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1、北京智慧剑科技发展有限责任公司项目名称 : 绿色一族生态园供暖工程系统形式 :太阳能采暖系统编制单位 : 北京智慧剑科技发展有限责任公司编制时间 : 2010年 01 月方 案 设 计绿色一族生态园太阳能供暖工程一、 项目简介：1. 项目名称及概况：绿色一族生态园供暖工程，3700 平米建筑面积已经建设地源热泵空调机组，平均室温18oC；内设 800 平米苜蓿生产车间需 30oC 以满足生产需要。2. 系统形式：太阳能集热蓄热系统，提供800m2生产设备车间及配套面积采暖。二、 工程方案：初步方案采用太阳能集蓄热系统来满足800平米的供暖，结合项目情况和经济性进行设计。不包含采暖末端设备。三、
2、 系统方案设计：1、系统工作流程及原理：（1）系统上水：系统采用自控上水，根据水箱温度及水箱液位自控定温上水，满水自锁防溢。集热定温上水功能：在太阳能集热工作状态下，系统根据水箱温度执行集热定温上水功能。 当太阳集热器通过温差循环功能将水箱内的水加热到温度超过定温上限设定值时，系统自动启动上水电磁阀，自来水进入储热水箱。 当水箱温度逐渐降低到定温下限设定值时，停止上水，完成集热定温上水功能。 水箱液位达到满水状态时定温上水功能锁闭防溢水。辅热定温上水功能：在辅助加热工作状态下，系统根据水箱温度执行辅热定温上水功能。 当辅助加热将水箱内的水加热到温度超过定温上限设定值时，系统自动启动上水电磁阀，
3、自来水进入储热水箱。当水箱温度逐渐降低到定温下限设定值时停止上水，完成辅热定温上水功能。水箱液位达到满水状态时定温上水功能锁闭防溢水。液位强制上水功能：在控制柜内上水开关手动开启状态下，系统执行水箱保证液位控制强制上水功能。当水箱内的水低于低液位时，系统自动启动上水电磁阀，自来水进入储热水箱。 当水箱内的水达到中液位时，停止上水，完成液位强制上水功能。（2）温差循环：设定太阳集热器与储热水箱温差值，启动温差循环，系统达到停止温差值，停止温差循环。系统通过温差循环控制启动循环泵，对水箱中的水进行循环加热，充分利用太阳能集热。（3）辅助加热：系统辅助加热需人工开启辅助加热电源开关。系统自动检测储热
4、水箱温度：当储热水箱温度达到设定加热控制温度下限值， 系统开始辅助加热； 当储热水箱温度达到设定加热控制温度上限值，系统自动停止辅助加热。（4）供暖循环：系统检测供暖二次水回水管路温度：当管路温度达到设定控制温度下限值， 系统自动启动供暖循环泵， 当管路温度达到设定控制温度上限值，系统自动停止供暖循环泵。设定供暖二次循环水供水及回水管路温差值，系统达到启动温差值，开始启动循环，系统达到停止温差值，停止循环。系统通过供暖循环控制启动供暖循环泵，供暖一次循环与二次循环联动。（5）定时控制：系统辅助加热可分时段设定运行，以便系统自动利用业主设定时段辅助加热， 此时辅助加热电源开关在开启状态。系统进入
5、加热运行时段后，自动执行辅助加热及箱温上水功能。定时控制设定可使用户根据用水特点、气候特点自行编程，自动分时段控制辅助加热运行，满足热水供应，节约运行费用。定时控制设定可使用户根据供暖温度、气候特点自行编程，自动分时段控制供暖循环，满足用户采暖需要，节约运行费用。（8）防冻保护：为有效降低系统热损， 屋面集热场及集热循环管路防冻利用停泵自动回流排空功能完成。系统集热场及集热循环管路高于储热水箱设置，系统顶端设置自动排气阀，当温差循环泵停止运行后， 集热系统内的水全部回流入储热水箱，实现系统排空防冻四、 具体计算：1. 供暖系统耗热量计算：车间规格为 37m 21.62m 5m 维护结构传热系数
6、1.86 温室内采暖设计计算温度为30oC，室外采暖设计计算温度为18oC 经估算采暖热负荷为30.9kw 耗热量 Q=30.9kw24h=741.6kwh 按 6h 制备所需热量，则太阳能集热系统热负荷为741.6kwh6h=123.6kw2. 循环水量计算：21ttCQ Qww采暖耗热量 Q=741.6kwh供回水温差 t1-t2=20oC；水的定压比热 Cw=4.187kJ/kgoC；采暖散热效率，根据系统形式及散热器选型取0.95 循环水量 Qw=33.56T 3. 太阳能系统及热面积计算：2121ww C1t-tCQATJfAc集热面积， m2Cw水的定压比热， 4.187 kJ/k
7、goCJt当地集热器采光面上年平均日太阳辐照量，取13000kJ/m2 f太阳能保证率， （%） ；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，一般取值为60%100% 1集热器的年平均集热效率， （%） ； 具体取值根据集热器产品的实际测试结果而定，本系统所采用的集热器此值为75% 2管路及储水箱热损失率， 根据经验取值宜为0.200.30，根据北京地区地理特点和系统特点，此值取0.20 Ac=340m2（折合奥能双效热舟2380支）4. 储热水池容积及辅助热源的选型：采暖系统日循环水量为33.56T，结合工程情况及经济性综合考虑，系统设 15T 储热水池以满足采暖
8、面积夜间的供暖需要。连续 2 天阴雨蓄热水池内水温不低于50oC 采暖系统的热负荷为30.9kw，按转化效率90计算，应选用35kw电辅助热源。五、 工程设计图纸（附件）六、 工程初步预算（ 设备清单及初步报价）初期投资估算表：单位元（人民币）注：以上内容根据现场情况做进一步调整序号项目规格单位数量单价金额备注1 太阳集热器581.8m 30套80 304_BB 不锈钢2 热舟真空管581.8m支2400 奥能双效热舟3 集热器支架3.82.53.0 套80 角钢喷塑4 蓄热水箱15T 吨1 5 热镀锌管根国标6 保温管道米橡塑7 管道伴热带米8 阀门DN40 个纯黄铜DN25 个纯黄铜9 止
9、回阀过滤器DN40 个纯黄铜10 电磁阀DN25 个纯黄铜11 水暖件各种规格热镀锌、国际12 供暖循环泵（组）套德国威乐13 集热循环泵（组）套德国威乐14 补水增压泵台1 德国威乐15 供暖循环增压泵台1 德国威乐16 自动控制系统套1 太阳能供暖发电用17 恒温阀套18 防锈、防雷19 电线电缆各种规格米国标20 电辅助加热5 千瓦组7 21 安装费23 职工住费含逆变器24 工程辅料29 运输费30 吊装费31 管理费32 税金3合计大写：柒拾万元正70 万七、 性价比分析温室采暖热负荷30.9kw 年供暖天数 200d 1.采用燃煤采暖系统：锅炉房及设备建设投资15 万元燃料为二级烟
10、煤：发热量4500大卡/kg，燃煤价格 1000元/t（燃煤价格今后会继续上涨）燃煤锅炉采暖系统热效率0.45 每年燃煤量为： 62.97t 每年燃煤价格约为6.30万元/采暖季其他运行费用： 3 万元/年（包括人员管理，设备运行，设备折旧，燃煤税，环保税等）2.采用中央空调供暖系统机组及管路建设投资：3.2万元设备效率： 0.85 年耗电费用： 12.3万元其他运行费用： 5 万元3.采用地源热泵机组系统投资： 3.6万元年耗电费用： 9.5 万元年其他运行费用： 6 万元4.采用太阳能供暖系统：初期投资 70 万元后期运行成本：很低与燃煤对比：采暖季可充分满足供暖，并可实现自动控制，无需人员昼夜看管采用太阳能供暖系统预计约5.9年可收回投资，以后每年可节省9.30万元。与中央空调系统对比：采用太阳能供暖系统预计约3.8年可收回投资，以后每年可节省17.3万元。与地源热泵系统对比：采用太阳能供暖系统预计约4.3年可收回投资，以后每年可节省15.5万元。采用太阳能供暖系统可实现零污染，环保节约，真正实现低碳生产。符合我国政策要求、 可持续发展战略要求和能源现状，服务当前造福后代。
