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東方海洋云溪養殖基地太陽能熱水-海水換熱系統

時間：2018-07-18 來源：imsia

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一、項目概況

山東東方海洋科技股份有限公司，是一家從事海洋漁業為主的集海水養殖、冷藏加工、科研推廣及國際貿易于一體的國家火炬計劃重點高新技術企業、農業產業化國家重點龍頭企業、國家級水產良種場。該太陽能熱水項目位于煙臺市牟平區云溪養殖基地，主要為苗種繁育養殖用海水加熱，通過換熱方式使海水溫升約20 ℃。使海水溫度常年保持在27 ℃左右。

二、太陽能資源：

依據國家氣象中心提供的全年太陽輻照資料《中國氣象輻射資料年冊》，以煙臺地區氣象資料為參考，作為設計依據：

三、設計依據：

1、GB/T18713-2002 《太陽能熱水系統設計、安裝及工程驗收技術規范》

2、GB50015-2003 《建筑給水排水設計規范》

3、GB50207-2002 《屋面工程質量驗收規范》

4、GB50242-2002 《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》

5、GB50303-2002 《建筑電氣安裝工程施工質量驗收規范》

6、GB50364-2005 《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》

7、DGT 32/T08-2005 《住宅建筑太陽熱水系統一體劃設計、安裝與驗收規程》

8、GB/T20095-2006 《太陽能熱水系統性能評定規范》

9、GB/T 12936-1991 《太陽能熱利用術語》

10、GB/T17581-2007 《真空管太陽集熱器》

11、GB/T 17049 -2005 《全玻璃真空太陽集熱管》

12、03S401 《管道和設備保溫、防結露及伴熱帶》

12、06SS128 《太陽能集中熱水器系統選用與安裝》

13、GBJ10-89 《鋼筋砼設計規范》

14、GB50009-2001 《建筑結構荷載規范》

15、GB50015-2003 《建筑給排水設計規范》

16、GB50303-2002 《建筑電氣工程施工質量驗收規范》

17、L05SJ004 《太陽能熱水器安裝與建筑構造》

四、熱水負荷設計：

太陽能熱水系統主要為養殖基地育苗池內海水加溫，該基地共用育苗池20個，每個容量10m3，共計200m3。設計溫升20℃。則系統熱負荷為：

Q=MCPΔT=16748000KJ。

即：200m3海水溫升20℃所需熱負荷為16748MJ。

五、太陽能熱水系統集熱面積：

根據公式：

（式一）中：Ac————直接系統集熱器總面積，㎡；

Qw*Cw*(tend-ti)----熱負荷 MJ(25122MJ)

f——太陽能保證率 %，無量綱；根據系統使用周期內的太陽輻照、系統經濟性及用戶要求等因素綜合考慮后確定，宜為30%～60%；無量綱，取值：50%。

ηcd——集熱器的年平均集熱效率；根據經驗取值宜為0.35～0.50，具體取值應根據集熱器產品的實際測試結果而定，取值0.45。

ηL ——管路及儲水箱熱損失率，無量綱；國標根據經驗值取0.2～0.3。取值：0.25。

JT----1月份時傾斜面月平均日太陽輻照量：：14.270(MJ/㎡.d）

（式二）中：AIN————間接系統集熱器總面積，㎡；

FRUL----集熱器總熱損系數W/(㎡.℃）取值2.6W/(㎡.℃）（實測數據）

UHX---換熱器傳熱系數W/(㎡.℃）取值2000-3000W/(㎡.℃）

AHX---間接式系統換熱器換熱面積，㎡（通過計算為30㎡）

通過計算太陽能集熱面積為：1843㎡。

六、運行原理：

運行原理說明

（1）集熱溫差循環：當集熱器溫度T1與水箱中的水溫T2溫差≥6℃（默認值，可調）時，集熱循環泵P1啟動，將集熱器中熱水打進集熱水箱中，當兩者溫差≤2℃（默認值，可調）時，循環泵P1停止；通過不斷循環將集熱水箱內水溫提高。

（2）集熱管路防凍循環：冬季當集熱管路T3中溫度低于5℃（默認值，可調），集熱循環泵P1開啟進行循環，當集熱器管路內水溫升高至10℃（默認值，可調）時，系統控制關閉循環泵P1，以防止循環管路凍堵（冬季使用）；

（3）電熱帶防護：為防止管道冬季凍堵，冷水補水管及循環管敷設電熱帶，當管道溫度低于5℃，電熱帶啟動進行加熱，當達到10度電熱帶停止加熱。

（4）高溫防炸管保護：當集熱器溫度T1高于90℃（默認值，可調）時，集熱循環泵P1停止循環，當T1溫度下降到85度時再次啟動（防空曬炸管）；此功能可根據情況選擇關閉或開啟。

（5）低水位補水：為保證供水水箱內有足夠熱水供應，當水箱的水位≤1水位（25%），電磁閥DCF1打開對水箱補水，當水箱水滿或達到設定水位停止補水；

（6）溫控補水：當水箱水溫超過60度且水箱未滿，電磁閥DCF1打開對水箱補水，當水箱水滿或水溫降到50度停止補水。

（7）換熱供水：通過溫度探頭T4，T5探測板換一次側，二次側溫度,達到啟停條件，供水泵啟動。

（8）防結垢措施：熱水在高溫時容易形成水垢，造成系統循環不暢，在冷水補水端加硅磷晶水處理。

七、節能量

太陽能熱水系統每節約1T標準煤，就等于減少向大氣排放：CO?：0.72噸；SO?：0.02噸；粉塵：0.2噸。本系統年節約標準煤251噸，可減少CO? 180.72噸，SO?5.23噸，粉塵：50.2噸.

八、項目照片