平板太阳能热水系统在工厂中的应用-论文.pdf

《平板太阳能热水系统在工厂中的应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、应用技术ChinascienceandTechnologyReview啊I平板太阳能热水系统在工厂中的应用冯德顺高媛媛祁志芳(甘肃金川太阳能有限公司)[摘要]本文对某职工浴室平板太阳能热水系统进行简介，同时介绍该系统集热器的类型和热水系统的设计方法、控制原理。并结合该浴室热水系统与常规供热水系统的对比，对其在应用过程中减少能源浪费从而产生的节能效应进行分析，阐述了该热水系统产生经济效益和社会效益。[关键词]一次能源，平板太阳能热水系统；厂区浴室热水系统；节能中图分类号：TK513文献标识码：A文章编号：10

2、09—914X(2014)06—0515—011系统简介(1)集热温差循环：当集热器温度Tl和太阳能水箱温度T2的温差达到设定该职工浴室一楼为男女洗浴室，屋顶水箱间原热水箱作为恒温水箱使用。值时(设定5"C)，太阳能循环水泵、板换循环泵同时启动，通过板换加热太阳能为增大集热面积，前后两个阵列集热器采用阶梯式设计，与建筑完美结合。设计水箱内的水。当温差低于设定温度时(设定3"C)，停止工作，用水人数为500A．／日，用水量为100L／人，设计供水温度55"(2。在冬季和阴雨天(2)辅助系统工作控制：阴雨天时，

3、恒温水箱里的水温达不到用户设定温度，采用蒸汽辅助加热。-蒸汽辅助加热启动，加热恒温水箱中的水至设定温度，辅助加热停止工作。2热水系统太阳能集热器选择(3)补冷水系统控制：由补冷水装置自动定时定量补给。21各类型太阳能集热器对比33系统原理图太阳能热水系统关键设备是集热器，目前太阳能集热器按吸热体和基本原4供热水方式能耗对比理的不同，可分为平板式、真空管式等。职工洗浴用水通常由电或蒸汽进行加热，下面就电加热、蒸汽加热、平板太2．1．1平板太阳能集热器特点：阳能热水系统进行比较，分析能源使用情况。(1)金属管板

4、式结构，热效率高，产热水量大，可承压，耐空晒，水在铜管内加计算条件：热，质量稳定可靠，免维护，寿命长。(2)平板集热器集中供热系统采用回流排空(1)用水量：5O吨／日}(2)At(水温变化)：50"C。(3)年均晴朗天数：3o0天技术或双循环(采用防冻传热介质)换热技术，解决了系统的防冻结问题。(3)规(剩余65天属阴雨或者无阳光天气，平板太阳能集热系统在这段时间内也需通格：2m×lm，晴天产55℃热水量：70—100Kg／平方米。(4)日平均热效率1"1d≥过辅助加热对洗浴用水进行加热，因此三个系统在这段

5、时间不做比较。)55％。(5)安全可靠，可实现与建筑一体结合。4．1电加热系统2．2．2真空管式集热器特点：计算公式：Q电=cmAt，m=Q电／cat=17．14Kg(1)规格：晴天产55℃热水量：60-100Kg／平方米。(2)日平均热效率nd≥其中c：比热容，4187J／(kg．℃)lm：水的质量；At：水温的变化，50℃}Q50％。(3)与建筑的结合受其性能限制。(4)不承压，无法抗冻。电=lkWh=3．6×106J2．2职工浴室集热器使用类型理想状态下，无热损失，每日加热50吨水，需耗2917kWh

6、电能。在热水系该厂职工浴室热水系统属集中供热，系统需承压，在寒冷天气下须正常运统计算中，该地区晴朗天气按照300~／年计算，那么每年将耗电87．51万kWh，行。因此选择平板集热器，通过介质吸热，二次循环换热，实现24／b时供热。按照每度电0．7元计算，每年消耗费用约612570元。3热水系统设计及控制原理4．2蒸汽加热系统3．1平板集热器面积设计计算⋯[z]通常浴室用蒸汽压力为0．8MPa，温度为170U。查焓值表可得2763．2910／通过每El洗浴人数、洗浴时段、洗浴方式或者淋浴喷头个数确定集热器面K

7、g。蒸汽加热冷水后凝结成压力0．1MPa，温度为100V的凝结水，查焓值表可积，计算如下：得417．52kJ／Kg。3．1．1设计日用热水量根据公式：系统最高日产热水量：Q⋯mo．r50000L／dQ汽=cm1△t=m2(h一h)其中：Q水一最高日产热水量(L／d)；m一用水计算单位数(人)，qr__热水=4．187kJ／(Kg．℃)×m．×50"(2：1Kg×(2763．29-417．52)kJ／Kg用水定额(L／人·d)。其中：C：水比热容，4．187kJ／(Kg．℃)}m：加热水量Im，：蒸汽用量3．

8、1．2集热系统采光面积(即平板太阳能集热器面积)根据理想状态计算，1Kg蒸汽可将11．1KgT]C~JI1热50"(2，加热50TTJ~将耗用(1)集热系统直接采光面积4．5T蒸汽。按照蒸汽时价125元／吨(税后)计算，每日需花费562．5元，全年花费AC=Q×cp×(te__U)×f／[JTn×(1一nL)×1000]=684m2约合168750元。其中：AC_直接系统集热器采光面积()，Q一设计日用热水量(L