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太阳能空气能热水工程的原理

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太阳能空气能热水工程的原理

发布日期:2017-05-19 10:10 来源:http://szwmdkj.com 点击:

太阳能空气能热水工程

1工程概况:

改工厂食堂及倒班楼热水工程位于福建福州,该工程为屋顶热水系统,楼体建筑为六层,每栋设计日最大用热水量30m3,其中食堂供水由男生宿舍楼水箱供应,供水需多时段供水,系统拟采用太阳能+ 辅助加热(由于食堂每日蒸汽锅炉有多余热量无处使用,为充分利用热源及减少初投资,该项目辅助热源由蒸汽锅炉辅助和空气源热泵彩83彩票组成)的中央热水系统。

2系统原理:

2.1补水工作原理系统采用定时定水位补水方式补水

在设定时间内,水位低于设定水位下限时,冷水电动阀打开补水,补水至设定水位上限时,冷水电动阀停止补水;当水位再次下降至低于水位下限时,冷水电动阀再次打开补水。

2.2太阳能循环工作原理

彩83彩票在集热器排空温度控制器无输出情况下,当T1-T2≥设定温差上限时,集热循环泵启动,当T1-T2降低至设定温差下限时,集热循环泵停止。

2.3辅助加热工作原理

彩83彩票为保障热水系统稳定供应热水,系统设辅助加热设备,在太阳能正常工作加热情况下系统优先利用太阳能加热。系统设随机检测装置,当太阳能不能加热或在设定时间内,当水箱水温T3≤设定温度下限时,蒸汽高温电动阀启动工作,至T3≥设定温度上限时蒸汽高温电动阀关闭。在设定时间内,当T6≤设定温度下限时空气源热泵启动工作,至T6≥设定温度时停止。

2.4宿舍楼加压供/ 回水工作原理

在设定时间内,供水泵自动启动加压供水,以确保各用水终端有足够的水压,为保证供水终端供水温度,系统设回水电磁阀,在供水时间内,当回水管末端温度T4≤设定温度下限时,回水电磁阀自动打开,管道内的冷水回流至水箱内重新加热,热水自动补充到管道内,当T4≥设定温度上限时,回水电磁阀自动关闭,停止回水。

彩83彩票2.5食堂供/回水工作原理

系统供水采用落差压力供水,由于食堂与男生宿舍楼顶水箱落差较大,能满足低区用水端水压。为保证低区供水终端供水温度,系统低区设回水泵,当低区回水管末端温度T4'≤设定温度下限时,回水泵启动工作,管道内的冷水回流至水箱内重新加热,热水自动补充到管道内,当T4'≥设定温度上限时,回水泵停止工作,停止回水。

彩83彩票2.6集热器防冻工作原理

当集热器组入口处温度T5≤排空温度下限(一般5℃)时,隔离电动阀关闭,排空电动阀打开,集热器组内的水利用集热器安装坡度自流排空;当集热器排空电动阀处温度T5≥设定排空温度上限(一般7℃)时,排空电动阀关闭,隔离电动阀打开,太阳能循环系统恢复工作状态。

2.7缺水保护

彩83彩票为防止水泵空转、加热设备干烧,当保温水箱水位低于设备工作最低水位下限时,加压供水泵、热泵、热泵循环泵、集热循环泵停止工作,系统强制启动补水至设定最低水位上限,所有保护设备恢复正常工作状态。

彩83彩票2.8所有水泵、热泵、电磁(动)阀具备手动、自动启动工作功能系统所有温度、定时、延时控制均可以根据使用情况进行调整。


3系统设计

3.1直接系统的集热器面积的确定

彩83彩票为充分利用发挥太阳能集热器作用,太阳能集热器面积按日平均供热负荷设计,根据有关资料,长沙为太阳能资源四类地区,本方案太阳能保证率按0.4 设计。

直接系统需要集热面积计算公式:

彩83彩票经计算,该项目共需要集热面积814m2,根据屋面实际情况,该项目两套系统总共安装集热器394块,共788m2。

彩83彩票3.2辅助加热功率计算及选型

彩83彩票由于太阳能是一种不稳定的热源,受当地天气因素的影响很大,阴雨天则几乎不能利用;所以,为保证热水系统供水的连续性及稳定性,必须和其他能源的水加热设备联合使用,才能保证稳定的热水供应。该项目太阳能系统采用空气源热泵及蒸汽辅助加热,阴雨天太阳能不足时保障热水供应。空气源热泵及蒸汽辅助加热按最大日供热负荷最大时设计。

3.2.1最大日供热负荷为:

太阳能空气能热水工程

3.2.2蒸汽锅炉提供的热量

根据甲方提供的数据,蒸汽锅炉每天可提供给热水系统的热量约为300kW,即1080000kJ。

彩83彩票3.2.3热泵需提供的热量

除去蒸汽锅炉提供的热量,空气源热泵机组需要提供的热量为:

3440kW-300kW=3140kW

按机组每天加热时间不超过12h 计算,结合实际要求,该工程选用制热量为45kW的空气源热泵6 台。

3.3减震降噪

考虑到空气源热泵及水泵等动力设备安装在宿舍楼屋顶,为最大限度降低热水设备噪音对宿舍楼的影响,该工程主要从两个方面进行控制:

彩83彩票1. 声源控制:所有设备均选用低噪音设备,降低噪声源;

彩83彩票2. 传播途径控制:所有动力设备与水管的连接均设置橡胶软接头;

所有动力设备与地面(或基础)接触处均采用减震器进行隔振。


由上面的数据可见,采用太阳能空气能热水工程节能减排效益十分明显。如今所面临着能源紧缺的情况下,不仅节约了能源和费用,同时为环保事业做出贡献,响应了国家提倡的节能与环保政策,真正达到社会利益和企业利益双赢的目的。


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