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太陽能熱水系統絕非奢華之物
時間:2011-03-23 來源:imsia
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對于很多人來說,太陽能采暖供熱還是一項未知的技術,至少他們會這樣認為,例如,即使他們沒有自己安裝太陽能光熱系統,但他們仍然有可能在他們所住宿的酒店里享受到由太陽能加熱的水。在迪拜,哈利法塔的豪華酒店阿瑪尼,這可能是目前是世界上最高建筑物;或土耳其超奢華的卡帕多奇亞洞穴酒店,該酒店的客人都是在洞穴式房間睡覺;或者可能是達芬奇酒店,它是位于約翰內斯堡中心的新型豪華酒店。
      在這3種情形下,酒店客人不一定見到太陽能集熱器,甚至他們也很可能沒有想過他們淋浴的熱水是如何產生的。然而,安裝的每個系統其實本身都值得關注,因為供應商已經開創性地規劃和安裝了一個如此完美的系統。
約翰內斯堡的達芬奇酒店
 約翰內斯堡的達芬奇酒店是legacy 集團旗下最大的酒店,該酒店在非洲各國都擁有賓館及度假村連鎖店。位于納爾遜曼德拉廣場的酒店擁有230間客房,這其中還包括54間豪華套房。此外,還擁有兩間餐廳、一個健身中心、健康水療中心以及為吸引游客而設計的額外設施——游泳池俯瞰廣場。“南非政府已要求公眾通過提高能源利用效率以降低電力消耗,并盡可能在適宜區域安裝其他能源方式形成發電。”Kayema 能源解決方案(控股)有限公司總經理詹姆斯錫萊說明了安裝太陽能熱水系統的緣由。“而過去3年,南非的能源成本已上升約30%,未來兩年預期建筑耗能成本將上升25%,這將意味著潛在的更高價格將伴隨其后。他補充道,“這與目前的電力不足情況相匹配,而且我們可以看到通過安裝太陽能熱利用系統產生熱水的重要意義。”
Kayema是非洲太陽能和風能解決方案的集成供應商,他們設計了土耳其達芬奇酒店的太陽能熱水系統解決方案。以色列集熱器制造商Elsol為該系統提供了平板集熱器。在KBI工程項目中,南非艾伯頓的水箱制造商為Kayema負責實現網狀安裝(銅管道、管件及絕緣材料的提供)。
      站在現代化建筑酒店前面,玻璃反射出藍天白云的美景格外吸引人的眼球。向左或向右移動時,游客都能看到這個橢圓形建筑如此輕薄精致。“由于建筑物采用橢圓形的超薄設計,建筑物的屋頂空間必然非常有限。”錫萊說,“因此,可能安裝在屋頂上的集熱器數量也是有限的。其次,屋頂被用作防火通道。此外,在屋頂,最初并沒有設計承受后增加的太陽能熱水系統重量。所有面臨的這些情況都說明在該建筑物建設中應用該系統是一項較大的挑戰。
 

