太阳能热水系统和风冷热泵热水机组在医院建筑的应用分析.docVIP

精品论文 参考文献 太阳能热水系统和风冷热泵热水机组在医院建筑的应用分析 深圳达实智能股份有限公司 摘要：以广西钦州某医院的太阳能热水系统设计为例，通过对该医院热水系统主要参数设计计算，将太阳能热水系统和风冷热泵热水机组的综合应用与医院供应卫生热水的其它方式进行比较分析，指出太阳能热水系统和风冷热泵热水机组的综合应用更能够充分发挥清洁能源的优势，实现稳定的卫生热水供应，节约建筑能源消耗。 关键词：太阳能热水系统；风冷热泵热水机组；绿色医院；节能 0 前言 我国国民经济的持续稳步发展和医疗改革的推进，使得医院的建设得到了前所未有的发展，医院作为卫生热水使用的耗能大户之一，其能耗比例占整个建筑能耗的20%以上，太阳能以其可持续性、清洁性、经济性等特点，使得太阳能热水系统在医院建筑应用取得较为可观的经济效益和环境效益，下面以广西钦州某医院大楼的太阳能热水系统设计为例，就太阳能热水系统和风冷热泵热水机组在医院建筑的应用进行探讨。 1 工程概况 本项目由综合大楼、爱心护理院楼、感染性疾病治疗楼及后勤服务楼组成，总用地面积为59096.79m2，项目总建筑面积为144272m2，住院病床总规模600张， 门诊量5000人次/日，项目建成后达到国家绿色建筑二星级标准。其中综合大楼的病房、门诊及安心护理院的病房均全天供应热水。热水设计采用太阳能热水系统和风冷热泵机热水组联合供应。 2 热水系统参数的确定 2.1 项目所在地域气候情况 钦州位于广西南部沿海，地处北部湾顶端，年平均气温21.5～22℃，日平均气温基本稳定在10℃以上。7月最热，历年月平均气温27.9～28.3℃；1月最冷，历年月平均气温12.8～13.5℃。年总日照1612至1768h，年平均日辐照量为14.393MJ/(㎡.d)。 2.2设计日用热水量 卫生热水计算供水温度不小于50℃。冷水计算温度选15℃（《建筑给水排水设计规范》表5.1.4规定，广西的冷水计算温度为10-15℃），热水出水温度设计为60℃。 热水供应范围：综合大楼1～5层门诊、6层手术室、7～18层病房及医务人员；爱心护理院3～22层病房及医务人员。 每日卫生热水使用量经计算约为172 m3/日，设计用量如表1所示。 表1 每日卫生热水量计算表 2.3热水系统设计原则 （1）太阳能集热器和风冷热泵热水机组选用属节能、环保、安全型产品，太阳能集热器利用太阳能产生生活热水，无需消耗能源；阴雨天和冬季采用风冷热泵热水机组产生生活热水，其能效比最高可达4.5，其用电量极少，其总体经济效益十分可观。两者组合进行卫生热水的供应，保证了全天候的稳定工作。 （2）系统设计时考虑安全性、可靠性、先进性等特点，使系统达到最佳使用效果，实现系统节能、运行管理节能，减少电能消耗，达到节能减耗的目的，为医院全天24小时提供舒适的生活热水。 3太阳能热水系统设计及原理 3.1太阳能及风冷热泵机组选型设计 3.1.1太阳能集热器配置 直接式太阳能集热系统集热面积根据用户的每日用水量和用水温度，依据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005，太阳能面积按下式计算： AC=Qwmiddot;Cwmiddot;(tend-ti)middot;fmiddot;rho;/JTmiddot;eta;cdmiddot;(1-eta;L) 式中：AC—直接系统集热器总面积，m2；Qw—日均用水量，172 m3/日；Cw—水的定压比热容，4.18kJ / ( kgmiddot;℃) ；tend—贮热水箱内水的设计温度，60℃ ；ti—水的初始温度，15℃ ；JT—南朝向，倾角为钦州当地纬度的平面上年平均日太阳辐照量，14393kJ/m2；f—太阳能保证率，%；综合系统使用期内的太阳辐照、系统经济性、钦州各月平均日照时数和日照百分率等因素考虑，取0.47；rho;—水的密度，取1000kg/m3；eta;cd—太阳能集热器年平均集热效率，根据集热器热效率曲线及机械循环系统效能，取0.635；eta;L—管路及贮水箱的热损失率，经验值取0.15～0.25，取0.2； 代入数据计算，所需集热器面积为：Ac=2080m2； 3.1.2风冷热泵机组选型设计 （1）工作条件设定：年平均温度：环境温度15℃，进水温度15℃； （2）全天用水量172 m3； （3）卫生热水全天耗热量 考虑到阴雨天气冬季条件下，太阳能集热器基本不产生热水，因此辅助加热系统必须按满负荷用水量设计。计算公式： Q= Qwmiddot;c(tr-tl) /860(kcal/kWh) /T 式中:Q—