


類別 | 燃煤鍋爐 | 燃油鍋爐 | 燃氣鍋爐 | 電鍋爐 |
效率 | 30% | 80% | 85% | 95% |
能源費用 | 工業煤: | 柴油: | 天然氣: | 電: |
1.50元/ kg | 7.00元/kg | 4.50元/m³ | 1.00元/KWh |
1.4 太陽能集熱器性能參數
集熱器類型:平板型太陽能集熱器;
集熱器規格:2000mm×1000mm×80mm。
02 熱水系統配置
樓號 | 每套系統水箱配置 | 太陽能系統配置 | 供熱水分區 | 集熱面積 | 總水量配置 |
員工宿舍樓(1) | 3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 一區 | 472㎡ | 30m³ |
3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 二區 | 472㎡ | 30m³ | |
3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 三區 | 472㎡ | 30m³ | |
3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 四區 | 472㎡ | 30m³ | |
3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 五區 | 472㎡ | 30m³ | |
員工宿舍樓(2) | 3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 一區 | 472㎡ | 30m³ |
3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 二區 | 472㎡ | 30m³ | |
3個10m³立式承壓水罐 | 236塊平板型集熱器 | 三區 | 472㎡ | 30m³ | |
合計 | 24個10m³立式承壓水罐 | 1888塊平板型集熱器 | 共8套 | 3776㎡ | 240m³ |
03 太陽能系統運行原理圖
系統功能及組成:太陽能中央熱水工程由平板型太陽能集熱器、空氣源熱泵、集熱循環系統、自動補水系統、支架、儲熱系統、控制系統和溫控系統組合而成。
太陽能熱水系統運行原理圖(注:此圖僅為原理示意圖,不表示實際連接方式)
運行原理說明
1、太陽能集熱系統
當T1-T2≥7℃(可調)時,太陽能循環泵工作,集熱器與儲熱水箱開始換熱;當T1-T2<2℃(可調)時,集熱器與儲熱水箱之間停止換熱,這樣,周而復始使得儲熱水箱內水的溫度不斷升高。
2、空氣源熱泵系統
在15:00-22:00(可調)設定的熱泵工作時間段內,當儲熱水箱溫度T2<50℃(可調)時,空氣源熱泵工作,對儲熱水箱內的水進行加熱;當T2≥55℃(可調)時,空氣源熱泵停止運行;在15:00-22:00(可調)設定的熱泵工作時間段外,空氣源熱泵不工作。
3、熱水循環泵
當熱水管網的熱水溫度T3<42℃(可調)時,熱水循環泵工作,熱水管網內的低溫水流入儲熱水箱,儲熱水箱內的高溫水進入熱水管網;當T3≥45℃(可調)時,熱水循環泵停止運行,使熱水管網的熱水溫度保持在適用的范圍內。
4、過熱、過壓保護
1)當儲熱水箱溫度T2≥70℃(可調)時,太陽能循環泵停止工作,集熱器與儲熱水箱之間停止換熱,T2不再升高,避免系統出現過熱、防止用水點出現燙傷事故。
2)當集熱器出口溫度T4≥90℃(可調)時,電動閥打開(開啟時間可調),系統開始進行高溫保護。
3)當集熱器的出口壓力P≥冷水壓力+0.3Mpa(可調)時,電動閥打開,系統開始進行泄壓;當集熱器的出口壓力P<冷水壓力+0.25Mpa(可調)時,電動閥關閉,系統保壓。避免系統出現過壓,提高集熱器等設備的運行可靠性,降低系統故障率,減少維護成本。
二、技術經濟分析
根據經驗取值年夏季天數取153天,熱量使用率取60 %;年冬季天數取90天,熱量使用率取100 %;年過渡季節天數取122天,熱量使用率取80 %。
01 太陽能熱水系統總耗熱量
Q總 = Q1年夏季熱水需求總熱量+ Q2年冬季熱水需求總熱量+ Q3過渡季節日熱水需求熱量