太陽能集熱器被提出作為支護結構安裝在屋頂的天臺上,目的是為業主騰出更多的空間。“每個設計方案都有很多因素要考慮,”錫萊說,“每個集熱器的支架都必須直接定位在承重支架上,同時要使整個建筑看起來仍然美觀漂亮,并且能夠承受風荷載高達2千牛頓/平方米。”此外,使用化學膠水制成化學螺栓,從而達到比機械螺栓更堅固的效果,但是必須提前幾個月在確切位置滲透到板材下。預制框架要在防水設施安裝完后再安裝,并且只能升高到15層樓。
      為了使人們在安裝的熱水系統下方有足夠的移動空間,該系統被安裝在屋頂水平線2.1米的位置上。“這遠遠超過了正常情況下的系統安裝所需的安裝板、銅管及絕緣線的長度,”錫萊回憶說。該工程在規劃階段花費了兩個月時間,安裝消耗了約3個月時間。
      達芬奇酒店安裝了117個2.9平方米的太陽能集熱器。該系統通過一個80米之下的機房換熱器進行換熱,用3個10000升的水箱來存儲熱能。“每天有足夠的能量將20000升的水從18℃加熱到60℃。”錫萊說,該系統是專為提供熱水而設計的。所有的酒店每年需要約60萬千瓦時的熱能來加熱水。據錫萊講,太陽能熱水系統每年可產生36萬千瓦時的熱能,這相當于滿足了60%的熱能要求。供暖需求的其余部分要靠電力來滿足。“當然如果酒店沒有這個能力,會考慮將太陽能熱水供應的貢獻率增加到100%”。他補充道。
      基礎太陽能系統的自動化是通過溫度傳感器、輻射傳感器、流量計和壓力泵控制實現的。系統能通過手機網絡收集所有數據并傳遞到數據庫以達到監測和跟蹤目的。該軟件可以視頻輸出系統的運作情況,節約了多少能源,相當于節約了多少財政資金等。“到目前為止,即使在冬季,該系統的應用情況也已經超過了所有人的預期。”錫萊說,“某些情況下,我們不得不在夜間運行系統,它會將能量釋放到空氣中,以使鍋爐冷卻下來。”在南非,冬季是五月、六月、七月和八月。該系統在4月上線,達芬奇酒店在2010年5月開業。

“像這樣的項目耗資約為200萬扎爾(約21.2萬歐元),本系統20年周期的運作現值約為600萬扎爾。”錫萊接著解釋道,“成本計算是基于目前假想Eskom公司的電價為每千瓦時0.45扎爾(約0.046歐元)而進行的,未來5年運行成本將每年上升25%,另外15年將每5年上升25%,貼現率為5%,包括維修成本,系統約5年內可以收回成本。
      土耳其洞穴度假村
      如果想欣賞別致的景點,那一定要去土耳其的卡帕多西亞洞穴度假村。卡帕多西亞(土耳其文:Kapadokya)是中歐Anatolya地貌的名稱,這是著名的火山巖石景觀。從酒店到聯合國教科文組織世界遺產Goreme景觀的距離只有4公里,該景觀就是著名的教堂洞穴。
      這家酒店是為了疏散該地區的火山凝灰巖災難而建。因此,它是嵌入巖石里成階梯狀的建筑。酒店包括79個豪華山洞式客房,房間價格每人每夜300歐元起價,最昂貴的房間價格為1200歐元。除了奢華的位置和卡帕多西亞令人嘆為觀止的景觀,酒店游客還可享有多種保健服務,其他有兩個暖水泳池(室外和室內),兩個桑拿浴室、一雪(冷卻)室、蒸汽浴室,兩個土耳其浴室、特殊療法以及按摩治療室。這都需要大量的熱水,因此需要大量的熱能。
      在業主安裝太陽能光熱系統之前,他們只能使用煤來產生能量。他們用煤做燃料,通過鍋爐里面的熱交換器來生產熱水,熱水可以輔助中央采暖并提供家庭熱水。因為煤比較便宜,所以這種鍋爐在安納托利亞的一些小城鎮仍然比較流行。采用新型供暖系統的主要原因是為了省錢,而且系統所用燃料比較獨立。此外,酒店業主為保持周圍環境自然清潔,他們希望在冬季減少黑煙煤炭,在夏季完全避免這種污染。
2009年4月,開塞利太陽能集熱器和水箱的制造商EzinC Metal A.S.獲得了大批太陽能光熱安裝的訂貨量。該項目由EzinC項目銷售部完成。EzinC經銷商是卡帕多西亞地區供應設備安裝廠之一。
      該系統由40個藍色選擇性鍍膜太陽能集熱器組成,每個集熱器面積為2.3平方米,可以滿足5000升家庭用熱水和溫泉水的使用需求。該系統于2009年6月底開始運營。
      Kutayulke在EzinC公司負責營銷和出口工作,每年該系統產生92142千瓦時的能量,這意味著每年可以產生1930344升55℃的熱水。“有了這個系統,他們每年可以節省17336千克的煤炭。”ulke說。
      “對我們來說,最大的挑戰是決策系統在何處安裝。”ulke說。由于酒店的建設是呈階梯狀的,客房都是建在巖石里的,因此空間非常有限。“因此,我們可能將太陽能集熱器安裝在露臺區。在加熱室和太陽能集熱器之間有一段距離,我們將管道放置在水箱和集熱器之間,選用與集熱器厚度相匹配的絕緣管,以減少熱能損失”ulke進一步解釋,“5000升的水箱坐落于加熱室燃煤鍋爐附近。”

