


類別 | 燃煤鍋爐 | 燃油鍋爐 | 燃?xì)忮仩t | 電鍋爐 |
效率 | 30% | 80% | 85% | 95% |
能源費(fèi)用 | 工業(yè)煤: | 柴油: | 天然氣: | 電: |
1.50元/ kg | 7.00元/kg | 4.50元/m³ | 1.00元/KWh |
1.4 太陽(yáng)能集熱器性能參數(shù)
集熱器類型:平板型太陽(yáng)能集熱器;
集熱器規(guī)格:2000mm×1000mm×80mm。
02 熱水系統(tǒng)配置
樓號(hào) | 每套系統(tǒng)水箱配置 | 太陽(yáng)能系統(tǒng)配置 | 供熱水分區(qū) | 集熱面積 | 總水量配置 |
員工宿舍樓(1) | 3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 一區(qū) | 472㎡ | 30m³ |
3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 二區(qū) | 472㎡ | 30m³ | |
3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 三區(qū) | 472㎡ | 30m³ | |
3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 四區(qū) | 472㎡ | 30m³ | |
3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 五區(qū) | 472㎡ | 30m³ | |
員工宿舍樓(2) | 3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 一區(qū) | 472㎡ | 30m³ |
3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 二區(qū) | 472㎡ | 30m³ | |
3個(gè)10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 三區(qū) | 472㎡ | 30m³ | |
合計(jì) | 24個(gè)10m³立式承壓水罐 | 1888塊平板型集熱器 | 共8套 | 3776㎡ | 240m³ |
03 太陽(yáng)能系統(tǒng)運(yùn)行原理圖
系統(tǒng)功能及組成:太陽(yáng)能中央熱水工程由平板型太陽(yáng)能集熱器、空氣源熱泵、集熱循環(huán)系統(tǒng)、自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)、支架、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)組合而成。
太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)行原理圖(注:此圖僅為原理示意圖,不表示實(shí)際連接方式)
運(yùn)行原理說(shuō)明
1、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)
當(dāng)T1-T2≥7℃(可調(diào))時(shí),太陽(yáng)能循環(huán)泵工作,集熱器與儲(chǔ)熱水箱開始換熱;當(dāng)T1-T2<2℃(可調(diào))時(shí),集熱器與儲(chǔ)熱水箱之間停止換熱,這樣,周而復(fù)始使得儲(chǔ)熱水箱內(nèi)水的溫度不斷升高。
2、空氣源熱泵系統(tǒng)
在15:00-22:00(可調(diào))設(shè)定的熱泵工作時(shí)間段內(nèi),當(dāng)儲(chǔ)熱水箱溫度T2<50℃(可調(diào))時(shí),空氣源熱泵工作,對(duì)儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱;當(dāng)T2≥55℃(可調(diào))時(shí),空氣源熱泵停止運(yùn)行;在15:00-22:00(可調(diào))設(shè)定的熱泵工作時(shí)間段外,空氣源熱泵不工作。
3、熱水循環(huán)泵
當(dāng)熱水管網(wǎng)的熱水溫度T3<42℃(可調(diào))時(shí),熱水循環(huán)泵工作,熱水管網(wǎng)內(nèi)的低溫水流入儲(chǔ)熱水箱,儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的高溫水進(jìn)入熱水管網(wǎng);當(dāng)T3≥45℃(可調(diào))時(shí),熱水循環(huán)泵停止運(yùn)行,使熱水管網(wǎng)的熱水溫度保持在適用的范圍內(nèi)。
4、過熱、過壓保護(hù)
1)當(dāng)儲(chǔ)熱水箱溫度T2≥70℃(可調(diào))時(shí),太陽(yáng)能循環(huán)泵停止工作,集熱器與儲(chǔ)熱水箱之間停止換熱,T2不再升高,避免系統(tǒng)出現(xiàn)過熱、防止用水點(diǎn)出現(xiàn)燙傷事故。
2)當(dāng)集熱器出口溫度T4≥90℃(可調(diào))時(shí),電動(dòng)閥打開(開啟時(shí)間可調(diào)),系統(tǒng)開始進(jìn)行高溫保護(hù)。
3)當(dāng)集熱器的出口壓力P≥冷水壓力+0.3Mpa(可調(diào))時(shí),電動(dòng)閥打開,系統(tǒng)開始進(jìn)行泄壓;當(dāng)集熱器的出口壓力P<冷水壓力+0.25Mpa(可調(diào))時(shí),電動(dòng)閥關(guān)閉,系統(tǒng)保壓。避免系統(tǒng)出現(xiàn)過壓,提高集熱器等設(shè)備的運(yùn)行可靠性,降低系統(tǒng)故障率,減少維護(hù)成本。
二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值年夏季天數(shù)取153天,熱量使用率取60 %;年冬季天數(shù)取90天,熱量使用率取100 %;年過渡季節(jié)天數(shù)取122天,熱量使用率取80 %。
