酒店太陽能鍋爐熱水工程案例解析

摘要 本項目充分結(jié)合現(xiàn)場情況袁在甲方原有鍋爐系統(tǒng)上袁加以設(shè)計增加太陽能部分為酒店熱水系統(tǒng)改造提供了新思路新方法袁具有一定的參考價值遙 　　1 工程概況 　　黃山翠林大酒店太陽能熱水工程位于安徽省黃山市。翠林大酒店高六層，使用功能主要為生活用熱水、淋浴用熱水、澡堂用熱水，日總用熱水量為60t。根據(jù)甲方要求，在原有鍋爐系統(tǒng)基礎(chǔ)上加以改造，增加太陽能部分，采用二次循環(huán)間接加熱系統(tǒng)。 　　2 氣象參數(shù) 　　黃山市位于安徽省南部，地處北亞熱帶，屬于濕潤性季風(fēng)氣候，具有溫和多雨，四季分明的特征。年平均氣溫16℃上下。氣象參數(shù)如表1所示。 　　3 系統(tǒng)設(shè)計 　　從上述氣象參數(shù)可以得知，黃山市冬天氣溫比較低，因此，為保證冬天寒冷天氣下太陽能熱水系統(tǒng)的正常運行及滿足酒店24 小時供水需求，本項目設(shè)計采用間接換熱，集中集熱、儲熱，全天候供熱水系統(tǒng)方案。 　　如圖1所示，翠林酒店屋頂南北方向均有遮擋物且中間有一個60t矩形保溫水箱及管道等設(shè)備，不利于集熱器的擺放，為了最大化利用屋頂面積，盡可能多利用太陽能，設(shè)計采用鋼架結(jié)構(gòu)。 　　考慮到甲方已有1個60t保溫水箱，只需增加1個9t 加熱水箱，即可滿足24小時供水需求。 　　集熱器面積計算如下： 　　太陽能熱水系統(tǒng)的集熱器采光面積可根據(jù)日平均用水量、用水溫度、當(dāng)?shù)厝站栞椪樟?、太陽能保證率、集熱器全日集熱效率等參數(shù)進(jìn)行計算。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》，具體計算如下： 　　經(jīng)計算并結(jié)合屋面情況，本項目共配平板集熱器共245塊。 　　4 運行原理 　　太陽能集熱部分走防凍工質(zhì)，通過板式換熱器進(jìn)行熱交換，使加熱水箱中的水溫度逐漸升高，達(dá)到設(shè)定溫度后，通過送水泵，把加熱水箱中的熱水輸送至保溫水箱。當(dāng)保溫水箱溫度降低至設(shè)定溫度時，自動啟動輔助加熱，來保持保溫水箱中水的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。 　　5 控制原理 　　5.1 太陽能循環(huán)控制太陽能系統(tǒng)執(zhí)行溫差循環(huán)的運行方式，系統(tǒng)實時檢測太陽能集熱器陣列末端出口處及加熱水箱的溫度，當(dāng)兩者溫差較大時，溫差控制器會發(fā)出指令，太陽能循環(huán)泵和換熱循環(huán)泵同時自動開啟運行，通過板式換熱器進(jìn)行熱交換，直到兩者溫差較小時，太陽能循環(huán)泵和換熱循環(huán)泵自動停止循環(huán)，如此反復(fù)運行，進(jìn)行換熱。 　　5.2 送水泵控制系統(tǒng)經(jīng)過集熱循環(huán)，加熱水箱內(nèi)的介質(zhì)溫度不斷升高，當(dāng)加熱水箱內(nèi)的水溫達(dá)到設(shè)定溫度且保溫水箱未達(dá)到最高水位時，送水泵自動啟動，把加熱水箱中的熱水輸送到保溫水箱，直到加熱水箱內(nèi)介質(zhì)溫度低于設(shè)定值或保溫水箱達(dá)到設(shè)定水位時停止。 　　5.3 輔助加熱控制 　　當(dāng)保溫水箱溫度低于設(shè)定值時，啟動輔助加熱系統(tǒng)，直到保溫水箱溫度達(dá)到設(shè)定值停止。 　　5.4 缺水保護(hù) 　　當(dāng)加熱水箱或保溫水箱水位低于設(shè)定值時，打開補(bǔ)冷水電磁閥進(jìn)行補(bǔ)水，同時強(qiáng)制停止太陽能循環(huán)泵、換熱循環(huán)泵、送水泵等設(shè)備，直到達(dá)到設(shè)定最低水位時，太陽能系統(tǒng)恢復(fù)工作。 　　5.5 防凍保護(hù) 　　系統(tǒng)采用太陽能專用防凍工質(zhì)作為循環(huán)介質(zhì)，可有效保證低溫天氣情況下系統(tǒng)設(shè)備的安全。 　　6 節(jié)能效益與社會效益 　　6.1 節(jié)能效益 　　因屋面面積不足，本項目晴好天氣太陽能部分只能滿足用戶31t 日常熱水用水需求，設(shè)計熱水溫度60℃，平均初始冷水溫度15℃，太陽能保證率取值0.4，則需消耗能量為： 　　6.2 社會效益 　　太陽能熱水系統(tǒng)的社會效益體現(xiàn)在因節(jié)省常規(guī)能源而減少了污染物的排放，主要指標(biāo)為二氧化碳，二氧化硫和粉塵的減排量。 　　由上文可知采用太陽能每年可節(jié)省電量249295kW·h，本項目環(huán)保節(jié)能數(shù)據(jù)見表2所示。 　　由上面的數(shù)據(jù)可見，采用本方案節(jié)能減排效益十分明顯。在如今所面臨著能源緊缺的情況下，使用太陽能熱水系統(tǒng)不僅節(jié)約了能源，還能節(jié)約費用。 　　7 結(jié)語 　　本項目充分結(jié)合現(xiàn)場情況，在甲方原有鍋爐系統(tǒng)上加以改造，增加太陽能系統(tǒng)，巧妙采用鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決屋面情況復(fù)雜無法布置集熱器問題。雖在成本上有所增加，但從目前運行情況及節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)效益上來看，系統(tǒng)運行費用非常經(jīng)濟(jì)，每年可節(jié)約用電約24.9萬kW·h。（珠海興業(yè)新能源科技有限公司 呂龍龍 范偉鋒）