發(fā)言人：皇明太陽能工程師
內(nèi)容：《太陽能游泳池加熱系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范解讀及案例分享》
大家好，我是皇明技術(shù)研發(fā)中心的劉洪緒，非常高興能有機(jī)會跟大家一起分享一下行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(太陽能與游泳池加熱系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范)，這個標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)在兩年之前已經(jīng)實(shí)施了，之后我們做了一些太陽能游泳池的案例與大家分享一下。
該標(biāo)準(zhǔn)的范圍是從前期的技術(shù)術(shù)語，到定義、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、驗(yàn)收一整套的太陽能機(jī)熱部分的流程。，因?yàn)檫@個是太陽能游泳池加熱系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，所以它的設(shè)備范圍包含了透明蓋板的平板型集熱器和真空管型集熱器。這是前期能源部分的，太陽能能源部分的規(guī)范，不包括后邊的泳池部分的規(guī)范。這個集熱設(shè)備也不包含悶曬的集熱器，它引用的規(guī)范比較多，主要分為兩大類，一個是太陽能方面的標(biāo)準(zhǔn)，再一個就是建筑、電器、鋼購。這些技術(shù)規(guī)范都是引用了標(biāo)準(zhǔn)里面的。
這個標(biāo)準(zhǔn)里面的第三部分是術(shù)語跟定義，這里面一共講了五個術(shù)語。第一個是太陽能游泳池加熱系統(tǒng)，這個加熱系統(tǒng)的定義是利用太陽能機(jī)熱設(shè)備轉(zhuǎn)化的熱能供給游泳池加熱能量需求的系統(tǒng)，主要包括四大部分，一個是集熱系統(tǒng)，這個就是指的太陽能真空管型集熱器，平板型集熱器和換熱設(shè)備。換熱設(shè)備有的有，有的沒有，分直接的和間接的，直接的加熱系統(tǒng)就是沒有換熱設(shè)備。還有一個就是常溫能源設(shè)備，因?yàn)榭?a href=/topic/1206.html target=_blank>太陽能，大家都知道太陽能是靠天吃飯的。所以說有時候不好用，陰雨天的時候它就需要一些常規(guī)的能源設(shè)備，這個也包含在規(guī)范里面。再一個就是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)是這個里面比較核心的一個軟件部分。
直接加熱系統(tǒng)和間接加熱系統(tǒng)這里也有一個定義，直接加熱系統(tǒng)是太陽能集熱系統(tǒng)中的水直接供游泳池使用，就是中間不需要換熱設(shè)備的游泳池加熱系統(tǒng)，就是太陽能集熱器的水直接到泳池，中間沒有換熱設(shè)備。再一個就是間接加熱系統(tǒng)，它倆正好是相對的。太陽能集熱系統(tǒng)收集的熱量通過換熱設(shè)備傳遞給游泳池加熱的系統(tǒng)，中間多了一個換熱的設(shè)備。從集熱器到游泳池的水，就是中間加個水箱，水箱可以緩沖一下，這種系統(tǒng)也是屬于直接系統(tǒng)，它不屬于間接系統(tǒng)。間接系統(tǒng)這里面定義非常明確，就是說中間一定要加上換熱設(shè)備，沒有換熱設(shè)備的都是屬于直接的。
游泳池加熱量，加熱量使這個游泳池的水保持你設(shè)計(jì)的溫度，需要給它提供的能量。這部分一共是分了三個部分。一個是池水表面蒸發(fā)損失熱量，這個是比較大的。再一個就是傳導(dǎo)熱量損失的溫度。第三部分是加熱普通新鮮水的熱量。
