dāng)長時間不用，儲熱水箱內(nèi)水溫下降至設(shè)定溫度時，熱泵機(jī)組或太陽能集熱管優(yōu)先對儲熱水箱進(jìn)行恒溫；當(dāng)加熱水箱、儲熱水箱內(nèi)的水溫都到達(dá)設(shè)定值且水位均已到高水位時機(jī)組停止運(yùn)行。家庭及職工浴池運(yùn)行原理同賓館。a.熱泵機(jī)組采用循環(huán)制熱水方式進(jìn)行保溫；b.生活熱水的溫度可在40～55℃八、系統(tǒng)自動控制a.熱水機(jī)組、熱水循環(huán)泵、由主控板控制；b.在循環(huán)保溫時，循環(huán)管道上裝有水流開關(guān)，當(dāng)檢測到水流信號正常后才啟動主機(jī)正常工作。c.采用智能控制系統(tǒng)，24小時全天候運(yùn)行。d.水箱均采用保溫水箱，保證24小時都有熱水。九、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析一、運(yùn)行本錢比照表總需熱量Q=CMΔT=1000Kcal/kg.℃*20T*(55-5)K=1000000KCAL供熱方式美的熱泵機(jī)組+太陽能燃?xì)鉄崴疇t燃油熱水爐電熱熱水爐使用能源電天然氣輕柴油電能源燃燒值860Kcal/度9000Kcal/m310200Kcal/Kg860Kcal/度熱效率400%80%70%95%燃料單價(jià)3.2元/m3每天燃料總價(jià)〔元〕3234441050323每年燃料總價(jià)〔元〕75905〔按235天使用熱能機(jī)組，130天使用太陽能〕162060383250117895平安性能平安可靠有漏氣、火災(zāi)、爆炸等平安隱患有漏油、火災(zāi)、爆炸等平安隱患電熱管易老化、有漏電隱患噪音小中大小環(huán)境影響狀況環(huán)保、無任何污染有燃燒氣體排放污染嚴(yán)重，一些城市已禁止使用無任何污染不同方式優(yōu)越性占地面積小室外安裝、無需專用機(jī)房全自動控制無人值守平安專用燃?xì)鉅t房需燃?xì)鉅t工人年檢審批專用鍋爐房需鍋爐工人年檢審批自動控制無人值守使用各種能能每年的費(fèi)用美的熱泵熱水機(jī)組加太陽能每年比燃?xì)鉄崴疇t節(jié)約〔162060－75905〕元＝86155元/年；美的熱泵熱水機(jī)組每年比燃油熱水爐節(jié)約〔383250－75905〕元＝307345元/年；美的熱泵熱水機(jī)組每年比電熱熱水爐節(jié)約〔117895－75905〕元＝41990元/年；太陽能、空氣源熱泵作為可再生能源，在建筑領(lǐng)域的能源利用中發(fā)揮著越來越重要的作用，它們的應(yīng)用是解決我國能源和環(huán)境問題的重要措施之一。后附圖：控制：太陽能與空氣源熱泵聯(lián)合高效節(jié)能熱水系統(tǒng)是我公司計(jì)技術(shù)人員與鄭州大學(xué)教授聯(lián)合研發(fā)的控制技術(shù)“全天候天氣自動控制系統(tǒng)〞，采用可編程定時、定時定溫強(qiáng)制循環(huán)加熱方式。太陽能進(jìn)補(bǔ)冷水系統(tǒng)受設(shè)定的進(jìn)水時間和水箱內(nèi)不同水位控制以及太陽能上循環(huán)溫度控制。在設(shè)定進(jìn)水時間段內(nèi)，在水箱水位未到達(dá)最高水位的前提下，如果循環(huán)溫度到達(dá)設(shè)定值(45-55℃)時，太陽能進(jìn)補(bǔ)冷水裝置啟動，將冷水經(jīng)過集熱器補(bǔ)入水箱中，集熱器隨著冷水的進(jìn)入，循環(huán)溫度逐漸下降，當(dāng)下降到設(shè)定下限值時，太陽能進(jìn)補(bǔ)冷水裝置停止工作，如此循環(huán)往復(fù)，將水箱加滿為止。太陽能強(qiáng)制循環(huán)泵受水箱水位及溫差控制。太陽能集熱器經(jīng)過太陽光照射，集熱器內(nèi)的水溫不斷升高，在熱水箱內(nèi)水位不低于低水位的前提下，如果太陽能上下循環(huán)溫差到達(dá)設(shè)定值(5-10℃)的上限值時，強(qiáng)制循環(huán)泵啟動，將水箱里的水抽入集熱器中，同時將集熱器內(nèi)有一定溫升的熱水?dāng)D入熱水箱內(nèi)貯存，如此循環(huán)往復(fù)，將水箱里的水不斷加熱，以至到達(dá)用水要