項(xiàng)目名稱:藁城區(qū)太陽能為主多能源互補(bǔ)采暖案例
設(shè)計(jì)單位：河北炫坤節(jié)能科技股份有限公司
1、太陽能采暖的優(yōu)勢
第一、采暖舒適；地暖是最舒適的采暖方式，太陽能地暖使用效果和傳統(tǒng)地暖使用效果相同，遵從溫足頂涼的人體工學(xué)原理。
第二、太陽能采暖運(yùn)行費(fèi)用極低，幾乎不需要消耗能源；太陽能集熱面積與采暖面積比足夠設(shè)計(jì)需要，如遇到惡劣天氣我們只需運(yùn)用少量的輔助能源依然可以實(shí)現(xiàn)溫度的采暖需求。
第三、清潔環(huán)保無污染；太陽能是一種清潔的可再生資源，不會(huì)污染環(huán)境。
第四、夏季恒溫蓄熱模塊還有減少室內(nèi)冷負(fù)荷的作用，不用開空調(diào)或減少開空調(diào)次數(shù)和能耗。
（1）GB/T 18713-2002 《太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》
（2）GB/T 50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》
（3）GB/T 17049-2005《全玻璃真空太陽集熱管》
（5）Q/CYJYS383-2001《全天候太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
（6）GB 50268-2008 《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
（7）GB/T 4272-2008《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》
（8）GB 50015-2003 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》
（9）GB 50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
（10）GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
（11）當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)及用戶要求和現(xiàn)場情況
3、設(shè)計(jì)原則
一是堅(jiān)持節(jié)能原則。主要考慮降低農(nóng)村能源消耗，每項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用都要實(shí)現(xiàn)農(nóng)村的節(jié)能減排。
二是堅(jiān)持簡便原則。在整個(gè)系統(tǒng)操作上，要簡便易行，便于操作。
三是堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)原則。主要合理考慮農(nóng)民建房時(shí)經(jīng)濟(jì)承受力和以后長期運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的問題。當(dāng)前取暖方式和采暖技術(shù)很多，取暖效果也都比較好，但有的建設(shè)費(fèi)用過高、有的后期運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用過高，老百姓都難以承受。
四是堅(jiān)持高效原則。既要考慮經(jīng)濟(jì)問題又要考慮取暖的效果問題，花錢過多老百姓難以承受，花錢少效果又難以保證。所以要雙兼顧，既要省錢又要達(dá)效。
按照上述原則，我們綜合運(yùn)用新能源技術(shù)，提出了建設(shè)太陽能多能互補(bǔ)采暖房這一民居建筑模式，經(jīng)過一年多的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了預(yù)期的效果.
4、工程概況
本設(shè)計(jì)案例為藁城區(qū)農(nóng)村民居太陽能供暖項(xiàng)目，案例以采暖面積為100㎡農(nóng)居為設(shè)計(jì)模型。根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)及業(yè)主要求，設(shè)計(jì)兩套太陽能采暖案例。
案例二：采用以炫坤科技太陽能為主，燃?xì)獗趻觳膳癄t為輔，聯(lián)合相變儲(chǔ)熱材料來解決供暖需求。太陽能采暖控制系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，政府相關(guān)部門可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解項(xiàng)目運(yùn)行情況。
