宿舍公寓熱水工程應(yīng)用

雙能合并惠州某生物公司800人宿舍空氣能熱泵配

來(lái)源:本站作者:admin時(shí)間：2020-02-29

雙能合并惠州某生物公司800人宿舍空氣能熱泵配太陽(yáng)能真空管

惠州生物某公司宿舍住有員工800人。該系統(tǒng)以太陽(yáng)能作為宿舍24小時(shí)供應(yīng)生活熱水的主要熱源，以空氣能熱泵機(jī)組為輔助加熱。經(jīng)兩年運(yùn)行表明：熱水系統(tǒng)工程采用太陽(yáng)能+空氣能熱泵系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一、空氣能熱泵輔助太陽(yáng)能真空管熱水系統(tǒng)項(xiàng)目說(shuō)明

惠州某公司宿舍太陽(yáng)能+空氣能熱泵供熱水系統(tǒng)是一棟7層建筑，建筑面積為11,368m2，總建筑高度22.3m，住有員工800人。該系統(tǒng)以太陽(yáng)能作為宿舍24小時(shí)供應(yīng)生活熱水的主要熱源，以空氣能熱泵機(jī)組為輔助加熱，當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，以空氣能熱泵熱水機(jī)組作輔助加熱。

一）項(xiàng)目基本情況如下

項(xiàng)目共供800人使用熱水,人均日用熱水量（淋浴）60L,共需熱水48,000L。
太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：每天不定時(shí)供應(yīng)45℃～55℃熱水48,000L。

二）設(shè)計(jì)參數(shù)

熱水用水標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015－2003的熱水用水定額，按60L/人·d計(jì)算。
供水溫度

設(shè)計(jì)熱水溫度50℃，冷水年平均計(jì)算水溫22℃。
水源及水質(zhì)

水源由城市自來(lái)水管網(wǎng)供給，水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。
全年日平均太陽(yáng)輻照度為13.74MJ/m2
太陽(yáng)能日平均熱效率55%
全年平均進(jìn)水溫度22℃

每噸水所需的集熱面積A為：

A =4.18 kJ/kg·℃ × 1000 kg ×（50-22）℃÷13740 kJ/ m2÷ 0.55≈15m2

三）設(shè)備選型

根據(jù)計(jì)算情況，選用144組全玻璃真空集熱管太陽(yáng)能集熱器。該型集熱器的主要參數(shù)如下：每組真空管數(shù)量為50支，真空管規(guī)格為φ47×1500mm。每組集熱面積為5m2，占地面積約為6m2，即每噸水3組。所需集熱器數(shù)量：48×3=144（組）。

四）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、系統(tǒng)運(yùn)行原理（全自動(dòng)運(yùn)行）

系統(tǒng)的進(jìn)冷水控制

定時(shí)、定水位進(jìn)水：太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)進(jìn)冷水采用時(shí)間和上、下限液位（雙液位）裝置控制進(jìn)水，即每天早上7:30分前系統(tǒng)必須進(jìn)冷水，水箱液位到達(dá)上限時(shí)，系統(tǒng)停止進(jìn)水，在使用熱水過(guò)程中，水箱液位低至下限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)水，補(bǔ)水至液位上限時(shí)，系統(tǒng)停止進(jìn)水。
溫差強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)控制

本套太陽(yáng)能系統(tǒng)集熱循環(huán)方式為溫差式強(qiáng)制循環(huán)（與傳統(tǒng)的自然循環(huán)方式對(duì)比；熱效率可提高15%），溫差強(qiáng)制循環(huán)加熱系統(tǒng)由微電腦控制，采用可編程定溫差進(jìn)行交換加熱，其工作原理為：在溫差器上編程設(shè)定工作溫差（+5℃），即當(dāng)集熱器的水溫高出保溫水箱水溫5℃時(shí)，集熱循環(huán)泵啟動(dòng)運(yùn)行，把水箱底部的低溫水輸送到集熱器加熱，而集熱器的高溫水被泵回水箱里，在交換過(guò)程中溫差回復(fù)到2℃時(shí)，循環(huán)泵停止工作。
系統(tǒng)的出熱水控制

太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)的熱水在集中加熱水箱中經(jīng)輔助加熱設(shè)備檢測(cè)水溫后采用全天開(kāi)放。為保證各用水點(diǎn)熱水質(zhì)量，系統(tǒng)熱水管網(wǎng)配置了自動(dòng)回水裝置。

2、輔助加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為保證陰雨天氣時(shí)太陽(yáng)能生產(chǎn)的水溫達(dá)不到要求時(shí)能正常供應(yīng)熱水，太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)采用空氣能熱泵熱水機(jī)作輔助加熱器，輔助加熱由微電腦控制，具有可編程定時(shí)、定溫全自動(dòng)運(yùn)行功能,具有缺水保護(hù)和超溫保護(hù)功能，具有故障自檢功能。

工作原理：在設(shè)定時(shí)間如15：00保溫水箱的水溫未達(dá)到設(shè)定下限值45℃時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)熱泵加熱，在運(yùn)行過(guò)程中，保溫水箱水溫升高到上限溫度值55℃時(shí)，系統(tǒng)的熱泵停止運(yùn)行；在運(yùn)行過(guò)程中，在供熱水時(shí)間內(nèi)，輔助加熱熱泵處于待命狀態(tài)，以保證供水溫度的穩(wěn)定性。

3、供熱水系統(tǒng)

集熱器、水箱、熱泵機(jī)組等所有設(shè)備在樓面上，每間宿舍一套獨(dú)立的淋浴具。系統(tǒng)的冷水進(jìn)水管及供熱水管道均設(shè)置在管道井內(nèi)。所有的室內(nèi)熱水系統(tǒng)及其保溫均由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。每間宿舍一套獨(dú)立的洗浴系統(tǒng)，控制簡(jiǎn)單，管理、維護(hù)方便。

五）保溫技術(shù)

1、保溫材料的選用：系統(tǒng)的回水管、供熱水管以及太陽(yáng)能真空管集熱器的上下循環(huán)管均采用橡塑保溫材料保溫，所有的管道保溫厚度為40mm，水箱內(nèi)膽采用食品級(jí)SUS304不銹鋼板，外殼采用SUS202B不銹鋼板，內(nèi)膽與外殼之間采用環(huán)戊烷HCF141B聚氨酯整體發(fā)泡，發(fā)泡保溫層厚度為60mm。

2、保溫的方式：管材采用SUS304不銹鋼，駁接處采用氬弧焊接，采用橡塑保溫材料保溫，厚度為40mm，扎防曬扎帶后外層采用0.4mm鋁板扣接保護(hù)。

六）性能論述

目前國(guó)內(nèi)使用的太陽(yáng)能集熱器主導(dǎo)產(chǎn)品為真空管集熱器，技術(shù)參數(shù)為：