項目名稱:藁城區太陽能為主多能源互補采暖案例
設計單位：河北炫坤節能科技股份有限公司
1、太陽能采暖的優勢
第一、采暖舒適；地暖是最舒適的采暖方式，太陽能地暖使用效果和傳統地暖使用效果相同，遵從溫足頂涼的人體工學原理。
第三、清潔環保無污染；太陽能是一種清潔的可再生資源，不會污染環境。
第四、夏季恒溫蓄熱模塊還有減少室內冷負荷的作用，不用開空調或減少開空調次數和能耗。
（2）GB/T 50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》
（3）GB/T 17049-2005《全玻璃真空太陽集熱管》
（6）GB 50268-2008 《給水排水管道工程施工及驗收規范》
（7）GB/T 4272-2008《設備及管道絕熱技術通則》
（8）GB 50015-2003 《建筑給水排水設計規范》
（9）GB 50303-2002《建筑電氣工程施工質量驗收規范》
（10）GB 50057-2010 《建筑物防雷設計規范》
（11）當地氣象參數及用戶要求和現場情況
3、設計原則
一是堅持節能原則。主要考慮降低農村能源消耗，每項技術的應用都要實現農村的節能減排。
二是堅持簡便原則。在整個系統操作上，要簡便易行，便于操作。
三是堅持經濟原則。主要合理考慮農民建房時經濟承受力和以后長期運轉費用的問題。當前取暖方式和采暖技術很多，取暖效果也都比較好，但有的建設費用過高、有的后期運轉費用過高，老百姓都難以承受。
四是堅持高效原則。既要考慮經濟問題又要考慮取暖的效果問題，花錢過多老百姓難以承受，花錢少效果又難以保證。所以要雙兼顧，既要省錢又要達效。
4、工程概況
5、熱值計算及設備選型
集熱器選型：根據設計規范和屋面可利用情況，在屋面布置XKGB-47/1500-60S集熱器6組，集熱面積為40.8㎡。
輔助熱源選型：
案例一空氣源熱泵選型：由于太陽能熱水系統的供應受天氣影響具有不確定性，因而輔助能源加熱設備的功率需按系統最不利工況，即太陽能系統不工作時（連續陰雨天）確定。
6、系統運行案例
6.1設計思路及原則
河北炫坤節能科技股份有限公司秉承優先利用太陽能源、保證系統全天候供暖的原則，多年來對太陽能工程系統及控制思路進行了最優化的整體設計，達到了較高的人性化管理。通過多個大中型全天候雙能源太陽能采暖系統工程實踐的檢驗，其合理性及先進性均得到了行業及用戶的認可。
6.2 設計理念及關鍵技術
（1）保證全天24小時采暖供應（或者根據用戶需求分時間段定時集中供暖）；
（2）優先利用太陽能，最低限度使用輔助能源，運行費用達到最低；
（3）一泵多用專利技術；
（4）輔助加熱專利技術；
（5）全自動運行、無需專人值守；
（6）噪音低、壽命長、少維護、安全可靠；
（7）與建筑物完美結合，整體效果協調、美觀；
6.3 系統運行過程
☆自動上水：本系統的儲熱水箱設置最低水位。當儲熱水箱液位降至最低液位時，進行補冷水過程，補至保證液位。
☆集熱循環：在光照條件下，當集熱器水溫高于儲熱水箱水溫10℃時，儲熱水箱和集熱器之間進行集熱循環；當集熱器水溫低于儲熱水箱水溫3℃時，儲熱水箱和集熱器之間集熱循環停止。
☆輔助加熱：當天氣連續陰雨或太陽能集熱器水溫滿足不了儲熱水箱的設定溫度時，輔助熱源啟動，儲熱水箱內的水通過輔熱設備將溫度提升后循環回儲熱水箱；當儲熱水箱達到保證溫度時輔助熱源加熱停止。
☆防凍：集熱器管路采用無功防凍技術，當集熱循環停止時循環管路的水在自然重力作用下流回到儲熱水箱。
