醫(yī)院太陽能平板熱水系統(tǒng)案例

0前言 本文簡要介紹某醫(yī)院太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)案例。通過對項目當?shù)貧夂驍?shù)據(jù)分析，為醫(yī)院中央熱水系統(tǒng)進行設備選型配置，選用平板太陽能熱水器作為主要熱力設備，并配以空氣源熱泵進行輔助加熱。 1項目概況 本系統(tǒng)總投資157萬元，熱水供給方式為全天候供應熱水，系統(tǒng)主要設備有平板太陽能集熱器、空氣源熱泵、保溫水箱、水泵、管道、供水控制裝置、系統(tǒng)自動控制裝置。 2熱水系統(tǒng)設計 2.1 太陽能集熱器面積選型設計計算 2.2系統(tǒng)運行原理 1. 運行方式：采用全自動集中集熱、分戶供熱的循環(huán)系統(tǒng)。 2. 集熱器與水箱的溫差循環(huán)：水箱下循環(huán)管水溫與集熱器陣列末端出口水溫溫差由微電腦溫差控制器控制循環(huán)泵工作。溫差到達設定值時如6益（可設定）時，強制循環(huán)泵和換熱循環(huán)同時啟動；當溫差低于設定溫度時如3益（可設定）時，強制循環(huán)泵和換熱循環(huán)同時停止工作。 3.空氣源熱泵控制：若太陽能水箱水溫在規(guī)定的時間段內(nèi)低于設定溫度，熱泵機組啟動，對儲熱水箱中的水進行加熱，直至達到設定的溫度為止。 4.供回水控制：系統(tǒng)采用定時加壓供水，為保證用水質(zhì)量，減少低溫水的浪費，系統(tǒng)設置一套定溫回水裝置，當管網(wǎng)末端的溫度低于設定的溫度，回水電磁閥和回水泵打開，利用管網(wǎng)中的壓力將低溫的熱水壓回水箱重新加熱，直到管網(wǎng)末端的溫度高于設定的溫度，回水電磁閥和回水泵關(guān)閉。 5.補水控制：補冷電磁閥受時間、儲熱水箱水位控制，定時定量對儲熱水箱進行補水； 2.3太陽能系統(tǒng)設計特點 1.系統(tǒng)設計運行：整個系統(tǒng)以太陽能集熱設備與空氣源熱泵加熱輔助設備并聯(lián)運行，熱泵加熱輔助以定溫控制方式?jīng)Q定啟動與否，當太陽能系統(tǒng)運行未能使水溫達到期望溫度時，熱泵加熱自動補償性運行，從而最大限度地使熱泵加熱少開機或者不開機，保證了系統(tǒng)最大限度利用免費清潔的太陽能資源。 2.系統(tǒng)安全：整個系統(tǒng)的設計完全按照國家有關(guān)防火、防震等安全性規(guī)范要求設計，熱泵加熱完全符合規(guī)范要求的防護和安全要求；各種設備的安裝基礎均采用錨固方法與建筑結(jié)構(gòu)可靠牢連接，與建筑成為一體，符合抗震要求；熱泵加熱控制系統(tǒng)具有防漏電和可靠接地，管道穿墻、樓板及橫跨樓房沉降縫均按要求加設套管并做防水處理，太陽能熱媒循環(huán)管道按照要求的坡向、坡度制作安裝；集熱器、水箱、管道支架基礎，均錨固在樓房的承重結(jié)構(gòu)上，預埋件錨固按照規(guī)范要求進行防腐處理，并做好相關(guān)防水處理；水箱、泵類、閥類等設備在現(xiàn)場安裝完畢均做水壓試驗及氣密性試驗和質(zhì)檢工作；各種管道分階段進行水壓試驗，系統(tǒng)完工后，各分項調(diào)試合格后再進行總調(diào)試，確保系統(tǒng)的安全可靠。 2.4主要設備介紹 平板太陽能集熱器（見圖1）：集熱器板芯流道材質(zhì)為全紫銅，管帶式結(jié)構(gòu)，超聲波焊接，吸熱體涂層為太陽光譜選擇性吸收涂層，吸收比0.86依0.02，發(fā)射比0.14依0.02，集熱器隔熱體為厚30mm優(yōu)質(zhì)超細玻纖棉，蓋板采用低鐵布紋鋼化玻璃。  圖1 平板太陽能集熱器 優(yōu)點：采用條帶超聲波焊接工藝，提高了傳熱效率，吸熱體為條帶，有效吸熱面積大，有效阻礙集熱器內(nèi)部空氣對流，減少熱損失，板芯流道采用高純厚壁銅管，承壓能力強，不易腐蝕，采用直接系統(tǒng)加熱，能抗凍，不結(jié)垢。融于建筑，外觀更完美，超薄設計，易安裝，與環(huán)境和諧統(tǒng)一。工藝先進，吸熱帶和管路通過超大型焊接實現(xiàn)金屬間熔融結(jié)合，結(jié)合力強，熱阻小、導熱面積大。超聲波焊接、全銅件密封，系統(tǒng)不易老化滲漏、耐空曬，免維護。 3安裝效果（見圖2） 圖2 安裝效果 4經(jīng)濟效益分析 　　4.4補充說明 1. 以該工程日供120t 熱水計算，采用燃油爐熱水系統(tǒng)、燃氣鍋爐熱水系統(tǒng)、電鍋爐熱水系統(tǒng)、太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)四種熱水系統(tǒng)作比較，結(jié)果表明：在產(chǎn)水量相同的情況下，使用太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)只需一年的時間即收回比使用燃油爐、電鍋爐熱水系統(tǒng)所增加的初期投資費用。 2. 一年以后，采用太陽能+空氣源熱泵系統(tǒng)較燃油爐系統(tǒng)每年可節(jié)約費用100萬元以上。一般太陽能+空氣源熱泵系統(tǒng)中兩種設備均可持續(xù)使用15年之久，燃油爐系統(tǒng)與燃氣爐中燃燒機只有5年左右的壽命，電鍋爐系統(tǒng)中的發(fā)熱管只有3年左右的壽命。結(jié)果表明：采用太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)經(jīng)濟效益更加顯著，使用壽命更長，更環(huán)保和安全，實乃熱水工程之最佳選擇。 3. 可以預測，隨著傳統(tǒng)能源保有量的減少，油價和電價將會進一步上漲，屆時燃油爐、電鍋爐、燃氣鍋爐系統(tǒng)年運行費用將比太陽能+空氣源熱泵系統(tǒng)年運行費用增加得更多。 （東莞市天尚太陽能有限公司 鐘羨漿）