太阳能热水系统在杭州某住宅小区中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 太阳能热水系统在杭州某住宅小区中的应用 邱玉琴 吕宝莹 　　中国联合工程公司 浙江 杭州 　　[摘要]本文阐述了太阳能热水系统的分类及适用范围，并以杭州市某住宅小区为工程实例，介绍了集中集热分散供热水系统的系统工作原理、控制方法及设计计算过程。 　　[关键词]太阳能；集热板；热水系统 　　一、引言 　　太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源，如果能对太阳能加以合理的使用，可以为人们的日常生产生活提供很大的便利。太阳能热水系统是以太阳能为热源制备生活热水，并通过管路将热水输送到用水点的系统，具有节能、环保、节约运行费用等优点，越来越得到人们的青睐。我国很多省市对新建建筑设置太阳能热水系统都有相关规定，比如在浙江省，低于12层（含12层）的新建住宅小区需每户设置太阳能热水系统，高于12层的新建住宅小区逆六层住户需设太阳能热水系统。这些相关规定使太阳能热水系统的应用范围越来越广。 　　二、太阳能热水系统的分类 　　太阳能热水系统按集热与供热水的关系可分为三类：集中集热集中供热水系统，集中集热分散供热水系统，分散集热分散供热水系统。 　　1，集中集热集中供热水系统：采用集中的太阳能集热器和集中的储热水箱供给建筑物所需热水的系统，热水通过热水管网直接供给用户，用户末端装热水计量表计量收费。该系统的优点是集中控制、统一管理，系统集热效率高。缺点是需要解决热水计量收费的问题，同时要解决热水管网的热平衡问题。 　　2，集中集热分散供热水系统：采用集中的太阳能集热器和分散的储热水箱供给各个用户所需热水的系统。该系统的优点是提供给用户的是热量而不是热水，用户不需要缴纳热水费用，解决了收费问题。缺点是该系统会增加后期物业管理的工作和费用，开发商会有所顾虑。 　　3，分散集热分散供热水系统：采用分散的太阳能集热器和分散的储热水箱供给给各个用户所需热水的系统。该系统的优点是用户独立控制，不需要物业管理。缺点是如果太阳能集热板都安装在屋顶的话，从屋顶至各用户的热水管数量很多，需要解决热水管安装问题。如果太阳能集热板分散安装在各户的话，楼宇间距较密时，底层用户的日照时间太短，太阳能热水系统使用会受影响。 　　在高层住宅建筑中，集中集热集中供热水系统由于存在储水水箱过大，高层住宅需分区供水及热水计量收费困难等问题，一般不采用。另外两个系统，可综合考虑高层住宅的实际情况以及业主需求进行选择。 　　三、工程实例 　　1，工程概况 　　本工程为杭州市区内的一个住宅项目，总用地面积46069平方米，总建筑面积为151629平方米，主要由14栋17层住宅以及一个大地下室组成，每栋住宅一层四户，总共952户。根据业主需求，每栋住宅逆8层，共448户需设置太阳能热水系统。 　　2，系统选择 　　经过方案论证和辩选，该项目选用集中集热分散供热水系统。太阳能集热器集中安装在屋面上，集热器收集太阳能储存在屋顶的太阳能储热缓冲水箱中，通过太阳能循环水泵将热量输送至每户人家的热水箱中，通过水箱内的铜盘管对热水箱中的水进行加热。 　　3，系统工作原理 　　太阳能储热缓冲水箱的设置：每个单元出屋面的楼梯间内设置一个独立的缓冲水箱，水箱体积200L，通过高区生活水管对缓冲水箱进行补水，以补充循环过程中的水量损失。 　　分户水箱的设置：根据住宅用水量的要求，每户设计储热水箱，水箱通过内置换热盘管接收太阳能热量来加热水，每台水箱设置燃气加热，在没有太阳能的情况下，可以采用燃气辅助加热。 　　控制器的配置：整个系统的控制分为总控制器和分户控制器，其中总控制器安装在屋顶楼梯间休息平台，分户控制器安装在每户的热水箱附近。 　　系统控制原理： 　　（1）循环泵控制原理：每日太阳辐射达到一定强度时，集热器出水温度T1开始上升，当集热器出水温度T1与集热器进水温度T2的温差达到8℃时，循环水泵启动，将集热器内的高温水储存至缓冲水箱，当温差降至4℃时，循环水泵关闭。 　　（2）电动阀控制原理：当缓冲水箱温度达到60℃时，电动阀关闭，此状态下若循环泵启动，则进行整个环路循环，即太阳能集热板收集的热量通过热媒管输送到各用户内的储热水箱中。当缓冲水箱温度降至50℃时，电动阀打开，此状态下仅进行集热循环，即集热板收集的热量仅输送至设置在屋顶的缓冲水箱中。通过电动阀的启闭，可有效减少管道的热损失。 　　（3）防热倒流控制：在换热循环进户管段安装电磁阀，当热媒循环管道的温度高于用户内储热水箱温度4℃时，电磁阀打开进行换热；当温差小于等于0℃时，电磁阀关闭，从而防止储热水箱内的热量倒流至热媒管中。 　　（4）辅助热源：用户内的储热水箱上安装燃气加热装置，在阴雨天气没有太阳时，启动燃气加热装置加热水。 　　（5）系统保温：热水管采用聚氨酯保温管，这种水管由无缝钢管层、聚氨酯保温层和高密度聚乙烯保