太阳能采暖-制冷-热水三联供系统案例浅析

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1、太阳能采暖-制冷-热水三联供系统案例浅析北京旺安佳智能采暖有限公司吴仕安张振华一、引言近年来，人类社会经济发展迅猛，煤、电、石油、天然气等能源日益短缺，能源危机、环境污染等问题日渐突显，已成为威胁人类生存的头等大事，对新能源的开发利用显得尤为重要，特别是对太阳能的开发利用。太阳能作为一种可再生的清洁能源具有其它能源无可比拟的优势。我国太阳能资源十分丰富，绝大部分地区年平均日辐射量在4kwh/㎡.d以上，全国2/3以上地区年辐照量大于502万KJ/㎡,年日照时数在2000小时以上。太阳能取之不尽用之不竭，处处均可开发应用，

2、无需开采和运输，不会污染环境和破坏生态平衡，符合国家倡导的“建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，具有良好的节能减排效果。因此对太阳能的开发利用必将创造出良好的社会效益、环境效益和经济效益。我们通过深入的调查，收集了大量的信息资料，经专业人员潜心研究，设计出了太阳能采暖-制冷-热水三联供系统,并运用于多个工程。本系统不但能够满足用户冬季采暖、夏季制冷的需求，还能四季提供日常生活用热水。现根据在北京市房山区长阳镇实施的工程案例进行浅析。二、工程概况1、工程简介该建筑是一座新建的节能民居，上下两层建筑面积为419㎡，大小房

3、间共15间，砖混结构，中空玻璃塑钢门窗，外墙为370㎜厚空心砖，外墙加装70㎜厚标准挤塑板保温层，房顶采用200㎜厚聚苯板保温，建筑外围护结构符合节能50％标准。.2、设计要求夏季按3个月制冷，冬季4个月采暖，全年每天提供480升45℃热水。设计参数参照下表空调室外计算参数（表一）干球温度（℃）湿球温度（℃）相对湿度（%）夏季3226.465冬季-9----45空调室内计算参数（表二）夏季冬季房间功能温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）客厅24≦6518≦45卧室26≦6522≦45厨卫餐厅26≦6520≦4

4、56太阳能计算参数（表三）北京地区北纬39°48′，东经116°28′.月份123456T-4.6-2.24.513.119.824.0H15.08117.14119.15518.71420.17518.672月份789101112T25.824.419.412.44.1-2.7H16.21516.43018.68617.51015.11213.709T——月平均室外温度℃；H——等纬度角太阳月平均日辐射量（MJ/㎡d）。3、负荷计算依据建设部建筑设计院、北京市建筑设计院编著《建筑设备专业设计技术资料》，《建筑节能设计标

5、准》（JGJ26-95），《GB/T18713—2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》，《GB/T17049—1997全玻璃真空集热管》，《给水排水工程施工手册》，《地面低温辐射供暖技术规程》（JGJ142-2004）,《夏热冬冷地区居住节能设计标准》等及表一、表二的数据做表如下：建筑面积m²冷负荷热负荷生活热水日负荷总面积F=419m²q=35W/m²Q小时=q*F=14.67kwq=20.6w/m²Q小时=q*F=8.63kwQ=CMΔT=1*480kg*（45-10）℃/860kcal=19.5kwh注

6、：1、根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，围护结构达到节能50%的建筑热负荷指标为20.6w/m²，则419m²的建筑冬季采暖总负荷为24854KWh.冷负荷指标为35W/m²，419m²的建筑夏季制冷总负荷为15844KWh（每天12小时）。2、冬季供暖供水温度：≥35℃，回水温度：≤30℃3、冬季供暖热负荷设计比例：太阳能冬季采暖贡献率为40%，剩余60%由辅助热源低温热泵提供。64、系统组成及工作原理太阳能采暖-制冷-热水三联供系统（如下图所示）由以下六个子系统组成：太阳能集热系统、低温热水辐射地板采暖系统、

7、热水供应系统、辅助能源系统、风冷系统、自动控制系统。4.1太阳能集热系统太阳能集热系统主要由太阳能集热器、集热器支架、循环管路、循环泵、阀门、过滤器、储热水箱等组成。集热器由太阳能采暖专用真空管和特制的采暖联箱组成，本集热器实现了承压运行、超低温差传导、防垢、防冻、防漏、抗风功能，真空管经过特殊加工处理，即使玻璃管损坏系统也不会漏水，能够照常运行。集热器及支架设计安装合理，且功能与景观完美结合，不破坏建筑物美观，并可起到屋顶隔热层作用。集热器采集的热量以水为载体，通过循环管路储存于储热水箱中。水箱有两个，一个是热水水箱，

8、主要用于生活热水和洗浴热水，另一个是膨胀水箱，主要用于采暖和制冷。水箱与集热器采用高位集热器低位水箱安装方式，强制循环，停机排空的运行方式，实现太阳能的采集和系统防冻，大大提高了对太阳能的采集效率和系统安全性。64.2辅助能源系统当太阳能不能满足系统需求的热量时，不足的热能由辅助能源提供。本工程选用新一代低温空气源热