太陽能集熱器加空氣源熱泵系統(tǒng)工程案例解析

0 前言 　　由于太陽能熱水系統(tǒng)的使用安裝受國家節(jié)能政策的引導(dǎo)，不少地方出臺強制性安裝政策，否則不予驗收，這就使得房地產(chǎn)商必須在房屋建筑建設(shè)過程中安裝太陽能熱水系統(tǒng)，所以一些地區(qū)低端開發(fā)商較少從用戶的節(jié)能、可靠、舒適性去考慮，而是為了應(yīng)付報批或檢查。再者，安裝太陽能+空氣源熱泵雙節(jié)能系統(tǒng)相對費用較高，所以，多數(shù)住宅建筑開發(fā)商不愿意接受。 　　這些難題在各個行業(yè)和各施工單位之間，通過市場規(guī)則似乎很難達成完美結(jié)果，所以需要各級主管部門從政策和行政高度進行協(xié)調(diào)和規(guī)范，方可有所突破，實現(xiàn)新能源與建筑相結(jié)合的目標(biāo)。 　　本文以北京市大興區(qū)榆垡鎮(zhèn)定向安置房項目為例，介紹太陽能集熱器+空氣源熱泵雙節(jié)能系統(tǒng)工程的設(shè)計思路、相關(guān)技術(shù)。 　　1 項目概況 　　項目名稱：大興區(qū)榆垡鎮(zhèn)定向安置房工程開發(fā)商：北京萬興建筑集團有限公司、北京天恒建設(shè)工程有限公司 　　建設(shè)地點：北京市大興區(qū)榆垡鎮(zhèn) 　　工程規(guī)模：該小區(qū)是為榆垡鎮(zhèn)定向安置房住宅小區(qū)，約有380751m2，由36棟樓組成，層高為7~11層，總戶數(shù)：3488戶。 　　甲方要求：以低碳節(jié)能高效多能互補的供熱系統(tǒng)為居民用戶提供安全舒適生活熱水。 　　設(shè)計與具體施工參數(shù):建筑群為南北均分坡屋頂設(shè)計，傾斜角度為28°，屋頂設(shè)計有老虎窗和排氣通道。 圖1 項目外觀 　　2 設(shè)計思路 　　采用真空管型太陽能集熱器集熱儲熱系統(tǒng)+空氣源輔助熱源+熱水定位定壓循環(huán)系統(tǒng)+防凍系統(tǒng)組成，每天提供充足的洗浴用水水溫≥50℃，最低≥45℃，全天候供應(yīng)生活熱水。 　　3 相關(guān)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用 　　太陽能集熱器+空氣源熱泵具有潛熱充分利用、集熱水箱+恒溫水箱合理設(shè)計實現(xiàn)24h 全天候熱水、即開即熱、恒溫舒適的充分優(yōu)勢。將太陽能儲熱供熱系統(tǒng)與空氣源熱泵連接，使各種能源得到充分利用，該系統(tǒng)以“節(jié)能、高效、穩(wěn)定、可靠”為技術(shù)特點。（系統(tǒng)原理，詳見圖2）。 　　4 系統(tǒng)設(shè)計要點 　　隨著人們生活水平的提高，消費者對生活熱水的舒適性要求越來越高，很多用戶經(jīng)常抱怨太陽能熱水系統(tǒng)在冬天無法正常使用或冬季運行費用高，就算可以出水，水溫也是忽冷忽熱，舒適度大打折扣。相較而言，在北京地區(qū)氣候環(huán)境條件下太陽能供熱系統(tǒng)最佳選擇是太陽能集熱器+空氣源熱泵互補。 　　4.1 太陽能集熱器+空氣源熱泵互補 　　太陽能+空氣源熱泵互補能有效利用太陽能潛熱（太陽能潛熱，即傳統(tǒng)太陽能系統(tǒng)中因陰雨天氣或連續(xù)使用會造成40℃以下的溫水，不能直接用來洗浴，形成大量得不到有效利用的潛熱，造成大量可再生能源的浪費），按需互補，達到最充分節(jié)能效果。 　　4.2 雙水箱設(shè)計。 　　恒溫舒適，能恒溫提供生活熱水，解決太陽能熱水器熱水忽冷忽熱的問題。 　　4.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和泛用性。熱水加壓循環(huán)系統(tǒng)，承壓運行，提高系統(tǒng)的可靠性和應(yīng)用范圍，能很好地滿足多種建筑條件下的洗浴需求（低層、多層甚至高層住宅）。 　　4.4 系統(tǒng)的自動化和人性化。太陽能集熱器和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)控制集成為一體，在不同工作狀態(tài)下，實現(xiàn)系統(tǒng)全自動切換，獲得最佳的節(jié)能效果，操作簡便。 　　5 建筑群熱水耗電量分析 　　本項目合計使用熱保溫水箱1個，恒溫供熱水箱1個；空氣源熱泵機組輔助加熱2 臺，輸入功率7.8kW／臺(名義制熱量28kW/ 臺)；太陽能集熱循環(huán)泵2 臺（1 用1 備）；熱泵循環(huán)泵1臺；水箱間循環(huán)泵1 臺；供熱增壓循環(huán)泵2 臺（1 用1 備）；全自動控制系統(tǒng)1 套；其他配套設(shè)備、設(shè)施、管道、管材若干，年度耗電總量如表1所示。 　　注：1. 全年熱水總供應(yīng)量：106942.08t 熱水耗電量：12.24 kW·h /t； 　　  2. 計算條件：日產(chǎn)熱水量：60℃熱水292.998t；太陽能保證率：58.7%；相對電加熱節(jié)能率為77.9%。 　　目前，太陽能熱利用企業(yè)通過資源整合，優(yōu)勢互補，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度、提升技術(shù)實力，以資源節(jié)約型系統(tǒng)充分滿足用戶熱水的舒適性、可靠性、節(jié)約性等需求。眾多新能源行業(yè)企業(yè)也開始調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，用更高端、更節(jié)能的產(chǎn)品替換低價低端產(chǎn)品。而太陽能集熱器+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)同從用戶節(jié)能、舒適、快捷等多角度為客戶考慮，是未來集中式熱水系統(tǒng)市場的發(fā)展方向，天普集團在此方面已擁有多項技術(shù)專利?？梢韵胂?，如果業(yè)內(nèi)各廠家通過ODM、工程配套等多種方式共同協(xié)作，進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平，市場蛋糕將必然能夠做大，太陽能熱利用行業(yè)也將迎來一個嶄新的時代。(天普新能源科技有限公司  丁海兵 馮永環(huán))