☆相變儲熱：當水箱溫度高于設定溫度時，儲熱材料發生定溫相變儲熱；當水箱溫度低于設定溫度時，儲熱材料發生定溫相變放熱。
7、主材設備介紹
7.1 集熱模塊
采用“炫坤”XKGB47/1500-60S集熱模塊
7.2輔助加熱器
案例一：空氣源熱泵
針對本工程輔助熱源設計為空氣源熱泵機組。超低溫采暖空氣源機組優勢：
1、資源豐富：太陽能量巨大，取之不盡，用之不竭。太陽能一大部分能量是以地熱流、輻射熱等形式存在于空氣中，空氣能熱水器就是將空氣中的熱量和其他低溫熱源中難以利用的潛熱及工業排放廢熱等，通過空氣源熱泵搬運到水中，從而制取熱水。
2、高效節能：空氣能采暖系統從空氣中獲取大量的免費熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機用啟動能耗，熱效率達380%—600%，制造相同的熱量，空氣能的使用成本只有電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3，同時還可通過控制系統實現低谷用電，實現運行費用一省再省，高效節能是空氣能最大的特點和優勢。
3、清潔環保無污染；空氣能是一種清潔的可再生資源，不會污染環境。
4、安全可靠：空氣能獨特的使用原理，實現其在工作過程中徹底水電分離，從根本上杜絕漏電事故；由于其在使用過程中無需任何燃料輸送管道，沒有燃料泄漏、火災、爆炸、中毒等危險隱患。
6、全天候：空氣能運行不受夜晚，陰雨天影響，一年四季空氣能采暖設備還可以提供免費的生活用水。
8、系統防護措施
(1)防過熱
(2)防凍
1、無功防凍技術
2、室外部分管路外纏伴熱帶防凍。
(3)防雷
太陽能支架設置避雷針，并按規范與屋面防雷網采用Φ8鍍鋅鋼筋多點連接。
(4)防風
(5)防冰雹
系統配置的集熱器采用3.3高硼硅玻璃，可抗擊Φ25mm以下冰雹。
(6)防腐
集熱器內膽均采用SUS304-2B食品級不銹鋼，抗腐蝕能力強，經久耐用。
管 路：國標熱鍍鋅鋼管。
支 架：采用國標40×40鍍鋅角鋼，焊接處做防銹處理。
(7)關鍵設備保護
循環水泵：設計有水位保護，不會缺水運轉，并具有缺相、短路高溫、漏電保護。
(8)防垢
在上冷水處安裝阻垢器，以防止結水垢，以延長設備的使用壽命。
9、經濟效益分析
案例一運行成本：
對實施“煤改太陽能”的分散燃煤采暖居民用戶，按每戶15000元給予財政資金補貼，居民用戶承擔系統工程造價的為50000-15000=35000元；按照石家莊暖氣費收費標準22元/㎡，每戶居民可節約采暖費1250元/年。太陽能采暖系統還可以免費提高全年生活熱水，每戶居民可節約電費1000元/年，則用戶每年共可節約2250元。
案例二運行成本：
在太陽能采暖系統中太陽能保證率考慮為60%，政府給予用戶每立方天然氣1元的資金補貼，則燃氣采暖壁掛爐的運行費用為1.0m³/h*10h*（2.4-1）元/m³*120d*（1-60%）=672元，即每平方米的采暖運行費用為6.72元。
對實施“煤改太陽能”的分散燃煤采暖居民用戶，按每戶給予15000元的財政資金補貼，居民用戶承擔系統工程造價的為40000-15000=25000元；按照石家莊暖氣費收費標準22元/㎡，每戶居民可節約采暖費1528元/年。太陽能采暖系統還可以免費提供全年生活熱水，每戶居民可節約電費1000元/年，則用戶每年共可節約2528元。
綜合對比分析：
工程：藁城區太陽能采暖工程
名稱
工程造價
運行成本
節約費用
案例一
50000元
9.5元/㎡
2250元/年
案例二
40000元
6.72元/㎡
2528元/年
10、社會效益