01 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)總耗熱量
Q總 = Q1年夏季熱水需求總熱量+ Q2年冬季熱水需求總熱量+ Q3過渡季節(jié)日熱水需求熱量
= 2266994.21MJ + 4000578.02MJ + 2892269.74MJ = 9159841.97MJ
02 熱水系統(tǒng)投資分析
2.1、太陽(yáng)能集熱能效與投入成本分析
2.1.1、水泵及電磁閥等年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
本案在制熱過程中需要循環(huán)泵強(qiáng)制運(yùn)行及電磁閥件控制,耗電量及數(shù)量見下表:
表1 : 本項(xiàng)目水泵一覽表
設(shè)備名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 數(shù)量 | 小時(shí)功率(KW) | 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)功率(KW) |
太陽(yáng)能循環(huán)泵1 | PH-751QH | 16臺(tái) | 14.40 | 7.20 |
太陽(yáng)能循環(huán)泵2 | PH-1501QH | 16臺(tái) | 28.00 | 14.00 |
熱泵循環(huán)泵 | PH-2201QH | 64臺(tái) | 179.20 | 134.40 |
熱水循環(huán)泵 | PH-751QH | 16臺(tái) | 14.40 | 7.20 |
補(bǔ)水/回水電磁閥 | DF-50~65 | 8套 | 1.60 | 1.60 |
合計(jì) | 237.60 | 164.40 |
備注:①其它儀器儀表按0.2KW/套,耗電量2KW/h;②其中太陽(yáng)能循環(huán)泵1、太陽(yáng)能循環(huán)泵2及熱水循環(huán)泵為一用一備,實(shí)際運(yùn)行的耗電量計(jì)算一半;熱泵循環(huán)泵為三用一備,實(shí)際運(yùn)行的耗電量計(jì)算3/4。
計(jì)算小時(shí)耗電量:164.40KW;
以每天運(yùn)行8小時(shí)計(jì),每天耗電量:1315.20KW·h
則年耗電量:480048.00KW·h
年運(yùn)行費(fèi)用P1 = 480048.00KW·h × 1.0元/ kW·h =480048.00元
2.1.2、空氣源熱泵年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
全年太陽(yáng)能保證率取0.46,所以需空氣源熱泵輔助加熱量為9159841.97MJ × (1-0.46) = 4946314.66MJ,則全年電加熱耗電量為4946314.66÷3.6 ÷4.0 = 343494.07kW·h。
每年耗電費(fèi)用P2 = 343494.07kW·h × 1.0元/ kW·h = 343494.07元。
2.1.3、總年運(yùn)行費(fèi)用
年總耗電量:480048.00 KW·h + 343494.07 kW·h = 823542.07 kW·h;
年總耗電費(fèi)用:823542.07 kW·h × 1.0元/ kW·h = 823542.07元;
15年總耗電費(fèi)用:823542.07×15=12353131.05(元)
備注:熱泵平均能效取4.0,平均電價(jià)取1.0元/ kW·h。
2.2、其它常規(guī)能源能效與投入成本分析
2.2.1、常規(guī)能源的計(jì)算參數(shù)
各種燃料的當(dāng)量熱值分別為:
燃油:41310 kJ/kg | 天然氣:35530 kJ/m³ |
電:3600 kJ/ Kwh | 工業(yè)煤:20900 kJ/kg |
2.2.2、常規(guī)能源的費(fèi)用計(jì)算
1)完全使用燃油鍋爐供給的運(yùn)行費(fèi)用預(yù)算(每年按365天計(jì)算)
每年耗油量為:9159841968kJ ÷(41310×80%)=277167.82 kg
每年耗油費(fèi)用:277167.82 kg×7.00元/kg=1940174.71(元)
15年耗油費(fèi)為:1940174.71×15=29102620.68(元)
2)完全使用燃?xì)忮仩t供給的費(fèi)用預(yù)算(每年按365天計(jì)算)
每年耗氣量為:9159841968kJ÷(35530×85%)=303301.01m³
每年燃?xì)赓M(fèi)用:303301.01m3×4.5元/ m³=1364854.54(元)
15年燃?xì)赓M(fèi)為:1364854.54×15=20472818.04(元)
3)完全使用燃煤鍋爐供給的費(fèi)用預(yù)算(每年按365天計(jì)算)
每年耗煤量為:9159841968kJ÷(20900×30%)=1460899.82(kg)
每年燃煤費(fèi)用:1460899.82×1.5元/ kg=2191349.74(元)
15年耗煤費(fèi)為:2191349.74×15=32870246.04(元)
4)完全使用電鍋爐供給的運(yùn)行費(fèi)用預(yù)算(每年按365天計(jì)算)
每年耗電量為:9159841968kJ ÷(3600×95%)=2678316.36(Kwh)
每年電費(fèi)為:2678316.36×1.00元=2678316.36(元)
15年電費(fèi)為:2678316.36×15=40174745.40(元)
03 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與各類常規(guī)能源投資分析對(duì)比表
04 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與常規(guī)能源社會(huì)效益對(duì)比
05 環(huán)境影響分析
匯總后得出:
