热水系统的整合设计(案例)

热水系统的整合设计(案例)

热水系统的整合设计:河北恒利中学工程案例

在进行住宅太阳能热水系统整合设计时，应注意坚持四个基本原则：即优先，充分利用太阳能；提供稳定的热水供应；设备，部件的摸数协调、安装位置及连接形式，应与建筑设计统筹考虑；系统的安装应保证安全可靠，维修方便。

河北恒利中学地处河北省邢台市西南沙河镇附近，于2004年开始进行方案设计，包括教学主楼、行政楼、教学楼(A座及8座)、实验楼、食堂、宿舍、图书馆、体育楼等多个单体建筑，总建筑面积7．8万m2，占地面积20万m2，计划招生3 600人，全部采用寄宿制，准军事化管理。宿舍生活热水系统的设计成为工作要点。

2工程设计

2 .1 设计条件

a.自然条件：恒利中学地处华北中南部地区，属温带季风气候区，年平均气温12．9℃，太阳辐射量约为5200MJ/m2·a，晴天平均日照时间为8．5h。

b.土建条件：宿舍楼坐北朝南，为平屋面且无任何遮挡，对于布置集热器非常有利，屋面面积约1 000m2。

c.水源条件：校区水源的水量充足，水压稳定，水质优良，可以满足安装太阳能集热板的供水要求。

2．2热源选择

由于该工程的地理位置特殊，在学校周围没有城市热力管线或燃气管线，所以不具备城市集中热源的条件，而附近的恒利庄园自建燃煤锅炉房仅用于冬季采暖热负荷，已先期投入使用并且未考虑学校的生活热水热源的预留，如果新建锅炉房，不论是燃煤还

是燃油都既不环保也不经济。另外业主在考虑热源方式时的决定性原因是：由甲方投资先期建成的另一项至--"恒利庄园"就是将太阳能用于居住小区的示范典型，并且建成入住后得到了住户的一致好评。

2．3热水系统的整合设计

根据河北地区的实际情况，本工程中集热器的类型为全玻璃真空管型。在低纬度时太阳辐射强度比较低，而此时全玻璃真空管型集热器可以发挥其能接受部分散射光的优势，所以其热效率比平板集热器高。因此全玻璃真空管型集热器确定为首选。

3节能效益评估

3．1 太阳能系统节能量

河北恒利中学太阳能热水工程设计的热水系统均为直接系统。直接系统的年节能量计算公式：△Qsave=AcxJtx

(1一ηL)×η式中：Ac-----直接系统太阳能集热面积，m2；

Jt---------太阳能集热器采光表面的年太阳辐射量，MJ／m2；

ηc------太阳能集热器全日集热效率，％；

ηL--------管路和水箱的热损失率。

本工程参数计算：

Ac：860(宿舍楼1)+860(宿舍楼2)+330(食堂)+573.3(文体楼)=2107.3(m2)；

Jt：河北地区年太阳辐射量为6 600MJ／m2，河北地区符合条件的天数为275天；

ηc：清华阳光集热器为O．55；ηL：各系统取O．22；

则△Qsave=2 1 07.3×6 600×(1一O．22)×0．55= 5 966．6×103MJ，即太阳能系统每年平均节省15 966．6×103MJ的能量。

3．2寿命内太阳能系统的总节省费用

SAV=PI （△Qsave×Cc-A×DJ)

SAV：系统寿命期内的总节省费用，元；

PI：折现系数，取1 2；

Cc：常规能源热价，取0 1 4／MJ(电)；

A：太阳能系统总增投资，按2 000元／m²。计算；

DJ：维护费用，取1％，

则SAV=12×(5 966 6×103×0．14-2 000×2 107 3×1％)-2 000×2 107．3=5 303 536(元)≈ 530(万元)．即太阳能系统在全寿命(1 5年)里可总共节省530万元(节省的能源换算成电能并减去初投资)。

3．3回收年限(Ne)

PA=A／(△Qsave×Cc-A×DJ),

Ne=ln[1一PA(d-e )]／ln：[（1+e）/ （1+d）],

d：5年以上银行贷款利率，取6.2%

e：年燃料价格上涨率，取1% ；

则PA=5.3,Ne=5.9(年)，即五年收回太阳能系统成本。

3．4 太阳能环保效益的评估

本处主要指CO2的排放量Qco2=△Qsave×2.26/W;

W:标准煤热值，2.9308KJ/Kg,

则Qco2=5966.6×103×2.26/2.9308=4601(t),即15年内CO2的排放量为4601t。

结语

综上所述，在进行住宅太阳能热水系统整合设计时，应注意坚持四个基本原则：即优先，充分利用太阳能；提供稳定的热水供应；设备，部件的摸数协调、安装位置及连接形式，应与建筑设计统筹考虑；系统的安装应保证安全可靠，维修方便。

热水系统的整合设计:河北恒利中学工程案例

在进行住宅太阳能热水系统整合设计时，应注意坚持四个基本原则：即优先，充分利用太阳能；提供稳定的热水供应；设备，部件的摸数协调、安装位置及连接形式，应与建筑设计统筹考虑；系统的安装应保证安全可靠，维修方便。

河北恒利中学地处河北省邢台市西南沙河镇附近，于2004年开始进行方案设计，包括教学主楼、行政楼、教学楼(A座及8座)、实验楼、食堂、宿舍、图书馆、体育楼等多个单体建筑，总建筑面积7．8万m2，占地面积20万m2，计划招生3 600人，全部采用寄宿制，准军事化管理。宿舍生活热水系统的设计成为工作要点。

2工程设计

2 .1 设计条件

a.自然条件：恒利中学地处华北中南部地区，属温带季风气候区，年平均气温12．9℃，太阳辐射量约为5200MJ/m2·a，晴天平均日照时间为8．5h。

b.土建条件：宿舍楼坐北朝南，为平屋面且无任何遮挡，对于布置集热器非常有利，屋面面积约1 000m2。

c.水源条件：校区水源的水量充足，水压稳定，水质优良，可以满足安装太阳能集热板的供水要求。