恒温太阳能集中热水系统研究

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1、恒温太阳能集中热水系统研究　　中图分类号：TK511文献标识码：A文章编号：1、工程概况天津东方海陆集装箱码头有限公司位于天津港区内，太阳能热水系统设计为：500人洗浴，46个淋浴头，总水量为：30吨/天。系统采用太阳能+电辅助热系统，能一年四季正常使用，本项目恒温太阳能热水系统安装竣工时间为：2011年3月25日。太阳能热水系统主要设备：储热水箱：2个，10吨/个；集热水箱：1个，10吨/个；太阳能集热循环泵2个；变频供水增压泵2个；温差循环泵1个；太阳能集热器60板，8㎡/板；太阳能集热防雷系统。2、恒温太阳能热水设计1.1设计标准及规范《全玻璃真空管太阳能集热管》GB/T17049-

2、1997《真空管太阳集热管》GB/T17581-1998《太阳能集热器热性能室内试验方法》GB/T18974-2003《家用太阳能热水系统热性能试验方法》GB/T-18708-2002《家用太阳热水系统安装、运行维护技术规范》NY/T651-20027《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002《建筑物防雷设计规范》GB50057-94.2000版《建筑给排水设计规范》GB50015-2003《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002《设备及管道保温技术通则》GB4272-921.2系统水箱设计原则

3、恒温太阳能热水系统设计原则为：一个水箱作为收集太阳能集热器热量的集热水箱，另一个作为供浴室热水的恒温水箱（储热水箱）。考虑到每天要确保热水的正常供应，方便今后系统热水箱的检修及除垢工作，因此增加一个热水箱（作为系统正常使用时的恒温水箱），达到三个水箱互为备用的目的。即，一个集热水箱，两个恒温水箱（储热水箱）。1.3循环水泵设计恒温太阳能热水系统中各处的循环水泵的主要为传递热量的作用。本系统分为三个循环系统，循环的原理均为：“温差循环”。1、太阳能集热循环水泵：当太阳能集热器中的水温高于集热水箱的设定值时，太阳能循环水泵启动，循环将太阳能集热器高温水循环至集热水箱中。不断的循环，不断提高集热

4、水箱温度。72、集热水箱与恒温水箱温差循环水泵：集热水箱高于恒温水箱的温度设定值时，温差循环水泵启动，将集热水箱的高温水循环至恒温水箱中，直至恒温水箱达到设定值。3、浴室供热水变频循环泵：考虑到浴室的洗浴人数每时段不同、循环浴室供热水管路中的水量不同，从节能的角度考虑选用变频循环水泵。3、恒温太阳能热水系统循环控制3.1恒温太阳能热水系统图3.2恒温太阳能热水系统循环控制图中水箱之间虚线连接的管道，通常情况下阀门是常处于关闭的状态。即，恒温太阳能热水系统正常运行（没有检修水箱的情况），阀门a、b、c、f、i、l处于开启状态，阀门d、e、g、h、j处于关闭状态。集热循环：当集热器温度高于A集

5、热水箱5℃时（T1）T2），B1循环泵启动，A集热水箱底部低温水进入集热器；当集热器温度与A集热水箱温差≤2℃时，B1循环泵停止。储热恒温循环：当A集热水箱温度高于48℃时，且T2）T4，电磁阀DCF2打开，A集热水箱的热水流入B、C储热水箱；低于43℃时，电磁阀DCF2关闭。当A集热水箱温度高于B、C储热水箱8℃时，循环泵B3进行循环将A集热水箱的热水循环至储热水箱。7供水热水循环：当供热水管道温度T5低于40℃时，电磁阀DCF3打开，B2循环泵启动，把主管道的凉水打入A集热水箱；当T5高于45℃时，电磁阀DCF3关闭。（在每次洗浴半小时之前，可以采用手动让管道的冷水进行循环，可以避免不

6、使用时的浪费循环）防冻循环：当管道温度T3≤4℃时，B1循环泵启动；当管道温度T3≥8℃时，B1循环泵停止；同时还有伴热带保护，防止管道冻裂。电辅助系统：采用电辅助加热定时启动，当B、C储热水箱温度低于40℃时，电加热自动启动（也可手动启动）；当B、C储热水箱温度高于45℃时，电加热停止加热。补水系统：当A集热水箱的水位低于2水位，电磁阀DCF1打开，进行补水；当水位达到4水位时，电磁阀DCF1关闭，停止补水。当分期检修每个水箱的时候，与水箱相应的阀门调整开关状态。4、经济性能分析4.1太阳能年运行费用太阳能系统主要耗电设备如下：太阳能集热循环水泵：功率为：1.5KW；夏季每天运行8小时，

7、冬季每天运行6小时。集热水箱与恒温水箱温差循环水泵：0.5KW；每天运行4小时。7浴室供热水变频循环泵，功率为：1.1KW；每天运行4小时。伴热带：25W/m，室外管道总长约为：222米。冬季开启伴热带，天数约为：120天。春季、夏季、秋季除去90天阴雨天，总计运行155天，冬季除去40天阴雨天，冬季运行80天。电费为：1.0元/KW。阴雨天启动电加热，此费用不计算。夏季耗电电量为：[（1.5×8）+（0.5×4）+（1