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  • 云南某高层住宅太阳热水系统工程改造设计方案

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    一、业主要求概述
    1. 现有2吨燃油蒸汽锅炉(型号:WNS2-1.25-Y(Q),额定蒸发量:2t/h,额定蒸汽压力:1.25MPa,额定蒸汽温度:194℃),每班油耗   L。为降低燃油消耗,要求设计安装太阳能锅炉预热系统。 
    2. 在101、103、106、201、202、204工房(车间)设计安装热水洗手装置。
    3. 原可利用条工程项目位于昆明市东郊经济技术开发区昆船工业园内。
    4. 锅炉房为石棉瓦顶,建议业主改造为镀锌金属瓦屋面,以便在屋面布置太阳集热单元。室内现有1600×1600×2200软水箱一只,需拆除。
    5. 车间洗手系统:106工房现有集中供热太阳-电二元热水系统可以利用,不必另建热水装置,只需布置洗手间管道即可;另外5个工房需设计安装热水装置,并布置洗手间管道。 
    二、设计依据 
     根据业主要求及有关现行国家标准、规范和规程。 GB/T19141-2003 《太阳能热水系统技术条件》  GB/T18713-2002  《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 GB50015-2003   《建筑给水排水设计规范》  DB53/T104-2003  《太阳热水器(系统)》             
    三、系统初步设计方案 
    根据业主要求,经过现场踏勘,由某公司提出以下初步设计方案供参考。 
    1. 锅炉预热系统:设计安装2000支Ф58×1800真空管太阳集热管,新配置Ф2000×2500保温热水箱二只组成循环储水系统(兼软水箱)。应用专利技术“一种分水室循环贮热水箱”专利号ZL952094827将系统的二个水箱分为高温水室和低温水室使用。在太阳辐射较低时,只加热高温水箱的热水,保证系统提供的热水温度能满足要求;当太阳辐射较高时,系统自动分别将两只水箱的水加热,保证系统提供的水温和水量满足使用要求。 
    2. 系统采用温差控制强制循环方式。当集热器内的水温高于箱内的水温,其温差达到设定值时,循环水泵启动,将集热器内的热水泵到热水箱中。随着循环的进行,集热器内水温逐渐下降,当集热器与热水箱之间的温差降到设定值时,循环水泵停止运行,等待下一个循环周期。循环温差上、下限可人为自行设定。  系统性能指标:  系统热效率:≥50%   国标≥45%) 平均热损系数:≤3W/m2·℃  (国标≤5W/m2·℃) 保温性能:在不用水的情况下,昼夜温差≤8℃ 全日照情况下,每天产≥60℃热水15M3。
    3. 车间洗手热水系统:国标《建筑给水排水设计规范》GB50015没有对车间洗手的热水定额,现参照办公楼每人每班5-10L的定额按高限选取。提供热泵和太阳能两个方案 : 
    1. 方案1:每个系统加热单元选用额定功率3KW,制热量11.5KW的空气源热泵热水机组,配置1M3保温热水箱一只。热水箱位置尽量靠近用水点,以减少管道积水的浪费。该系统制热水量200L/h,1M3热水5小时,耗电15度。  热泵热水机组是一种先进高效无污染的节能型热水装置。热泵技术基于逆卡诺循环原理,采用电能驱动压缩机进行热交换,将低温热源的能量吸取并传输给高温热源,从而提高了热能的品位便于利用。在标准工况下,该系统消耗一个单位的能量,则可从低温热源吸取3个单位的热量供高温热源使用。即消耗一个单位的能量,可以得到3个单位的能量输出,其能耗比高达3倍以上。因而节能效果非常显著。  
    2. 方案2:每个系统加热单元选用20M2平板型太阳集热器或100支
    Ф58×1800真空管太阳集热管,配置1M3保温热水箱一只。应用分体式太阳能技术将热水箱位置尽量靠近用水点,以减少管道积水的浪费。
    1. 材料选用:  真空管集热器选用某太阳能厂家生产的Φ58×1800真空管太阳集热器。
    真空管性能参数如下表:
    指 标 内 容  国家标准  本项目产品    备注
    真空管太阳 吸收比 ≥0.86   0.95   
      真空管半球 发射比 ≤0.09   0.05  
    真空管空 晒性能参数
     ≥175m2℃/kW 
    24.41m2℃/kW   
    真空管闷晒太阳曝 辐量 ≤3.8MJ/ m2 (责任编辑:zjbn_zhenhai)
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