據ulke了解,酒店擁有國內系統熱水溫度85℃的記錄,有時在夏天,他們并不需要存儲熱水,對于賓館的采暖來說,煤仍然是主要燃料,他們用這種資源生產其他熱水。
      “為了獲得更高的太陽能熱水系統覆蓋,我們將需更多的空間要儲存熱水,”ulke說,“但由于儲存水箱和加熱鍋爐面積有限,目前要實現更高的太陽能熱水系統覆蓋率不太可能。”不過,業主目前正考慮興建新的房間。這可能意味著太陽能熱水系統的覆蓋率也會擴大。
      迪拜的世界最高塔
      迪拜的摩天大樓——哈利法塔于2010年1月揭開面紗,之后這些最壯觀照片在媒體間瘋狂流傳。憑借828米(2716.5英尺)的高度、高于160多層的樓層,哈利法塔打破了多項世界紀錄。她是世界上最高的建筑,她是世界上最高的獨立結構,她是世界上擁有最多樓層的建筑。
      哈利法塔是一個混合型建筑,阿瑪尼酒店占用3層,單間和雙人間臥室的阿瑪尼公寓在8層,“超豪華住宅”在63層,如官方網站所說,房客可使用4個游泳池,一個獨立的游客休息室,一個4層高的健身俱樂部以及許多豪華的設施。游客可在世界上最高的餐廳122層上用餐。
      這樣的摩天大樓難以節能,但是這個建設項目的負責艾馬爾地產,一直致力于包括能源效率的技術。“能源效率舉措,尤其是通過使用可再生能源,并不是唯一的選擇,而是實現可持續發展的當務之急。通過利用太陽能發電,哈法利塔在城市發展中針對如何能有效整合城市能源友好發展舉措方面樹立了標桿作用。”阿聯酋艾馬爾地產的董事總經理Ahmad Al Matrooshi在一份新聞稿中提到。
      這些裝置之一是采用了1020平方米選擇性太陽能集熱器的太陽能熱利用系統。太陽能集熱器由希臘雅典地區的太陽能設備制造商Sole S.A.獨家提供。集熱器安裝在辦公樓所附的塔頂上,該太陽能電站每年相當于節約能源690兆瓦時。
      “每天大約有6萬升水需要加熱”,Sole公司的外貿部經理Eva Nakou表示,他沒有透露太陽能覆蓋率的具體數字。能源可供阿瑪尼酒店,以及哈法利塔內所有辦公室、部門的使用。
      太陽能熱水系統安裝完成耗時約兩個月,共有50多人參與了該項目。“該項目耗資約在30萬歐元以內。”Nakou說。此塔的另一個特色是它的玻璃表面。17.4萬多平方米的玻璃被用在墻體表面上,具有太陽熱性能的玻璃,成為強大沙漠烈日的抗眩光盾牌,并且高光反射率可以防止系統內部過熱。據生產商嘉德玻璃介紹,此種玻璃也能承受極端溫度波動和沙漠的強風。
      太陽能熱利用系統安裝在這樣較有影響的建筑上,可以提升人們應用太陽能的意識。然而,經理將不得不通知他們的顧客來了解這項技術。在約翰內斯堡和卡帕多西亞的情況則不同。即使在哈法利塔官方網站上也沒有關于能源的概念,他們認為豪華酒店的熱水是理所當然的。不過,即使他們不講自己的能源產生方式,這些項目也能表明太陽能熱利用技術的先進性,它甚至可以成為著名建筑的一部分。

作者:a Ropcke 編譯:張麗娟


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