龍崗體育新城安置小區(qū)位于深圳市龍崗區(qū)黃閣坑社區(qū)黃閣翠苑以西,總用地面積101286.74m2,建筑面積316143.09m2,共21棟16~34層高層住宅。整個小區(qū)分為自住區(qū)和出租區(qū),自住區(qū)包括A1~A8型住宅樓、B型住宅樓(1棟);出租區(qū)包括C1~C6型住宅樓、D1~D6型住宅樓。目前土建工程進度除D3棟正在進行標準層施工外,其余單元均已完工。
該項目由深圳市嘉普通太陽能有限公司承建,采用了半集中式太陽能中央熱水系統(tǒng),被評為2006年第一批住建部可再生能源建筑應用示范項目。太陽能熱水系統(tǒng)使用平板型太陽能集熱器,分布于屋頂和建筑立面,安裝面積11310m2。
光熱利用設計方案
本項目住宅建筑均為高層,以18~24層居多,最高樓層為34層,所有屋面均采用平屋面形式,采用半集中式中央熱水系統(tǒng),其特點如下:
1.使用嘉普通公司專利技術全承壓分戶式免計量太陽能熱水系統(tǒng),集中取熱,分戶儲熱,通過循環(huán)泵將換熱工質(zhì)輸送到每個用戶的水箱中,在水箱中利用換熱盤管將水加熱,換熱工質(zhì)再次循環(huán)至太陽能集熱系統(tǒng);
2.用熱水時,熱水由冷水頂出,水壓穩(wěn)定。用熱水量和輔助加熱均由用戶單獨承擔,減少了物業(yè)管理的難度和成本;
3.集熱部分可承壓運行,系統(tǒng)閉式循環(huán),避免因水質(zhì)引起管路和集熱器結垢,運行控制方式簡單;
4.該系統(tǒng)的最大特點是采取了分戶儲熱,將熱水儲存于每戶中,這樣可以減少水箱占用屋面或地下室面積,整個系統(tǒng)的管路在建筑中不影響建筑美觀。
設備配置及特點
1.太陽能熱水系統(tǒng)采用承壓半集中供熱水系統(tǒng),集中取熱,分戶儲熱。換熱工質(zhì)通過循環(huán)管網(wǎng)輸送至用戶水箱中,在水箱中加熱熱水后,換熱工質(zhì)再次循環(huán)集熱系統(tǒng)中,通過循環(huán)換熱保證建筑各樓層用戶全天候即開即用熱水,并且水壓穩(wěn)定水質(zhì)衛(wèi)生;
2.太陽能集熱器采用紫銅平板集熱/一體式平板式集熱器,吸收率≥93%,發(fā)射率≤10%,熱效率≥61%,系統(tǒng)使用年限20年以上;本項目部分使用了一體式平板型太陽能集熱器,集熱器背板邊框一體壓制,其保溫性能和熱效率更好;
3.鑒于本項目建筑為18~34層的高層建筑,樓頂安裝太陽能集熱器的面積不足以保證每戶的熱水用量,因此將太陽能集熱器分別安裝于建筑樓頂花架、女兒墻以及陽臺,從而保證了太陽能集熱系統(tǒng)的供熱能力。此舉在太陽能建筑應用領域?qū)賴鴥?nèi)首創(chuàng);
4.集熱器有效采光面積為11310m2,是目前世界最大的全承壓二次換熱太陽能供熱系統(tǒng);
5.系統(tǒng)采用以太陽能為主,以燃氣熱水器作為陰雨天輔助加熱能源;
6.光熱系統(tǒng)采用半集中式承壓供應熱水系統(tǒng),取熱水的方法為頂水法;
7.儲熱恒溫水箱采用不銹鋼內(nèi)膽,聚氨酯發(fā)泡工藝,保護層采用PVC塑鋼裝飾扣板拼裝;
8.太陽能工程控制系統(tǒng)具備水溫水位顯示,自控定溫上水,自控溫差循環(huán),以太陽能系統(tǒng)取熱為主,輔助熱源為輔,主輔能源自動轉換,自控回水保溫循環(huán),提供設備運行遠程監(jiān)控信號源。太陽能系統(tǒng)全自動循環(huán),無需專人值守;
9.集熱循環(huán)管路采用國家標準銅管或鋁塑管;
10.管路系統(tǒng)保溫室外管路采用橡塑管管套,厚度≥30mm,外做鋁板保護層;
11.太陽能集熱系統(tǒng)監(jiān)測。
本項目每棟樓都設置了太陽能集熱系統(tǒng)遠程監(jiān)測設備,能實時監(jiān)測和計量太陽能集熱系統(tǒng)的集熱效果。
運行情況總結
本太陽能熱水系統(tǒng)工程進度配合項目土建工程進度,截至9月20日,A1~A8棟熱水系統(tǒng)除A1棟、A7棟和A8棟外,其余已交付使用;B棟熱水系統(tǒng)已交付使用;C1~C4棟熱水系統(tǒng)正在施工;D1~D6棟熱水系統(tǒng)工程除D3其余已完工。
A2、A3、A4、A5、A6、B棟太陽能熱水系統(tǒng)已交付使用,目前運行情況良好。根據(jù)實際使用情況,太陽能熱水系統(tǒng)晴天所產(chǎn)熱水溫度最高可達70℃,不啟用輔助加熱的情況下陰雨天所產(chǎn)熱水可達30℃以上;完全利用太陽能加熱天數(shù)為295天,完全需要輔助加熱天數(shù)為40天,半陰半晴天數(shù)為30天(折合為22天完全需要輔助加熱),即全年完全需加熱天數(shù)66天。太陽能熱水系統(tǒng)的運行情況達到了設計方案要求,能滿足小區(qū)用戶的熱水使用需求。
經(jīng)濟效益分析
本工程太陽能熱水系統(tǒng)的總增量成本為近3000萬元。1m3冷水從20℃加熱到60℃需要耗電46.7kWh。整個小區(qū)每年熱水量為21.9萬噸,其中由太陽能提供熱水18萬噸,每年可節(jié)省電量840萬kWh,按深圳市商業(yè)用電0.9元/kWh計算,每年可節(jié)省生活熱水耗電費用756萬元。根據(jù)項目增量成本和年節(jié)能效益分析,該項目投資回收期約為3.6年。
環(huán)境效益分析
根據(jù)太陽能集熱器單位面積(每m2)年節(jié)煤量0.15噸的計算標準,深圳市體育新城的11310m2太陽能熱水系統(tǒng)全年節(jié)約標煤約1700噸。國家發(fā)改委能源研究所規(guī)定,我國標煤的碳排放系數(shù)為0.68,因此可得出本項目每年CO2、SO2、NOX、固體粉塵等有害物質(zhì)的減排量如下:
根據(jù)項目年減排量指標,本項目綜合年環(huán)境效益約為90.5萬元。