簡(jiǎn)析國(guó)奧村太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程

1項(xiàng)目概述 　　國(guó)奧村又名奧運(yùn)村公寓（見圖1），位于北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路與科薈路交匯處西南角，由42棟6、9層板樓組成。奧運(yùn)村工程于2005年6月底開工，2007年12月竣工。該項(xiàng)目總建筑面52萬m2，其中地上建筑面積40萬m2，共有住房1800 套，奧運(yùn)會(huì)期間是各國(guó)體育代表團(tuán)的住地，可容納17000人，是展示綠色奧運(yùn)的重要場(chǎng)所，賽后將成為高檔綠色居住區(qū)。該項(xiàng)目分為四個(gè)建筑群，屋頂總面積約50000m2，設(shè)計(jì)有屋頂綠植花園，與做成遮陽(yáng)涼棚的太陽(yáng)能水平集熱管，能有很好的美觀結(jié)合。根據(jù)居住人數(shù)計(jì)算，需要安裝約6000m2的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，同時(shí)以先進(jìn)的冷凝鍋爐做熱水保障系統(tǒng)，是一個(gè)世界先進(jìn)、綠色環(huán)保、綜合效果很好的可再生能源利用項(xiàng)目。 圖1國(guó)奧村 　　國(guó)奧村應(yīng)用了包含太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在內(nèi)的多項(xiàng)新能源技術(shù)，安裝于18棟樓面的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)由德國(guó)Obermyer設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)，北京天虹園方設(shè)計(jì)院、北京市城建設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)深化。阿里斯頓熱能產(chǎn)品（中國(guó)）有限公司提供產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)支持，北京市城建安裝集團(tuán)公司實(shí)施的一個(gè)多方合作的太陽(yáng)能熱水項(xiàng)目。 　　在北京市環(huán)境保護(hù)局和意大利環(huán)境領(lǐng)土與海洋部的組織下，意大利阿里斯頓熱能產(chǎn)品（中國(guó)）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“阿里斯頓”）和國(guó)奧投資發(fā)展有限公司于2005年11月9日在北京人民大會(huì)堂簽署了奧運(yùn)村太陽(yáng)能熱水項(xiàng)目的執(zhí)行協(xié)議。阿里斯頓作為北京奧運(yùn)村太陽(yáng)能熱水項(xiàng)目的意方委托執(zhí)行單位開始更加緊密的和國(guó)奧公司及兩個(gè)北京市城市建筑設(shè)計(jì)院及天鴻園方設(shè)計(jì)院進(jìn)行配合工作。 　　2氣候參數(shù) 　　北京的氣候?yàn)榈湫偷呐瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春、秋時(shí)間短。以2007年為例，全年平均氣溫14.0℃（北京市氣象局）。1月-7℃到4℃，7 月25℃到26℃。極端最低-27.4℃，極端最高42℃以上。全年無霜期180d到200d，西部山區(qū)較短。2007年平均降雨量483.9mm，為華北地區(qū)降雨最多的地區(qū)之一。降水季節(jié)分配很不均勻，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三個(gè)月，7、8月有大雨。北京地區(qū)氣候參數(shù)（見表1）。 　　3系統(tǒng)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新 　　3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)歐洲先進(jìn)太陽(yáng)能應(yīng)用理念，嚴(yán)格遵照歐標(biāo)EN12975和EN12976，同時(shí)也結(jié)合了中國(guó)的實(shí)際應(yīng)用條件和項(xiàng)目的自身特點(diǎn)。系統(tǒng)原理見圖2。 圖2 系統(tǒng)原理 　　國(guó)奧村太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)非常復(fù)雜，經(jīng)過多位國(guó)內(nèi)外專家多次反復(fù)論證，最終的太陽(yáng)能循環(huán)回路確定采用閉式承壓循環(huán)回路，全系統(tǒng)分為集熱系統(tǒng)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)，輔熱系統(tǒng)，防凍系統(tǒng)，散熱系統(tǒng)等7個(gè)子系統(tǒng)。