苏州某高档宾馆太阳能热水工程剖析

引  言

     太阳能与建筑结合的技术是太阳能利用普及推广的基础，需要从事太阳能与建筑行业的人们跨专业的沟通交流。太阳能产品必须以建筑为载体，以人为本，研发、设计、生产、推广和应用，背离建筑原则的太阳能产品没有生命力。太阳能光热系统归根到底是满足人们供热供能需求的环保节能的技术服务，且技术已经成熟并广泛推广开来。目前真空管集热器在国内市场仍然占很大分额，主要是由于其性能稳定而且价格适中。

工程概况

工程概况：工程项目最初热水供应采用燃煤锅炉，年运行维护费用较高，而且污染环境。由于位于市区，严重影响市容，整改后才用燃气锅炉供应，节省很大开支，业主感觉运行两年后费用仍然居高不下，于是选择了太阳能+燃气锅炉这一经济模式。尽管一次性投资费用稍高，但年运行费用较低，环保无污染，而且五年内即可收回投资，使用寿命达十五年之久。本建筑为地上建筑五层，楼顶为平屋面，长*宽为30m*6m，且要留有维修通道约1m宽，因此可安装面积约150M²，目前业主有一套燃气热水供应系统已经布置在屋面上，冷热水箱也已经在屋面上做好，只要将太阳能安装完毕，辅助以燃气热水系统，构成完整的制热水系统。

 

数据计算

     在设计太阳能热水系统时，主要考虑所在地的气象条件、用水量、系统热负荷、系统集热面积，辅助能源这几个方面。下面简单说明一下本工程的几个基本参数。

   气象数据：用户所在地位于苏州，属亚热带季风海洋性气候，四季分明，年平均气温16℃，太阳辐射量约为2700MJ/年.m2，晴天平均日照时间为8.2小时。年无霜日300天。

   用水量：根据《建筑给排水设计规范》宾馆最高日用水定额为120-160升/人，结合实际使用情况设计用水为50℃左右热水共需热水8T，即日平均用水量为8000kg。

   热负荷：根据日平均用水量，冷水初始温度15℃计算，温升按35℃计算，根据GB/T18713-2002提供的计算公式，计算可知：QA=1172.36Mj

   集热面积：据资料查得苏州地区按春、秋季节太阳日辐照量为17.5Mj，太阳能集热器效率为50%，管道损失根据《建筑给排水设计规范》取20%，则集热面积：JA=168M² 。

   辅助热源采用业主提供的燃气锅炉，这里不详述。

工程材料

      太阳能热水系统主要有太阳集热（管）器、水箱、支架、控制系统、管路及循环系统、燃气锅炉加热系统等组成。

    集热模块：真空管选用光芒双真空全玻璃管，采用磁控贱射镀膜专利技术，高温高频共渐陶瓷选择性吸收膜层，改善吸热膜层的分子结构避免了普通真空管长期暴晒而造成的膜层老化、变色、性能衰减等问题；联箱内胆和外壳均为不锈钢，发泡厚度大于50mm；支架为国标3#角钢，表面并喷塑处理，高强度耐腐蚀。

    循环水泵及上水泵：采用德国进口水泵，功率低、扬程大，无噪音。

    控制系统：采用PLC控制技术，可以实现无线通信，实时监控设备运行，可以根据需求改变程序实现特定功能，关键元器件采用进口产品。其功能:温差循环功能，防冻保护，水温、水位控制，进水、出水自动控制（并设有手动装置）。

系统工作运行方式及特点

    运行方式：本系统采用定温进水与温差控制循环和定温管道循环相结合的运行方式。基本原理方式广为熟悉，不在重复。提供系统原理图如下，尽供参考。

 

 

   系统特点：本次项目工程控制系统首次采用了无线通信技术，是我公司产品研发人员的又一结晶，同时也是一种新一代的控制技术：

1、可以连接各种远程通讯模块，通过远程控制、无线通信技术，可以实时得到系统运行数据，监控系统，便于系统的维护。

2、可以各个工程运行数据，便与学习总结，提高设计水平。

3、当系统功能需要改变时，只需要更新程序即可实现相应的功能，以满足用户的特殊要求，程序更换简单，使用ＰＬＣ技术编程，系统简单、稳定，避免更换控制柜浪费资源。

4、系统具有实时曲线跟踪、动画显示功能，采用触摸屏及PLC控制硬件，系统高效可靠，性能稳定。

5、可一个控制系统控制多个太阳能热水系统，集中监控，节省资源，提高资源的利用率。

6、设计防工程欠款功能，专用密码程序，安全可靠。

经济性分析

      本宾馆太阳能热水工程项目最初热水供应采用燃煤锅炉，年运行维护费用较高，而且污染环境，严重影响市容。整改后才用燃气锅炉供应，节省很大开支，业主感觉运行两年后费用仍然居高不下，于是选择了太阳能加燃气锅炉这一经济模式，这种模式到底能够节省多少能源，我们可以将太阳能与燃气互补及完全燃气、燃煤制备生活用热水这三种模式的年运营费用作个计算比较，孰费孰省，一目了然。

1、单独使用燃煤锅炉热水器：

每天需要的热水量为8000KG，煤的单价约600元/吨，则

每年的运行费用=1172360÷4300÷60%×0.6×365=99514.2元

2、单独使用燃气锅炉：

每天需要的热水量为8000KG，煤的单价约2.2元/m3，则

每年的运行费用=1172360÷8600÷75%×2.2×365=145954.3元

3、使用太阳能加燃气锅炉辅助加热：

    由于苏州每年有280-300天左右的时间可以完全由太阳能来提供热水，这样每年大概有85天的时间由燃气提供热水。

    每年的运行费用=1172360÷8600÷75%×2.2×85=33989.4元

    从以上计算可以看出：就年运行费用而言，采用太阳能和燃气辅助的系统运行成本最低，燃煤锅炉费用次之，燃气热水器最高。综合判断，使用太阳能系统制备生活用热水的设备回收期一般在1.5年--5年。而太阳能热水系统主体的设计寿命在15年以上。所以安装太阳能热水系统是既经济又环保的节能方式。

工程总结

本工程是以作为苏州光芒形象工程为起点，从设计、用材、施工、验收完全按照GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》等过家相关标准进行，同时根据现场的实际情况，适时调整，在技术要求满足的条件下，做到现场整洁美观，与建筑的完美结合，系统已正常运行，得到了用户的好评。