傳導(dǎo)損失的熱量其實(shí)也分了幾塊，一個是泳池本身，泳池壁，泳池底部，往外傳導(dǎo)的熱量。再一個就是換熱設(shè)備、集熱系統(tǒng)管道本身的一個熱量損失都在泳池加熱熱量里面，后邊還有一些附表，標(biāo)準(zhǔn)附表計(jì)算的公式都在里面。
最后一個術(shù)語就是太陽能保證率，太陽能保證率是游泳池加熱系統(tǒng)中太陽能提供的熱量占游泳池加熱量的百分比，因?yàn)?a href=/topic/1206.html target=_blank>太陽能保證率不是說越高越好，也不是說越低越好，其實(shí)它跟現(xiàn)場的環(huán)境還有現(xiàn)場的環(huán)境位置有關(guān)系。一年四季使用還是分季節(jié)的使用，安裝集熱器的面積夠不夠用，這個就決定了百分率。一般情況下，我們一般做的這些泳池基本上都在50%左右。
這個標(biāo)準(zhǔn)的第四部分也是太陽能游泳池加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這個系統(tǒng)設(shè)計(jì)里面第一個是在基本的一些規(guī)定情況，這個規(guī)定里面有好幾條，我列了其中幾條。一個是泳池加熱系統(tǒng)綜合考慮環(huán)境條件，游泳池類型、公司規(guī)模等。再就是加熱系統(tǒng)要包含能源加熱設(shè)備，常規(guī)能源加熱設(shè)備其實(shí)這個就是輔助能源。再就是加熱系統(tǒng)與池水接觸的設(shè)備和管道應(yīng)耐化學(xué)藥劑腐蝕。往往跟甲方溝通的時候，他們就會有一些或者現(xiàn)場有一些約定，因?yàn)楝F(xiàn)場條件的限制，這就是最基本的。再就是分類選型，有了現(xiàn)場的錘煉，甲方要求就開始給他做方案，選型，選型就是看看它適合做什么樣的。根據(jù)環(huán)境因?yàn)闂l件做間接式的還是做直接式的。這個選型可選擇的也是比較多的，加熱的設(shè)備是平板還是真空管，還是其他的常規(guī)能源的輔助。
游泳池加熱量，這個標(biāo)準(zhǔn)分了三部分，其實(shí)第二和第三都是屬于傳導(dǎo)的熱量損失，單給他列出來，這個具體的計(jì)算后面有附表公式。這是游泳池加熱的熱量損失，剛才說了第一部分游泳池池水表面蒸發(fā)熱量損失，就是按這個公式來。第二個它的傳導(dǎo)熱量損失，這一個基本上是不算的，沒有具體的公式。一般情況下，咱這個標(biāo)準(zhǔn)上列的是都按第一部分蒸發(fā)損失熱量的20%來計(jì)算，一般游泳池按照15%到20%之間了，根據(jù)你泳池條件自己去選擇。
第三部分是補(bǔ)充新鮮水加熱的熱量，這個室內(nèi)跟室外的差距比較大，這個也有具體的公式。第四考慮是用區(qū)域，集熱類型，防凍方式，標(biāo)準(zhǔn)方式。集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮的比較多，一個是面積的大小，能量大小。再一個就是考慮防凍的形式，防凍形式也是比較多，有排空的，有回流的，還有防凍液系統(tǒng)的，還有循環(huán)防凍的，這個要根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件，根據(jù)實(shí)際條件來選擇。
集熱面積計(jì)算，在這個標(biāo)準(zhǔn)里面也有一個公式，這是直接加熱系統(tǒng)的集熱面積與計(jì)算公式。這里面提供了一些參數(shù)，太陽能保證率這里面宜選0.2到0.8之間，這個范圍是比較大的，這個是根據(jù)投資情況，可以安裝集熱面積的尺寸、面積來確認(rèn)太陽能保證率。
