介紹火車(chē)站太陽(yáng)能采暖及熱水示范項(xiàng)目

摘要：本文對(duì)大型太陽(yáng)能季節(jié)性蓄熱采暖與熱水綜合利用項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)描述，包括運(yùn)行原理分析、集熱器及其他設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算等，旨在提升系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也為太陽(yáng)能熱利用提供參考和借鑒。 　　0前言 　　我國(guó)是太陽(yáng)能資源十分豐富的國(guó)家，為太陽(yáng)能利用提供很好條件。太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合尤其利用太陽(yáng)能進(jìn)行采暖是利用太陽(yáng)能進(jìn)行建筑節(jié)能的現(xiàn)實(shí)手段和有效方法。而傳統(tǒng)的短期蓄熱采暖技術(shù)有較多問(wèn)題存在，如春夏秋三個(gè)季節(jié)的太陽(yáng)能不能被利用、夏季系統(tǒng)過(guò)熱的問(wèn)題等，為了解決此類(lèi)問(wèn)題，太陽(yáng)能季節(jié)性蓄熱成了新的采暖技術(shù)。本文以拉日鐵路日喀則車(chē)站項(xiàng)目（如圖1所示）為例對(duì)太陽(yáng)能季節(jié)性采暖進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。 　　1季節(jié)性蓄熱采暖系統(tǒng) 圖1拉日鐵路日喀則車(chē)站太陽(yáng)能熱利用項(xiàng)目 　　季節(jié)性蓄熱太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)，與短期蓄熱或晝夜型太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)相對(duì)而言的。小型家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)以及其他類(lèi)似裝置屬于短期蓄熱太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)的范疇。由于地球表面上太陽(yáng)能密度較低，且存在季節(jié)和晝夜交替變化特點(diǎn)。使得短期蓄熱太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)不可避免地存在很大不穩(wěn)定性，從而使太陽(yáng)能利用效率變低。 　　而太陽(yáng)能季節(jié)性蓄熱采暖將春、夏、秋三季的太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)能設(shè)備吸收、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存到蓄熱體中，在采暖季節(jié)使用，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能跨季節(jié)儲(chǔ)存和使用，在很大程度上提高了太陽(yáng)能利用率。 　　2運(yùn)行原理及說(shuō)明 　　系統(tǒng)運(yùn)行原理如圖2所示。 圖2系統(tǒng)運(yùn)行原理 　　系統(tǒng)工作原理如下：夏季，冷水與太陽(yáng)能集熱器采集的太陽(yáng)能量換熱后，一方面可以直接供用戶使用；另一方面，有相當(dāng)一部分太陽(yáng)能被直接送入蓄熱裝置中儲(chǔ)存起來(lái)。冬季儲(chǔ)存的熱水經(jīng)供熱管網(wǎng)送至供熱中心，然后由各個(gè)熱力交換站按熱量需求進(jìn)行分配，并負(fù)責(zé)送至熱用戶。如果儲(chǔ)存的熱量不足以達(dá)到供熱溫度，由供熱中心通過(guò)控制其他輔助熱源進(jìn)行熱量補(bǔ)充。 　　本系統(tǒng)采用氣候補(bǔ)償型智能控制系統(tǒng)，可根據(jù)相應(yīng)溫度參數(shù)切換電動(dòng)蝶閥，形成由蓄熱水池和電熱鍋爐分別供熱或聯(lián)合供熱的形式。控制采用模糊控制系統(tǒng)，最大化利用太陽(yáng)能為目標(biāo)，最大限度地減少用電量，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到節(jié)能目的。 　　3項(xiàng)目簡(jiǎn)介 　　拉日（拉薩－日喀則）鐵路（拉日線），是國(guó)家“十一五”規(guī)劃和《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的重要項(xiàng)目之一，線路東起青藏鐵路終點(diǎn)拉薩站，最后抵達(dá)藏西南重鎮(zhèn)日喀則。 　　在非采暖季，太陽(yáng)能系統(tǒng)收集到的熱量部分用于客運(yùn)站日常熱水，其余熱量?jī)?chǔ)存到季節(jié)性蓄熱水箱中。在采暖季，當(dāng)太陽(yáng)能系統(tǒng)每天收集熱量達(dá)不到需求時(shí)，提取季節(jié)性蓄熱水箱中的熱量，對(duì)客運(yùn)站辦公區(qū)域與候車(chē)區(qū)域進(jìn)行供暖及供應(yīng)生活熱水。 　　1. 地理位置 　　日喀則車(chē)站：北緯29°27，東經(jīng)88°88，海拔3847.3m。 　　室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)參數(shù)（如表1所示） 　　2. 氣候條件 　　氣象資料以日喀則市為參照，總體的氣候特征：空氣稀薄，氣壓低，氧氣少。太陽(yáng)輻射強(qiáng)，日照時(shí)間長(zhǎng)，年平均達(dá)3300h，高原紫外線強(qiáng)烈。氣溫較低，年平均氣溫西部亞寒帶地區(qū)0℃左右，東部溫帶地區(qū)6.5℃左右。日喀則基本氣候情況如表2所示 　　3建筑概況 　　1.拉日鐵路五個(gè)火車(chē)站均為二層建筑，建筑屋面均為平屋面，建筑朝向?yàn)槟?，集熱器布置于屋面，水箱預(yù)埋于地下。 　　2.周?chē)鸁o(wú)遮擋，安裝方便。 　　3. 現(xiàn)場(chǎng)水電以及地下蓄水池按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。 　　輻照量如表3所示 　　4設(shè)計(jì)計(jì)算 　　根據(jù)太陽(yáng)能供熱采暖工程技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，太陽(yáng)能集熱面積確定如下： 　　集熱器安裝方式如圖3、圖4所示 圖4 彩鋼瓦屋面固定節(jié)點(diǎn) 　　2. 儲(chǔ)熱水箱確定 　　1.儲(chǔ)熱水箱類(lèi)型：地下混凝土澆筑蓄熱水箱 　　2.儲(chǔ)熱水箱大?。?50t 　　3.保溫材料/厚度：高密度聚苯板/200mm 　　3. 設(shè)計(jì)參數(shù) 　　1.采暖室外設(shè)計(jì)溫度：-5.2℃ 　　2.室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)溫度：候車(chē)廳、售票廳、辦公室等為14～16℃，衛(wèi)生間14℃，包裹房、水泵房5℃ 　　3.基礎(chǔ)水溫：10℃ 　　4.輔助能源類(lèi)型：電能 　　5.采暖熱媒溫度：35℃—45℃ 　　6.太陽(yáng)能設(shè)計(jì)保證率50% 　　7.采暖期為149d（北京四季沐歌太陽(yáng)能技術(shù)集團(tuán)有限公司李洪海）