5、熱值計(jì)算及設(shè)備選型
集熱器選型：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和屋面可利用情況，在屋面布置XKGB-47/1500-60S集熱器6組，集熱面積為40.8㎡。
輔助熱源選型：
案例一空氣源熱泵選型：由于太陽能熱水系統(tǒng)的供應(yīng)受天氣影響具有不確定性，因而輔助能源加熱設(shè)備的功率需按系統(tǒng)最不利工況，即太陽能系統(tǒng)不工作時(shí)（連續(xù)陰雨天）確定。
根據(jù)用戶房屋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和炫坤科技空氣源熱泵機(jī)組性能曲線，選用1臺(tái)5P超低溫采暖空氣源熱泵。
6、系統(tǒng)運(yùn)行案例
6.1設(shè)計(jì)思路及原則
河北炫坤節(jié)能科技股份有限公司秉承優(yōu)先利用太陽能源、保證系統(tǒng)全天候供暖的原則，多年來對太陽能工程系統(tǒng)及控制思路進(jìn)行了最優(yōu)化的整體設(shè)計(jì)，達(dá)到了較高的人性化管理。通過多個(gè)大中型全天候雙能源太陽能采暖系統(tǒng)工程實(shí)踐的檢驗(yàn)，其合理性及先進(jìn)性均得到了行業(yè)及用戶的認(rèn)可。
6.2 設(shè)計(jì)理念及關(guān)鍵技術(shù)
在炫坤科技太陽能采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，始終貫穿著如下理念：
（1）保證全天24小時(shí)采暖供應(yīng)（或者根據(jù)用戶需求分時(shí)間段定時(shí)集中供暖）；
（2）優(yōu)先利用太陽能，最低限度使用輔助能源，運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最低；
（3）一泵多用專利技術(shù)；
（4）輔助加熱專利技術(shù)；
（5）全自動(dòng)運(yùn)行、無需專人值守；
（6）噪音低、壽命長、少維護(hù)、安全可靠；
（7）與建筑物完美結(jié)合，整體效果協(xié)調(diào)、美觀；
6.3 系統(tǒng)運(yùn)行過程
☆自動(dòng)上水：本系統(tǒng)的儲(chǔ)熱水箱設(shè)置最低水位。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱液位降至最低液位時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)冷水過程，補(bǔ)至保證液位。
☆集熱循環(huán)：在光照條件下，當(dāng)集熱器水溫高于儲(chǔ)熱水箱水溫10℃時(shí)，儲(chǔ)熱水箱和集熱器之間進(jìn)行集熱循環(huán)；當(dāng)集熱器水溫低于儲(chǔ)熱水箱水溫3℃時(shí)，儲(chǔ)熱水箱和集熱器之間集熱循環(huán)停止。
☆輔助加熱：當(dāng)天氣連續(xù)陰雨或太陽能集熱器水溫滿足不了儲(chǔ)熱水箱的設(shè)定溫度時(shí)，輔助熱源啟動(dòng)，儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水通過輔熱設(shè)備將溫度提升后循環(huán)回儲(chǔ)熱水箱；當(dāng)儲(chǔ)熱水箱達(dá)到保證溫度時(shí)輔助熱源加熱停止。
☆防凍：集熱器管路采用無功防凍技術(shù)，當(dāng)集熱循環(huán)停止時(shí)循環(huán)管路的水在自然重力作用下流回到儲(chǔ)熱水箱。
☆相變儲(chǔ)熱：當(dāng)水箱溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，儲(chǔ)熱材料發(fā)生定溫相變儲(chǔ)熱；當(dāng)水箱溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，儲(chǔ)熱材料發(fā)生定溫相變放熱。
7、主材設(shè)備介紹
7.1 集熱模塊
采用“炫坤”XKGB47/1500-60S集熱模塊
7.2輔助加熱器
案例一：空氣源熱泵
針對本工程輔助熱源設(shè)計(jì)為空氣源熱泵機(jī)組。超低溫采暖空氣源機(jī)組優(yōu)勢：
1、資源豐富：太陽能量巨大，取之不盡，用之不竭。太陽能一大部分能量是以地?zé)?/a>流、輻射熱等形式存在于空氣中，空氣能熱水器就是將空氣中的熱量和其他低溫?zé)嵩粗须y以利用的潛熱及工業(yè)排放廢熱等，通過空氣源熱泵搬運(yùn)到水中，從而制取熱水。