= 2266994.21MJ + 4000578.02MJ + 2892269.74MJ = 9159841.97MJ
02 熱水系統投資分析
2.1、太陽能集熱能效與投入成本分析
2.1.1、水泵及電磁閥等年運行費用計算
本案在制熱過程中需要循環泵強制運行及電磁閥件控制,耗電量及數量見下表:
表1 : 本項目水泵一覽表
設備名稱 | 規格型號 | 數量 | 小時功率(KW) | 實際運行小時功率(KW) |
太陽能循環泵1 | PH-751QH | 16臺 | 14.40 | 7.20 |
太陽能循環泵2 | PH-1501QH | 16臺 | 28.00 | 14.00 |
熱泵循環泵 | PH-2201QH | 64臺 | 179.20 | 134.40 |
熱水循環泵 | PH-751QH | 16臺 | 14.40 | 7.20 |
補水/回水電磁閥 | DF-50~65 | 8套 | 1.60 | 1.60 |
合計 | 237.60 | 164.40 |
備注:①其它儀器儀表按0.2KW/套,耗電量2KW/h;②其中太陽能循環泵1、太陽能循環泵2及熱水循環泵為一用一備,實際運行的耗電量計算一半;熱泵循環泵為三用一備,實際運行的耗電量計算3/4。
計算小時耗電量:164.40KW;
以每天運行8小時計,每天耗電量:1315.20KW·h
則年耗電量:480048.00KW·h
年運行費用P1 = 480048.00KW·h × 1.0元/ kW·h =480048.00元
2.1.2、空氣源熱泵年運行費用計算
全年太陽能保證率取0.46,所以需空氣源熱泵輔助加熱量為9159841.97MJ × (1-0.46) = 4946314.66MJ,則全年電加熱耗電量為4946314.66÷3.6 ÷4.0 = 343494.07kW·h。
每年耗電費用P2 = 343494.07kW·h × 1.0元/ kW·h = 343494.07元。
2.1.3、總年運行費用
年總耗電量:480048.00 KW·h + 343494.07 kW·h = 823542.07 kW·h;
年總耗電費用:823542.07 kW·h × 1.0元/ kW·h = 823542.07元;
15年總耗電費用:823542.07×15=12353131.05(元)
備注:熱泵平均能效取4.0,平均電價取1.0元/ kW·h。
2.2、其它常規能源能效與投入成本分析
2.2.1、常規能源的計算參數
各種燃料的當量熱值分別為:
燃油:41310 kJ/kg | 天然氣:35530 kJ/m³ |
電:3600 kJ/ Kwh | 工業煤:20900 kJ/kg |
2.2.2、常規能源的費用計算
1)完全使用燃油鍋爐供給的運行費用預算(每年按365天計算)
每年耗油量為:9159841968kJ ÷(41310×80%)=277167.82 kg
每年耗油費用:277167.82 kg×7.00元/kg=1940174.71(元)
15年耗油費為:1940174.71×15=29102620.68(元)
2)完全使用燃氣鍋爐供給的費用預算(每年按365天計算)
每年耗氣量為:9159841968kJ÷(35530×85%)=303301.01m³
每年燃氣費用:303301.01m3×4.5元/ m³=1364854.54(元)
15年燃氣費為:1364854.54×15=20472818.04(元)
3)完全使用燃煤鍋爐供給的費用預算(每年按365天計算)
每年耗煤量為:9159841968kJ÷(20900×30%)=1460899.82(kg)
每年燃煤費用:1460899.82×1.5元/ kg=2191349.74(元)
15年耗煤費為:2191349.74×15=32870246.04(元)
4)完全使用電鍋爐供給的運行費用預算(每年按365天計算)
每年耗電量為:9159841968kJ ÷(3600×95%)=2678316.36(Kwh)
每年電費為:2678316.36×1.00元=2678316.36(元)
15年電費為:2678316.36×15=40174745.40(元)
03 太陽能熱水系統與各類常規能源投資分析對比表
04 太陽能熱水系統與常規能源社會效益對比
05 環境影響分析
匯總后得出:
