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集中分散式热水系统解高层太阳能应用之困
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2011-05-08 0:10:20 阅读:2473次 【字体:

    在天津东丽区津汉公路北侧,顶秀欣园这个经济适用房项目的26栋中高层(11层~20层不等)住宅的楼顶上,规则地排列着大片的太阳能真空管集热器,它们整齐地面向南方收集着太阳的能量。
    
    已于2009年8月底全面竣工的顶秀欣园,其太阳能集热器面积达2984平方米,解决了2424户中低收入家庭的热水问题。

热水系统的方案选择http://www.hotwater.cn

    据了解,顶秀欣园是天津市委、市政府确定的20项民心工程之一,要求项目必须达到建筑节能标准。因此,早在项目立项之初就确定采用太阳能热水系统。但如此大规模的中高层建筑,全部采用太阳能对各方都是一个考验。

    “为了确保太阳能系统在这个项目上成功应用,天津市建委联合我们,并邀请了太阳能行业内多家知名企业一起,对项目的太阳能工程方案进行评比和论证。”顶秀欣园项目的一位工程人员介绍说。

    在方案论证过程中,各家太阳能企业提出了多种方案,其中主要有三种形式适用于高层建筑:集中集热、集中供水,分户集热、分户供水,集中集热、分户供水(三种方案优劣比较见下表)。

    综合对比,顶秀欣园属于中高层经济适用住宅小区,为避免日后热水收费的矛盾,最终选定了集中集热、分户供水(又称集中分散式)的太阳能热水系统。

    “在得到项目方认可后,我们积极配合北京市建筑设计研究院进行太阳能系统的深化设计,重点是针对屋顶集热器摆放、屋顶设备间设计、室内管路走向、卫生间内水箱定位、水电预留配合等方面完成深化设计。”北京市太阳能研究所有限公司技术工程师刘明亮向记者介绍说。

集中分散式太阳能系统应用http://www.hotwater.cn

    刘明亮指出,针对顶秀欣园的特点和要求,其太阳能系统由太阳能集热器、落水水箱、水泵、用户换热水箱、控制器等组成。太阳能集热器集中安装在屋顶,落水水箱、太阳能循环泵、控制器安装在楼顶设备层;用户80升双能源(太阳能和电能)水箱安装在每一户的卫生间内,通过立管与太阳能系统连接,形成换热回路。http://www.hotwater.cn

    这样就形成了每栋楼集中一套太阳能集热系统,每户一台双能源水箱,每户使用自家的自来水和家用电。天气好日照足时,太阳能集中系统提供热源;日照不足时,用户自己启动电辅助加热。由于采用冷热水同源,水压是平衡的,用户洗浴用热水只需自来水顶水使用即可。

    在民用住宅应用太阳能中,安全是重中之重,太阳能系统的核心设备是集热器,在选用时应能够抗寒、抗风、不漏水、不易破碎、耐高温。http://www.hotwater.cn

    “因此,该项目选用了目前处于领先水平的热管真空管太阳能集热器。它由热管、吸热片、玻璃管、金属端盖和消气剂等部件组成。热管真空管的导热能力是铜的1万倍,并且在零下80℃的环境下不会冻损,具备导热快、抗冻性好和承压能力高等特点。同时,由于加热系统与循环系统独立分隔,整个系统全部为金属连接,运行稳定可靠。”刘明亮说。http://www.hotwater.cn

    除了集热器是重要设备外,用户换热水箱则是储热的关键部件。该项目上采用了搪瓷内胆换热水箱,以保证其抗冲击性、抗腐蚀性和抗热变性。搪瓷内胆内的循环换热介质为软化水。

    刘明亮称,顶秀欣园项目中太阳能系统的加热采用了温差循环控制方式。当太阳能充足时,通过检测集热器的温度与落水水箱中水温温度差来控制太阳能循环泵的启动和停止,利用太阳能通过换热形式来加热用户换热水箱内的储水。而在太阳能不充足时,每户的换热水箱中都配有一个1.5千瓦的水电隔离的电加热,用户可自行开启电加热提高水温。http://www.hotwater.cn

    当水泵停止的同时,集热器和室外循环管路中的水由于重力作用,全部回到落水水箱,这样就防止了系统被冻坏,无需启用其他辅助能源防冻,既安全可靠又节省能源。


集中分散式太阳能系统评析
    
    目前,集中集热、分户供水的太阳能热水系统方式比较受开发商和物业公司的青睐。

    对开发商而言,可再生能源的应用是大势所趋,很多省市都有强制安装的要求,并且开发商可享受应用可再生能源的财政补贴。同时,虽然太阳能系统初期投资大,但用户可长期受益。

    以顶秀欣园为例,该项目在太阳能系统方面的投资为1076万元,年节约常规能源费用在190万元~200万元之间,4~6年即可收回投资,收回投资后的近十几年时间用户是免费受益的。同时,由于该项目获得了600万元的国家财政补贴,相当于只投入了400万元。

    此外,该项目由于采用了太阳能系统,年节约常规能源1106.73 万兆焦耳,太阳能系统15年寿命期内减少二氧化碳排放2.32万吨(安装1平方米集热器可节约150千克煤/年,1千克标准煤排放二氧化碳约2.6千克)。http://www.hotwater.cn

    对物业公司而言,安装太阳能系统最怕的是产权归属纠纷和维护难的问题。集中分散式太阳能热水系统可以解决物业公司的难题。因为该系统分为两个部分,一次循环系统产权归物业管理部门,由厂家对物业公司承保,而且太阳能集热器及循环控制设备均设置在公共空间,便于物业统一管理和维护;二次户内热水系统产权归业主所有,使用者可直接面对厂家,避免物业管理部门与业主之间产生矛盾。http://www.hotwater.cn

    对用户而言,在太阳能寿命期内,可以大量节省其热水费用,用户仅需支付系统运转所需的少量水泵的电耗费用即可(每套系统水泵功率均在500瓦~1000瓦)。

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