2、高效節(jié)能：空氣能采暖系統(tǒng)從空氣中獲取大量的免費(fèi)熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機(jī)用啟動(dòng)能耗，熱效率達(dá)380%—600%，制造相同的熱量，空氣能的使用成本只有電熱水器的1/4，燃?xì)鉄崴鞯?/3，同時(shí)還可通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低谷用電，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用一省再省，高效節(jié)能是空氣能最大的特點(diǎn)和優(yōu)勢。
3、清潔環(huán)保無污染；空氣能是一種清潔的可再生資源，不會(huì)污染環(huán)境。
4、安全可靠：空氣能獨(dú)特的使用原理，實(shí)現(xiàn)其在工作過程中徹底水電分離，從根本上杜絕漏電事故；由于其在使用過程中無需任何燃料輸送管道，沒有燃料泄漏、火災(zāi)、爆炸、中毒等危險(xiǎn)隱患。
6、全天候：空氣能運(yùn)行不受夜晚，陰雨天影響，一年四季空氣能采暖設(shè)備還可以提供免費(fèi)的生活用水。
8、系統(tǒng)防護(hù)措施
(1)防過熱
(2)防凍
1、無功防凍技術(shù)
2、室外部分管路外纏伴熱帶防凍。
(3)防雷
太陽能支架設(shè)置避雷針，并按規(guī)范與屋面防雷網(wǎng)采用Φ8鍍鋅鋼筋多點(diǎn)連接。
(4)防風(fēng)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的太陽能集熱器為整體支架，支架與集熱器基礎(chǔ)采用膨脹螺栓固定與樓面穩(wěn)固連接。
(5)防冰雹
系統(tǒng)配置的集熱器采用3.3高硼硅玻璃，可抗擊Φ25mm以下冰雹。
(6)防腐
集熱器內(nèi)膽均采用SUS304-2B食品級(jí)不銹鋼，抗腐蝕能力強(qiáng)，經(jīng)久耐用。
管 路：國標(biāo)熱鍍鋅鋼管。
支 架：采用國標(biāo)40×40鍍鋅角鋼，焊接處做防銹處理。
(7)關(guān)鍵設(shè)備保護(hù)
循環(huán)水泵：設(shè)計(jì)有水位保護(hù)，不會(huì)缺水運(yùn)轉(zhuǎn)，并具有缺相、短路高溫、漏電保護(hù)。
(8)防垢
在上冷水處安裝阻垢器，以防止結(jié)水垢，以延長設(shè)備的使用壽命。
9、經(jīng)濟(jì)效益分析
案例一運(yùn)行成本：
在太陽能采暖系統(tǒng)中太陽能保證率考慮為60%，則空氣源熱泵的運(yùn)行費(fèi)用為4.5KW*8h*0.55元/（KW*h）*120d*（1-60%）=950元，即每平方米的采暖運(yùn)行費(fèi)用為9.5元。
對實(shí)施“煤改太陽能”的分散燃煤采暖居民用戶，按每戶15000元給予財(cái)政資金補(bǔ)貼，居民用戶承擔(dān)系統(tǒng)工程造價(jià)的為50000-15000=35000元；按照石家莊暖氣費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)22元/㎡，每戶居民可節(jié)約采暖費(fèi)1250元/年。太陽能采暖系統(tǒng)還可以免費(fèi)提高全年生活熱水，每戶居民可節(jié)約電費(fèi)1000元/年，則用戶每年共可節(jié)約2250元。
案例二運(yùn)行成本：
在太陽能采暖系統(tǒng)中太陽能保證率考慮為60%，政府給予用戶每立方天然氣1元的資金補(bǔ)貼，則燃?xì)獠膳趻鞝t的運(yùn)行費(fèi)用為1.0m³/h*10h*（2.4-1）元/m³*120d*（1-60%）=672元，即每平方米的采暖運(yùn)行費(fèi)用為6.72元。
對實(shí)施“煤改太陽能”的分散燃煤采暖居民用戶，按每戶給予15000元的財(cái)政資金補(bǔ)貼，居民用戶承擔(dān)系統(tǒng)工程造價(jià)的為40000-15000=25000元；按照石家莊暖氣費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)22元/㎡，每戶居民可節(jié)約采暖費(fèi)1528元/年。太陽能采暖系統(tǒng)還可以免費(fèi)提供全年生活熱水，每戶居民可節(jié)約電費(fèi)1000元/年，則用戶每年共可節(jié)約2528元。
綜合對比分析：
工程：藁城區(qū)太陽能采暖工程
名稱
工程造價(jià)
運(yùn)行成本
節(jié)約費(fèi)用
案例一
50000元
9.5元/㎡
2250元/年
案例二
40000元
6.72元/㎡
2528元/年
10、社會(huì)效益