所有系統(tǒng)的控制均以溫度控制為主，輔之以壓力和輻照強(qiáng)度控制。系統(tǒng)實(shí)際效果見圖3。 圖3實(shí)際效果 　　4產(chǎn)品參數(shù) 　　該項(xiàng)目選用的產(chǎn)品為國(guó)際先進(jìn)的真空直流熱管產(chǎn)品，考慮到奧運(yùn)村的品質(zhì)，定位和產(chǎn)品安裝在屋頂花園與建筑相結(jié)合等多種因素，最終選擇了由阿里斯頓自己研發(fā)的真空直流熱管和配套的集熱器作為該系統(tǒng)的配套產(chǎn)品。 　　直流式太陽(yáng)能集熱管可以達(dá)到高達(dá)80%的熱效率。由于直流式太陽(yáng)能集熱管獨(dú)特的設(shè)計(jì)使太陽(yáng)能直流集熱管可以水平安裝，同時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整集熱器角度。 　　由于系統(tǒng)有很高的效率, 所以該系統(tǒng)能提供生活用熱水，可以輔助采暖。直流管內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)與太陽(yáng)能集熱管是分離的，一旦玻璃集熱管破損直流管內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)也不會(huì)泄漏影響系統(tǒng)的運(yùn)行；而中國(guó)傳統(tǒng)開放式太陽(yáng)能系統(tǒng)卻有這樣的弱點(diǎn), 一旦玻璃集熱管破損管內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)就會(huì)泄漏掉, 這樣不僅浪費(fèi)了能源同時(shí)重新灌裝系統(tǒng)要較長(zhǎng)時(shí)間。 　　太陽(yáng)能集熱器水平安裝可以達(dá)到最佳的太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合效果，可以成為建筑物的一個(gè)亮點(diǎn)。達(dá)到80%的集熱效率，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的太陽(yáng)能產(chǎn)品。 　　系統(tǒng)溫度可以控制，不但可以避免水溫低用戶不能洗浴同時(shí)可以有效的避免系統(tǒng)過熱,一旦系統(tǒng)過熱產(chǎn)生水垢,不但會(huì)降低系統(tǒng)水質(zhì)量同時(shí)會(huì)降低系統(tǒng)效率。 　　太陽(yáng)能熱水可以達(dá)到歐洲飲用水標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)壽命長(zhǎng)可以保證10年，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低國(guó)奧村太陽(yáng)能熱水。 　　5經(jīng)濟(jì)效益 　　奧運(yùn)村太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)電減排計(jì)算： 　　奧運(yùn)村總?cè)债a(chǎn)熱水：370t/d 折減系數(shù)：70%； 　　生產(chǎn)1t熱水耗電：52.3kW·h 　　一年：365d； 　　發(fā)一度電燃標(biāo)煤：390g； 　　1t煤產(chǎn)生二氧化碳：2.6t； 　　奧運(yùn)村4266m2集熱器一年產(chǎn)生的熱量（考慮管道損失后）為：497kW·h。 　　由上可知： 　　太陽(yáng)能集熱器面積6000m2； 　　奧運(yùn)賽時(shí)每天可提供400t熱水； 　　每年可節(jié)省電力497kW·h； 　　每年可減少二氧化碳排放3800t。 　　6后期使用維護(hù) 　　奧運(yùn)會(huì)后，奧運(yùn)村1800多套住房將經(jīng)過改造，成為高檔住宅。改造期或?qū)㈤L(zhǎng)達(dá)一年。為了保證改造期間太陽(yáng)能系統(tǒng)的維護(hù)，系統(tǒng)設(shè)置了防凍方案。溫度過低，輔助熱源反向加熱，使集熱區(qū)域保持一定溫度。系統(tǒng)裝備風(fēng)冷冷卻器，作為太陽(yáng)能系統(tǒng)的過熱保護(hù)，徹底解決太陽(yáng)能過熱隱患。在奧運(yùn)村太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)項(xiàng)目之前，中國(guó)雖然已成為世界上利用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)最廣泛的國(guó)家之一，但太陽(yáng)能光熱設(shè)備如何與住宅結(jié)合，尤其是在高層建筑中如何有效運(yùn)用，仍是一個(gè)難點(diǎn)。奧運(yùn)村的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)不僅在國(guó)內(nèi)非常前沿，在世界上也處于領(lǐng)先地位。