再一個是集熱器的集熱效率，這一個標(biāo)準(zhǔn)上沒有給參考值，在其他的國標(biāo)上有一個經(jīng)驗(yàn)值，就我們選的時候，也是在這個范圍之內(nèi)是0.4到0.55。像皇明的，我們做游泳池的時候選擇的0.5的。再一個就是管入及出水箱熱量損失，這個選系數(shù)從0.1到0.2，一般選0.2的比較多，有20%的熱量損失。
這個是間接加熱系統(tǒng)集熱面積計(jì)算，這里面要說的是熱損系數(shù)，集熱器的熱損系數(shù)，平板跟真管的是不一樣的，真管的熱損系統(tǒng)稍大一些，在4瓦到6瓦之間，但是現(xiàn)在平板都在5左右熱量損失。真空管的保溫性比較好，熱量損失系統(tǒng)也比較小，1瓦到2瓦之間。這個在國標(biāo)里面是3瓦，小于3瓦，實(shí)際上咱們國內(nèi)的集熱器的情況基本上都在2以內(nèi)，真空管集熱器國內(nèi)做的是比較好的。
再就是集熱系統(tǒng)防凍，如何設(shè)計(jì)防凍，它里面有水的話，防凍是比較關(guān)鍵的，因?yàn)槎家?jīng)過冬季，有時候在廣州有可能也會結(jié)冰，所以說都要考慮這個防凍。防凍的類型也比較多，這個表里面按照間接系統(tǒng)和直接系統(tǒng)兩種方式來列的，直接系統(tǒng)里面就是集熱器直接跟游泳池的水加熱的，是一個循環(huán)的。防凍型主要是用排空和循環(huán)防凍。間接系統(tǒng)里面中間有換熱系統(tǒng)的，用太陽能集熱系統(tǒng)到泳池的水用換熱設(shè)備的，一個是采用回流，再一個就是采用防凍液，你不循環(huán)冬季也沒事，零下10度，零下20度，根據(jù)你地理環(huán)境選擇防凍液的冰點(diǎn)。
其實(shí)在實(shí)際操作過程當(dāng)中，防凍液的系統(tǒng)成本是比較高的，直接循環(huán)水的間接系統(tǒng)比較多。一般防凍都是用電熱帶加上防凍循環(huán)，只要冬天有電不斷電，系統(tǒng)是沒問題的，因?yàn)檫@個在全國范圍之內(nèi)做的比較多的。包括東北那邊我們做真空管的也很多都是用電熱帶加上防凍循環(huán)解決冬天防凍。
4.5部分是換熱設(shè)備，換熱設(shè)備這個里面，這一部分都是民用的一些標(biāo)準(zhǔn)，還有常規(guī)能源設(shè)備，選的時候都是根據(jù)相關(guān)的規(guī)范。
4.7部分是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)一個是安全防護(hù)，因?yàn)樵O(shè)置自動控制，涉及到安全的，不能用人為的去控制它，要設(shè)置一個自動的。再一個是防凍，防凍也要設(shè)計(jì)成自動的，不能設(shè)計(jì)人為，因?yàn)槿藶橥丝赡芫蛢隽耍@個系統(tǒng)就壞了。
這里面4.7.3這個概論里面是這樣說的，集熱系統(tǒng)運(yùn)行方式宜采用溫差型來控制，這個也是分直接系統(tǒng)或間接系統(tǒng)來說。間接系統(tǒng)是完全按溫差循環(huán)來控制的，直接系統(tǒng)還要考慮游泳池池水的問題，兩個條件去控制集熱循環(huán)。集熱系統(tǒng)和常規(guī)能源加熱設(shè)備自動切換也宜采用定溫控制，就是太陽能的集熱給泳池的水加熱，還是輔助能源（常規(guī)能源）給泳池的水加熱，這個要用自動控制的。
