大理某学校太阳能异聚态工程热水系统解析.docx

大理某学校太阳能异聚态工程热水系统解析一、引言太阳能异聚态工程热水系统因其独特优势，现已广泛应用在宾馆、学校、泳池、楼房等多个方面运行费用低廉，太阳能异聚态工程热水系统的运行费用可与煤相媲美，远低于其他供热方式投资回收期短，2年左右即可收回成本，非常适合采用能源合同管理推广全年全天候，系统通过吸聚太阳能、风能、雨水能即可实现阴雨霾雪天气的全天候供热云南大理某卫校热水需求量巨大，而太阳能异聚态热利用系统的优势满足了其所有需求，且费用最低廉下面将以大理某卫校工程热水为例，对太阳能异聚态工程热水系统进行解析二、工作原理太阳能异聚态工程热水系统由聚热板、循环主机、水箱三部分组成其工作原理是在聚热板端通过吸收太阳能、风能、雨水能中的热量，将液态工质变为气态，之后通过压缩机推动压缩，将低品能转换为高品能后进入水箱进行热交换，从而达到加热目的，气态工质在水箱将热量散发出去后重新变回液态再次回到聚热板端进行吸热，类此循环三、工程概况（一）气候条件海东镇位于大理市东部，洱海东岸，东与宾川县交界，南与本市凤仪镇接壤，西临洱海与大理镇隔海相望，北和挖色镇山水相连年平均气温15.4℃，年降水量565毫米，无霜期305天，属亚热带半干旱气候，具有山地高原温凉气候特点，东无严寒，夏无酷暑。

二）设计依据1、企业标准2、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》3、GB/T4272-1992《设备及管道保温技术通则》4、15112.23766《太阳能异聚态热水系统应用技术规程》5、15112.23767《太阳能异聚态热水系统设计图集》6、GJBT-914图集《06J908-6》《太阳能热水器选用与安装》7、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》8、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》9、项目方提供的建筑设计图纸及相关数据（三）配置确定考虑到在最差工况下应满足用户的热水需求，应以冬季的自来水进水温度计算热量需求参照给水排水规范，该地区冷水进水温度冬季参考值为15℃将水从15℃加热到55℃，所需机组选型计算公式为：按上表公式计算得主机配置：1、对于宿舍楼（1）1-3号楼：根据初步水量计算，1-3号楼的用水量为50吨Q总=1.163×50×40=2326kWhQ1=2326÷3.5÷15=44.30kW故选取9.2kW的PRTC920循环主机4台，4.6kW的PRTC460循环主机2台。

每台PRTC920主机配备16块J200（2.0m×0.8m）聚热板，每台PRTC460主机配备8块，共计80块聚热板同理，2号楼、三号楼也分别选取选取PRTC920主机4台和PRTC460主机2台，共80块聚热板2）4号楼：根据初步水量计算，4号楼的用水量为40吨Q总=1.163×40×40=1860.8kWhQ1=1860.8÷3.5÷15=35.44kWN=35.44÷9.2=3.85台故选取9.2kW的PRTC920主机4台，共64块聚热板2、对于保障房主机配置根据初步水量计算，每栋保障房的用水量为4吨Q总=1.163×4×40=186.08kWhQ1=186.08÷3.5÷15=3.54kWN=3.54÷4.6=0.77台故选取4.6kW的PRTC460主机1台每台PRTC460主机配备8块J200(2.0m×0.8m)聚热板，共8块聚热板3、对于学生食堂主机配置根据初步水量计算，学生食堂的用水量为20吨Q总=1.163×20×40=930.4kWhQ1=930.4÷3.5÷15=17.72kWN=17.72÷9.2=1.92台故选取9.2kW的PRTC920主机2台，每台PRTC920主机配备16块J200（2.0m×0.8m）聚热板，共32块聚热板。

4、总结该工程总用水量为226吨，配备PRTC920主机18台，PRTC460主机7台，聚热板344块四）控制方式系统控制方式保证全天24小时供热水，能够实现故障自动检测功能，水箱设有水温传感器和水位智能控制器，整个系统全自动运转，无须专人值守该套系统采用我公司研制的系统专用控制柜，主要功能有：定时上水、低水位上水，温控加热、定时加热、时间段加热，恒温水箱恒温补水、低水位补水等多种实用功能，保证了系统的自动化和实用性控制柜配备有防冻伴热带模块，防止冬季晚上管道冻堵四、运行费用经济性分析由前文得知，客户有226吨/天55℃的热水需求，温升40℃，所需总热量Q=CMΔt=1.163×226×40=10513.52kW1kWh=860kcal1、太阳能异聚态热利用系统运行费用计算电理论热值860kcal/kWh，太阳能异聚态全年平均热效率按照450%计算，实际热利用率99%，能源单价0.838元/kWh日耗电量：10513.52×860÷（860×4.5×0.99）=2359.94kW日运行费用：2359.94×0.838=1977.63（元）每吨水平均费用：1977.63÷226=8.75元/吨2、电锅炉、电热水器运行费用计算电理论热值860kcal/kWh，电锅炉热效率按照95%计算，实际热利用率99%，能源单价0.838元/kWh。

日耗电量：10513.52×860÷（860×0.95×0.99）=11178.65kW日运行费用：11178.65×0.838=9367.71（元）每吨水平均费用：9367.71÷226=41.45元/吨3、燃气锅炉运行费用计算燃气理论热值7866kcal/m³，燃气锅炉热效率82%，实际热利用率95%，能源单价4.36元/m³日耗气量：10513.52×860÷（7866×0.82×0.95）=1475.55m³日运行费用：1475.55×4.36=6433.42（元）每吨水平均费用：6433.42÷226=28.46元/吨4、空气源热泵运行费用计算电理论热值860kcal/kWh，空气源热泵热效率280%，实际热利用率99%，能源单价0.838元/kWh日耗电量：10513.52×860÷（860×2.8×0.99）=3792.76kW日运行费用：3792.76×0.838=3178.33（元）每吨水平均费用：3178.33÷226=14.06元/吨5、燃煤锅炉运行费用计算燃煤理论热值7000kcal/kg，燃煤锅炉热效率45%，实际热利用率95%，能源单价0.95元/kg。

日耗煤量：10513.52×860÷（7000×0.45×0.95）=3021.43kg日运行费用：3021.43×0.95=2870.36（元）每吨水平均费用：106.69÷226=12.70元/吨6、运行费用对比7、综合分析从上表中可以看出，现行各种热水加热设备中，太阳能异聚态热利用系统平均加热1吨所需费用是最少的，为8.75元/吨用太阳能异聚态热利用系统来提供学校每年所需226吨55℃生活用水的运行费用节省如下：与电锅炉相比节省2,697,379.59元与燃气锅炉相比节省1,626,363.14元与空气源热泵相比节省438,256.34元与煤锅炉相比节省325,846.63元经计算，本工程采用太阳能异聚态热利用系统初投成本约250万元，采用电锅炉初投成本约56万元，则不足1年即可收回成本五、总结该工程竣工于2017年9月，现已投入使用，运行效果良好，太阳能异聚态工程热水系统所体现出来高效节能环保等特性，每年可为用户替代997,044.59kg标煤，减少747783.44kgCO₂排放，为大理的碧水蓝天增色不少。

浙江柿子新能源科技有限公司作者：余金金）。