隨著國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷地發(fā)展深入,應(yīng)用能源日漸減少。節(jié)能環(huán)保的新能源及新材料作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)為國家優(yōu)先扶持的,這在我國“十二五”規(guī)劃中有明確的規(guī)定。本項(xiàng)目位于海門市余東鎮(zhèn),建筑面積為5017.55m2,高度20.35m,是一棟五層
的賓館建筑。項(xiàng)目共34間客房,每日總熱水用量為11.8t。項(xiàng)目采用太陽能與空氣能互補(bǔ)的雙能源設(shè)計(jì)系統(tǒng)供給熱水來降低成本。
由此展開了太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合的應(yīng)用實(shí)踐研究。
1 應(yīng)用簡介
真空管式太陽能熱水器是由集熱管、水箱、排氣口、上水口、下水口和支架等構(gòu)成。集熱管利用的原理是熱水的上浮以及冷水的下沉。
空氣能熱水器,又名“空氣源熱泵熱水器”?!翱諝饽軣崴鳌敝恍枰獦O少的電能便可將其驅(qū)動,把空氣中的低溫?zé)崃课者M(jìn)來,經(jīng)過氟介質(zhì)氣化,然后通過壓縮機(jī)壓縮后增壓升溫,再通過換熱器轉(zhuǎn)化給水加熱,壓縮后的高溫?zé)崮芤源藖砑訜崴疁亍?
2 工作分析
2.1 基本參數(shù)
客房內(nèi)人員為68人,每日熱水用量一般聚集在19點(diǎn)到24點(diǎn)。一般為淋浴,每人每天用熱水量約為120L,客房熱水用量為8160L,廚房用熱水量為3800L,總用熱水量按12000L計(jì)算,此用水量根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算得出。因此項(xiàng)目中應(yīng)配備全玻璃三高真空管集熱器70組,每組 10根真空管,集熱面積2.47m2/組,以及2.2kW熱泵4臺,同時還需要一個保溫水箱,容量為12t。
項(xiàng)目的進(jìn)行需要統(tǒng)計(jì)地區(qū)過去幾年的天氣及溫度的變化詳情,查資料可知本地區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,雨水充沛,光照較足。年平均氣溫15.6℃,1月份為全年最冷月,極端年份最低平均氣溫0℃;7月為全年最熱月。冷水溫度:該地區(qū)水源采用地表水,平均溫度為5℃。空氣能熱水器只要在零攝氏度以上,就可以24小時全天候承壓運(yùn)行。因此,本地區(qū)是適合采用太陽能和空氣能雙供熱系統(tǒng)的。
2.2 工作方式介紹
陽光充足時,冷水通過管道進(jìn)入太陽能熱水器內(nèi),經(jīng)過集熱板,集熱板能收集太陽能,將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,然后把冷水加熱至60℃(可調(diào))。由于冷水的比重比熱水的比重大,熱水會自動上升,形成一個循環(huán)動力,水就在集熱板那逐漸升溫,達(dá)到一定溫度后就能進(jìn)入儲熱水箱,需要熱水的時候就能供應(yīng)熱水。
當(dāng)陽光不足時,若保溫水箱內(nèi)的熱水水位在上午10:30~11:30之間還未達(dá)水位的40%,熱泵加熱系統(tǒng)將自行啟動,并向其中注入60℃的熱水,以此達(dá)到設(shè)定的水位值時,熱泵系統(tǒng)停止工作。12:30~13:30保溫水箱的水位值應(yīng)為70%,15:30~18:30保溫水箱的水位值應(yīng)為100%,依照上述工作進(jìn)行。
3 節(jié)能分析與效益對比
3.1 數(shù)值分析計(jì)算
太陽能與空氣能互補(bǔ)熱水供給系統(tǒng)的特性:陽光充足,太陽能加熱;陽光不足,取均值并由太陽能將熱水加熱至30℃,之后由空熱泵加熱至60℃;雨天時,利用空氣能熱泵加熱。根據(jù)下表參數(shù)進(jìn)行計(jì)算:
3.2 與其他加熱方式費(fèi)用比對
能源單價與工作環(huán)境參數(shù):
按全年計(jì)算工作時間的話,按365天(即12個月)為運(yùn)行時間,經(jīng)查詢資料得,其中105天為雨天,36天為陰天,太陽能工作時長224天為有效時間。由此可得太陽能、空氣能全年工作總耗電量為:(8.16h×105d+4.45h×36d)×8.8kW=8949.6kWh。太陽能、空氣能互補(bǔ)系統(tǒng)每噸水平均每天耗電量為8949.6kWh÷365d÷12t=2.04kWh。本系統(tǒng)的平均運(yùn)行費(fèi)用與其他加熱方式對比得出下表:
根據(jù)上述對比充分表明了本系統(tǒng)的優(yōu)勢。
總而言之,建筑電氣工程質(zhì)量決定著整個工程的使用質(zhì)量和安全,因此必須要加大對建筑電氣安裝的重視,采用科學(xué)化的安裝技術(shù),在實(shí)際安裝時需要不斷加大對工藝和技術(shù)的改進(jìn),有效保障電氣安裝順利進(jìn)行。
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