第五部分就是施工，前面設(shè)計(jì)了之后后面施工，施工的話有一個總體的原則，就是太陽能游泳池加熱系統(tǒng)安裝施工應(yīng)單獨(dú)編制施工組織設(shè)計(jì)，包括主體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)備安裝，裝修，安裝措施的內(nèi)容。還有就是施工安裝不應(yīng)該破壞建筑物的結(jié)構(gòu)屋面與地面防水和輔助設(shè)備。這樣的話游泳池加熱系統(tǒng)在建筑上其實(shí)還沒有把它完全融進(jìn)去，一個是不破壞原有的建筑，原來的結(jié)構(gòu)，防水，把太陽能加在上面這樣的話有時候也是比較被動的。但是在前期做建筑設(shè)計(jì)的時候，把太陽能集熱系統(tǒng)加進(jìn)去，融合進(jìn)去，做在建筑規(guī)范、建筑圖紙里面，這樣我們施工起來也比較簡單，也美觀也好看。在建筑的時候一定要把管道預(yù)留好。
第六部分是系統(tǒng)的調(diào)試、檢測與驗(yàn)收。安裝完之后調(diào)試都調(diào)試哪些內(nèi)容呢？標(biāo)準(zhǔn)里面也列了幾項(xiàng)，一個是運(yùn)行，看功能是否正常？功能正常了然后看看硬件設(shè)施設(shè)備檢測。這些都調(diào)試了沒有問題了，讓這個系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行72小時，這個系統(tǒng)運(yùn)行了72小時沒有任何故障才算調(diào)試完成。調(diào)試完成之后就要檢測，系統(tǒng)檢測，這個里面主要是檢測太陽能保證率，太陽能保證率你設(shè)計(jì)的時候是按50%、60%還是40%，檢測的時候這個是比較關(guān)鍵的，看能不能達(dá)到保證率，這個保證率在采樣的時候比較關(guān)鍵，選什么樣的天氣，什么樣的季節(jié)去檢測，這有一些影響。保證率它允許的誤差在百分之十范圍內(nèi)都算合格的。再一個就是檢查完之后驗(yàn)收，其實(shí)有最終的驗(yàn)收，有前期分項(xiàng)的驗(yàn)收，分項(xiàng)的驗(yàn)收主要是由監(jiān)理工程師組織，最終的驗(yàn)收就是最后移交了，是要由甲方，建設(shè)單位去組織人員去驗(yàn)收。它驗(yàn)收要看前面的調(diào)試內(nèi)容，檢測的內(nèi)容再一個保證率是什么樣的，是不是合格？資料是否齊全？就是這些竣工材料，要做一份竣工材料交上去驗(yàn)收。
這是標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，下面介紹我們原來做的一些案例，一個是2010年我們在上海中華園建了一個太陽能游泳池項(xiàng)目，這個是中華企業(yè)在南匯區(qū)投資建設(shè)的一個大型生活區(qū)的會所游泳館。它有一些要求，就是游泳池的尺寸是25米×12.5米，大約是1.65深，基本上是五百多立方米，要求水溫不低于27度。它這個樓頂是平頂，適合裝集合熱。甲方有一個要求就是它比較認(rèn)可承壓系統(tǒng)，這種非承壓的集熱器里面直接走水的，甲方不太喜歡這個，就要求承壓運(yùn)行，改成間接式的。保障率當(dāng)時設(shè)計(jì)的是按50%來考慮的太陽能，一共是兩個樓頂可以安裝集熱器，在兩個樓頂，屋面不在一個平面上做了兩套系統(tǒng)。這里面就牽扯到選型，因?yàn)樗蟮氖浅袎旱南到y(tǒng)我們給它選的是U型管的承壓真空管型，采用板熱換熱器，板熱換熱器給水換熱，常規(guī)能源它們是現(xiàn)有的鍋爐，給它做一個輔助能源，控制系統(tǒng)是我們自己設(shè)計(jì)的。外面這個是真空管，里面是U型的通管，原來做的是通管，我們現(xiàn)在不用通的了，因?yàn)橥ü艿脑?a href=/topic/3739.html target=_blank>真空管里面耐腐蝕性太差。
