海南绿城清水湾太阳能热水专案案例简析

海南綠城清水灣太陽能熱水專案案例簡析

发布时间:2013-8-29 字号：大 中 小 点击数：223

（中国太阳能产业资讯荐）摘要 本文介绍了绿城集团高档酒店式公寓项目太阳能热水系统的应用，着重介绍了太阳能系统如何和常规供水方式及能源结合，如何保证项目的可靠性，为行业同类工程案例在设计思路和能源利用方式方面提供了参考。

关键词 平板太阳能系统 酒店 公寓

1 项目概况

海南绿城清水湾项目位于海南省陵水黎族自治县，其大一期公寓分为悦海苑和观澜苑两个部分，每个部分占地面积6709m2，总建筑面积为94198.9m2，其中地上建筑面积为67526.5m2，地下建筑面积积26672.4m2

，由8幢地上10~12层度假公寓组成，建筑高度37.8m。在这些公寓项目中，设计采用平板太阳能集热器来提供热水。图1为海南绿城清水湾项目规划图。

图1 海南绿城清水湾项目规划图

1．该项目地处北纬18°22＇~18°47＇，东经109°45＇~110°08＇，属于热带海洋气候，春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨，秋季湿凉多台风暴雨，冬季干旱时有冷气流侵袭带有阵寒。年平均气温28.5℃，各月平均气温与常年相比，2、4、7、10、11、12月偏高，幅度≥1.2℃，其中11月偏高2.8℃，其余月份正常或正常略偏高。

2．生活热水定额（即日平均供水量）应根据水温、热损、气候条件、生活习惯等因素确定，根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2009表5.1.1-1规定，宾馆酒店客房旅客每床位每天按120L～160L取值。

3．本项目中要求设计计算人口：2～3.5人/户，热水用水量标准：60L/（人·d）（60℃），根据要求以此类推，一房的按2人/户，二房的按2.5人/户，三房、四房的按3.5人/户。

4．太阳能系统采用闭式系统，储热设备不采用水箱，而是采用立式半容积式换热器。

2 集热器面积计算

2.1 直接式系统集热器面积

式中：

Ac—直接系统集热器总面积，m2；

Qw—日均用水量，kg；

Cw—水的定压比热容，4.18kJ/（kg·℃）；

Tend—储水箱内水的终止温度（用水温度），60℃；

ti—水的初始温度，20℃；

f—太阳能保证率，国标取值范围0.55；

JT—当地年日均集热器受热面上辐照量，16956kJ/ m2；

ηcd—集热器全日集热效率，国标经验值取0.55；

ηL—管路及储水箱热损失率，一般取0.2。

2.2 间接式系统集热器面积

系统采用半容积式换热器，所以要按间接系统确定集热器面积

式中：

Ain—间接加热系统的太阳能集热器总面积，m2；

Ac—直接加热系统太阳能集热器总面积，m2；

FRUL—集热器总热损系数，W/（m2·℃）；该项目 FRUL宜取4 W/（m2·℃）； Uhx—换热器传热系数，850W/（m2·℃）； Ahx—换热器传热面积，m2； 2.3 计算结果（见表1 ）

表1 绿城·海南陵水项目大一期公寓太阳能热水工程项目设计参数

3系统设计

3.1 系统设计（见图2）

图2 系统设计图

3.2 控制系统设计

1. 每栋楼安装一套太阳能热水系统，热水供应系统分高区和低区，每区2个立式半容积式换热器。每栋楼配套4个立式半容积式换热器，太阳能集热器和容积式换热器进.

2.辅助热源为热水锅炉，当半容积式换热器水温过低时，热媒水对半容积式换热器循环加温。

3.太阳能加温和辅助能源加温时，半容积式换热器并联使用。

4.热水供应时进行管道循环，当循环回水温度较低时，半容积式换热器串联使用，以保证合理的热水使用。

5.立式半容积式换热器在检修时可自动交替使用。

4 节能量计算

4.1 集热系统得热量

太阳能集热系统每天提供的热量Qz：

式中：

JT —集热器总面积上的年平均日辐照量，16956kJ/m2；

A—集热器总面积，1180 m2；

ηcd—集热器年平均集热效率， 55％；

ηL—管道和水箱热损失，取20％；

则 Qx=8803555kJ

全年常规能源替代量A按照以下公式计算：

（4）

4.2 全年系统常规能源替代量和节约费用

各种锅炉效率及能源费用见表2

表2 各种锅炉效率及能源费用

同理推出各种能源的节省费用：

该系统太阳能集热面积相对常规燃油系统每年节约97.2t

该系统太阳能集热面积相对常规燃气系统每年节约106.4kNm3

该系统太阳能集热面积相对常规电力系统每年节约939560 kW·h

4.3 CO2、SO2、粉尘减排量

1. 二氧化碳减排量（kg /a）按以下公式计算：

式中：

Qco2－二氧化碳减排量，t/a；

Qbm－标准煤节约量，t/a；

2.47－标准煤的二氧化碳排放因子，无量纲。

2.二氧化硫减排量

式中：

Qso2－二氧化硫减排量，t/a；

Qbm－标准煤节约量，t/a；

0.02－标准煤的二氧化硫排放因子，无量纲。

3.粉尘减排量

式中：

QFC－粉尘减排量，t/a；

Qbm－标准煤节约量，t/a；

0.01－标准煤的粉尘排放因子，无量纲。

该系统太阳能集热器的CO2减排量为451.3 t/a，SO2减排量为3.654 t/a，粉尘减排量为1.827 t/a。

5 安装效果（图3 ）