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    太阳能异聚态热利用系统实例分析
    发布时间:2014-11-11 9:11:13 阅读:

     太阳能异聚态热利用系统广泛应用于各类需求制热行业,异聚态泳池系统可应用于公共泳池、私家泳池、沐浴、SPA等场所。异聚态泳池系统最大的优势就是克服了传统太阳能阴雨天及冬季不好用的弊端,在北方的冬季也可以出色的恒温使用。由于公共泳池、私家泳池、沐浴、SPA等场所加热恒温过程受环境温度、进水温度、补水量、表面积及池壁传热等因素影响,在室外温度较低时,泳池水对外散发大量热量,池水温度降低快,池水加热所需耗热量较大。根据该这一复杂的过程,下面以某1887m3游泳池为例,对公共泳池、私家泳池、沐浴、SPA等场所异聚态泳池系统的计算及费用进行分析参考。


     一、太阳能异聚态热利用系统简述

     太阳能异聚态热利用系统为分体壁挂承压式系统,主要由聚热板、循环主机以及储热水箱(或无水地暖层)三大部件组成。

     产品具有如下特点:

    Ø 无电加热,真正实现洗浴过程100%安全;

    Ø 全年节能70%以上,真正做到低碳又省钱;

    Ø 全天候高效供热,能在阴雨天及晚上正常使用;

    Ø 聚热板仅重8kg,高空作业危险系数大大降低;

    Ø 使用中无爆、破现象,使用安全可靠;

    Ø 环境适应能力强,在-20℃—50℃之间可正常使用;

    Ø 全自动触屏控制,信息一目了然、操作简单方便。


     二、工程简述

     甘肃省某市游泳池容积:1887 m3,游泳池面积为1250 ㎡,水深为1.4-1.8 m,初次加热按48小时计算,游泳池全年开放使用。

     1.池水温度恒温28 ℃

     2.冬季室外温度 7℃,冬季当地自来水温:5℃


     三、设计参数设计参数

     池水温度恒温28 ℃,大气压力108 kpa,冬季平均气温7 ℃,夏季平均气温15℃。


     四、设计遵守规范与标准

    1.企业标准

    2.GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

    3.GB/T4272-1992《设备及管道保温技术通则》

    4.GB/T6424-1997《太阳能集热器技术条件》

    5.GB/T93-86《工业自动化仪表工程及验收规范》

    6.《建筑给排水手册》

    7.《游泳池给水排水设计规范》 (CECS14:89) 

    8.《人工游泳池水质卫生标准》 (GB9667-96)

    9.《生活饮用水水质标准》 (GB5749—86)


     五、详细配置

     游泳池水加热所需热量,主要由水面蒸发和传导损失的热量;池壁和池底传导损失的热量和补充水加热需要的热量组成。根据该游泳池水温要求结合异聚态泳池系统的特点,充分考虑节省投资及运行费用,据此算出的设备配置如下:

    1.异聚态PRTC460 60台,标准工况下单机每小时制热量为20.7 Kw、输入功率为4.6 Kw

    2.系统设有温度自动调节装置,可以根据不同的气温要求调节15 ℃-55 ℃的水温。


     六、有关运行数据

     1.热负荷计算:

    一次性冲击负荷(初次加热或换水)

    以冬季7 ℃的工况计算,自来水温度取最低值:5℃

    换水周期72小时,则每小时所需热量为:P2h=1.15*1887*(28-5)*1000/860/72=806 Kw

     2.日常热负荷计算:

    (1)弥补散热损失负荷:当泳池水温降为27 ℃时,每平方米的池水散热量约为200 W/㎡;即每小时的散热负荷Ph1=200 W/㎡*1250 ㎡/1000=250 Kw。

    (2)补水补热负荷:以每日补水量为水池容积的10%计算,冬季7 ℃工况自来水温度为5℃时,每小时补水补热负荷:Ph2=1887*10%*(28-5)*1000/860/24=210 Kw。

    (3)该游泳池初次加热每小时所需热负荷Q总=P2h+Ph1=806 Kw+250 Kw=1056Kw,

    该游泳池每小时恒温所需热负荷Q恒=Ph2+Ph1=210 Kw+250 Kw=460 Kw,

    冬季一次性换水的费用:运行费=(4.6 Kw*60台)*60H=16560度,

    冬季每天恒温的费用:运行费=(4.6 Kw*60台)*8.9H=2456.4度。

     3.设备运行费用比较:

     以1吨水,温度升高40℃为例,耗能46.52kwh,对比情况如下表所示(电价以0.7元/kwh计):


    表1  与同类热水产品整体节能效益对比表:

    能源名称

    太阳能

    异聚态

    热利用系统

    电热

    水器

    液化气热水器

    柴油

    锅炉设备

    供热水

    传统真空

    玻璃管

    太阳能设备

    空气源

    热泵

    地源

    热泵

    能源耗用

    10.34度电

    48.78 度电

    5.3公斤液 化气

    5.55公斤 柴油

    16.26度电

    年均

    18.6 度电

    14.5度电

    年平均

    能源利用率

    450%

    95%

    70%

    70%

    95%

    250%

    320%

    单位

    产生热量

    3870

    千卡\度

    820

    千卡\度

    756

    千卡\公斤

    7210

    千卡\公斤

    820

    千卡\度

    2150

    千卡\度

    2752

    千卡\度

    费用(¥)

    7.22

    34.15

    16.96

    38.68

    11.38

    13.02

    10.15

    辅助

    电加热

    100%

    运行环境

    全天候

    全天候

    全天候

    全天候

    有太阳且

    气温>0

    气温

    >5

    全天候

    洗浴过程

    安全性

    100%安全

    有漏电

    危险

    有漏气

    危险

    有爆炸

    危险

    有漏电

    危险

    有漏电

    危险

    有漏电

    危险


     七、客户收益

     目前,随着油价、天然气等能源价格的不断上涨,使用太阳能异聚态热利用系统的优势越来越大。不但环保无污染,每年更能省下可观的运行费用。太阳能异聚态热利用系统与电热水器相比节省79%的支出,较燃气热水器节省57%,较燃油热水器节约81%,较太阳能热水器节约38%,较空气源节省44%,较地源热泵节省29%的能源使用成本。


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