這里面走的是防凍液，是有壓力的，這個里面防凍液通過換熱設(shè)備給泳池加熱。因?yàn)閮蓚€屋頂所以要兩套集熱系統(tǒng)，這兩套都是通過板換給中間的水箱加熱，這是兩個水箱一個是二十噸的集熱水箱一個是十噸的恒溫水箱，恒溫水箱出來的水給泳池加熱。這邊是它的常規(guī)的能源，這是它的分柜，這個系統(tǒng)造價(jià)會比較高一些，因?yàn)榧療崞饔玫氖浅袎旱募療崞?a href=/topic/3739.html target=_blank>真空管型的。在這個系統(tǒng)上是走的防凍液，兩個系統(tǒng)都是防凍液，通過板換給水箱加熱。系統(tǒng)上還有一個自動補(bǔ)液的裝置然后給水箱加熱。這個水箱溫度變化會比較大，這個水箱溫度變化就小一點(diǎn)，恒溫水箱給泳池加熱的話，溫度比較容易控制。
這是在屋頂上裝一個集熱器的照片，這個運(yùn)行了有六年了，2010年開始運(yùn)行的2009年安裝的。這是在上海做的一個案例，它里面設(shè)計(jì)的時候后面設(shè)計(jì)三所，基本上都是跟標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。
第二個案例是我們山西太原做的，國瑞是個集團(tuán)，這個游泳池是2012年建設(shè)的，樓比較高，是一個辦公大樓，一共是29層的樓房，它把集熱器放在屋頂上29層的上面，然后把水箱和換熱設(shè)備都放在地下室的換熱間里面。原來的時候他們用過一些設(shè)備給泳池加熱，用的太陽能，有一些板換。它還有一個生活用熱水箱，就是供到樓上用熱水的水箱。我們是給它加進(jìn)了太陽能，把其他的能源就給它替代掉了，另一部分做輔助。
樓頂?shù)拿娣e也是比較大，能裝400多平集熱器，給它用的是連集管集熱器，三高集熱站，真管里面是直接走水的，間接循環(huán)的一個系統(tǒng)。因?yàn)檫@個水箱放在地下室換熱間里面，因?yàn)?a href=/topic/3744.html target=_blank>安裝位置受限，這個水箱就給它用了兩個圓的水箱，然后是并聯(lián)的。用的是恒溫插管的連接管集熱器，對這兩個水箱同時加熱。加熱完之后通過換熱器給游泳池加熱。
游泳池?zé)崃坑貌涣说臅r候，把這個熱量給它的生活用熱水箱，這個是一百噸的生活用熱水箱。這樣就解決游泳池不用的時候太陽能過多的熱量，也能供游泳池使用，這是泳池和生活熱水都有了，就加了一個太陽能系統(tǒng)。
我們做這個系統(tǒng)的防凍也是用的電熱帶和防凍循環(huán)，中間防凍，這些都是自動運(yùn)行，運(yùn)行的原理不給大家細(xì)講了。這是它安裝完之后， 29層的一個樓。從集熱器到換熱設(shè)備這個壓力是比較大的， 90多米，
下面就是在選型的時候要注意，雖然是非承壓的系統(tǒng)，但是下面壓力也是比較高的，考慮選型的時候要考慮設(shè)備的承壓能力。這是它樓頂上裝的集熱器，這是它設(shè)備間，選了一個板熱換熱器管道。
最后這個案例是北京懷柔民政局做的一個游泳池項(xiàng)目，這個做的比較早，因?yàn)槭窃?006年建設(shè)的。也是一個間接式的水循環(huán)的，集熱面積也比較大，500多平的面積。保證率比較高一些0.58，58%的保證率。這個也是用了兩個水箱，集熱器放在樓頂上了，這一個水箱，一個水箱A一個水箱B，這是一個集熱水箱，這是一個恒溫水箱，恒溫水箱通過板熱換熱器給泳池加熱。這個部分是控溫，這也是我們自行設(shè)計(jì)的，這是我們做的比較早的太陽能泳池加熱的項(xiàng)目，當(dāng)時引了很多政府部門還有企業(yè)去參觀，效果還是不錯的。
這是運(yùn)行的原理，包括兩個水箱的上水，怎么給它上水？水位是多少要上水？包括溫差循環(huán)還有定溫循環(huán)，防凍都在控制柜里面自動運(yùn)行。這是在屋頂上了集熱器，500多平集熱面積，這是它室內(nèi)的游泳池。
我的演講就到這里，謝謝大家。
