太陽能水環(huán)熱泵供熱系統(tǒng)

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1、http://www.solar001.com1概述　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國正面臨著越來越大的能源壓力，特別是用于采暖、空調(diào)建筑能耗的增加，已成為我國不少城市缺電的誘因。地球上的化石燃料——煤、石油、天然氣等將逐漸開采枯竭，開發(fā)包括太陽能、風(fēng)能在內(nèi)的可再生能源利用的任務(wù)已十分迫切。所以，在提高太陽能熱利用應(yīng)用技術(shù)水平的同時(shí)，應(yīng)積極創(chuàng)造條件，將現(xiàn)有成熟技術(shù)在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用，以積累經(jīng)驗(yàn)，通過實(shí)踐進(jìn)行技術(shù)的改善、提高，起到樣板和示范作用?！　粞偶瘓F(tuán)娛樂中心是集餐飲、洗浴、演藝綜合性服務(wù)的娛樂中心，其特點(diǎn)是熱水用量大，對(duì)全年室內(nèi)

2、環(huán)境的舒適度要求高，用于采暖、空調(diào)和熱水供應(yīng)的耗能量大。為盡可能降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕業(yè)主負(fù)擔(dān)，我們提出了太陽能水環(huán)熱泵的供熱方案，利用太陽能進(jìn)行冬季采暖，春、夏、秋三季供應(yīng)生活熱水，作到全年綜合利用，并提高太陽能集熱系統(tǒng)在冬季的熱效率，得到了業(yè)主的認(rèn)可和采納，現(xiàn)已完成了初步設(shè)計(jì)。2太陽能集熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　2.1太陽能集熱器總面積的確定　　　太陽能集熱系統(tǒng)能夠獲取的有效得熱量主要受兩個(gè)因素的影響，一是太陽能集熱器本身的熱性能質(zhì)量，二是安裝的太陽能集熱器總面積。在相同的太陽能資源和氣候條件下，為得到要求的得熱量，熱性能好的太陽能集熱器需要安裝的面積小，必須

3、選擇高效集熱器，才能降低初投資，獲取最大的投資收益比。為適應(yīng)冬季采暖和三季供熱水的要求，太陽能集熱系統(tǒng)應(yīng)是閉式循環(huán)系統(tǒng)，這就要求太陽能集熱器應(yīng)有較高的承壓能力?！　　∫虼?，為保證太陽能集熱系統(tǒng)運(yùn)行的高效、安全和可靠，我們采用了清華陽光集團(tuán)生產(chǎn)的全玻璃真空管U型管式太陽能集熱器。其特點(diǎn)是在全玻璃真空管內(nèi)置入銅制U型管作為集熱介質(zhì)的通道，使集熱器的承壓能力提高至1.0Mpa。該太陽能集熱器在國際權(quán)威機(jī)構(gòu)瑞士Rapperswil太陽能檢測中心進(jìn)行的熱性能測試結(jié)果，為確定太陽能集熱器的面積提供了依據(jù)?！　　∪Ａд婵展躑型管式太陽能集熱器的瞬時(shí)集熱效率方程為

4、：　　　η=0.5608-0.92(Tm-Ta)/G–0.010(Tm-Ta)2/Ghttp://www.solar001.com太陽能人才網(wǎng)http://www.solar001.com　　　G——太陽輻照度　　　Tm——太陽集熱器平均水溫　　　Ta——環(huán)境溫度　　　用該瞬時(shí)集熱效率方程和北京地區(qū)20年的氣象統(tǒng)計(jì)資料，我們分別按冬季運(yùn)行和夏季運(yùn)行的兩個(gè)工況，逐時(shí)計(jì)算了冬夏兩季在極端條件（1月、7月逐時(shí)最大總輻照度情況）和一般條件（1月、7月逐時(shí)平均總輻照度情況）下太陽能集熱器的集熱效率，以及單位面積的累計(jì)日得熱量，即單位面積太陽能集熱器的日產(chǎn)熱水量

5、。對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行綜合分析，并參照太陽熱水器企業(yè)過去的工程經(jīng)驗(yàn)，按照最大小時(shí)熱水用水量，確定基本符合用水量要求的太陽能集熱器總面積?！　　〈_定太陽能集熱器面積更為準(zhǔn)確的方法，應(yīng)在對(duì)太陽能熱水系統(tǒng)進(jìn)行熱性能檢測，得出了日熱性能檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上，再使用標(biāo)準(zhǔn)年的逐日太陽輻照量和平均環(huán)境溫度，計(jì)算得出全年的單位面積逐日太陽能得熱量，即年逐日單位面積太陽能產(chǎn)熱水量?？照{(diào)所負(fù)責(zé)的“十五”國家科技攻關(guān)課題將開發(fā)可進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)全年熱性能預(yù)測的計(jì)算軟件，課題于2004年底完成后，將為太陽能集熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供方便的計(jì)算工具?！　?.2太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　　本工程太

6、陽能集熱系統(tǒng)所產(chǎn)生的太陽熱水，在冬季作為水環(huán)熱泵的熱源用于采暖，在春、夏、秋三季則用于生活熱水供應(yīng)。這樣既可達(dá)到全年綜合利用太陽能的目的，又可因?yàn)樗h(huán)熱泵所需的一次水溫度較低，而提高太陽能集熱系統(tǒng)在冬季運(yùn)行時(shí)的熱效率?！　　「鶕?jù)建筑物條件，太陽能集熱系統(tǒng)由兩個(gè)分系統(tǒng)組成，太陽能集熱器面積分別為160m2和260m2，總面積420m2。一般為全年熱水供應(yīng)使用的太陽集熱器傾角應(yīng)等于當(dāng)?shù)鼐暥?，北京緯度?0度，但本工程為更加有利于冬季集熱，將安裝傾角加大至45度；冬季的太陽高度角低，集熱器安裝傾角加大，則集熱器表面太陽直射輻射的入射角減小，對(duì)應(yīng)的太陽輻照量

7、增加。按夏季工況確定太陽貯熱水箱的容積，每一分系統(tǒng)的貯熱水箱容積為15m3，總?cè)莘e30m3?！　　√柲芗療崞鞯倪\(yùn)行介質(zhì)為防凍液，以解決冬季的防凍問題。因此，采用間接加熱閉式系統(tǒng)，集熱介質(zhì)通過板式換熱器加熱貯熱水箱中的用水，系統(tǒng)回水管路上循環(huán)泵前設(shè)定壓膨脹罐。http://www.solar001.com太陽能人才網(wǎng)http://www.solar001.com太陽能熱水箱是太陽能集熱系統(tǒng)和太陽熱水供水系統(tǒng)的相接點(diǎn)。每一太陽能集熱分系統(tǒng)設(shè)2臺(tái)太陽集熱循環(huán)泵，一用一備，共4臺(tái)太陽集熱循環(huán)泵；太陽熱水供水系統(tǒng)設(shè)2臺(tái)太陽熱水供水泵，一用一備?！　　≡谔枱?/p>

8、水供水系統(tǒng)環(huán)路上設(shè)置了2個(gè)手動(dòng)截止閥進(jìn)行冬季和其他三季的供水功能切換，閥1在冬季開啟，其他三季關(guān)閉，太陽熱水