泛北方地区采暖太阳能热水热泵采暖太阳能蓄能热水采暖方案.docx
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泛北方地区采暖太阳能热水热泵采暖太阳能蓄能热水采暖方案
编号:
20101203-3
河北秦皇岛某某有限公司
80‐90%用太阳能采暖热泵热水工程方案（二
泛北方地区大型热水采暖空调
太阳能空气能热泵热水系统+水窑水池调温解决方案参考
广州市百林环保科技有限公司
GuangzhouBaiLinenvironmentalprotectionscienceandtechnologyLimitedCompany
广州市百林环保科技有限公司邮编:
510055
地址:
中国广东省广州市中山四路18号601室
电话:
020-********传真:
020-********
网址:
邮箱:
huanbao360@或whb360@
80‐90%用太阳能采暖热泵热水工程方案（二
泛北方地区大型热水采暖空调
太阳能空气能热泵热水系统+水窑水池调温解决方案参考
一、工程概况:
用户名称:
河北秦皇岛某某有限公司
按客户提供参数:
厂房二栋总建筑面积6500㎡,高12米,需供冷暖气。
已有相关的钢管风机盘管新风系统。
重点解决生活热水采暖和优化配合中央空调。
本方案设计采用热泵系统,设置一个集中热源机房,满足建筑物的供暖热水的需要。
系统设计:
按用户要求采用空气源热泵热水器热水系统;按总用水量设计日用热水量,生活热水量为153吨/天,（本用水标准为国内同类行业的统计结果。
二、热水系统设计指导思想:
一:
90~95%利用太阳能加温热水到55-60--90度,增多太阳能集热器+保温水箱能储藏2-3天的热水。
二:
确保把热水加热到55-60度。
①.空气能热泵加热系统（由晚上或阴天用在加热热水到55-60度
②.冬季长期阴天室外气温零度以下:
用水池的水与空气-水换热器把热泵机房温度升高5-15度,热泵能换取3~4倍热能。
③.辅助电加热到55-60度长期阴天时使用。
三:
储能系统
1:
保温水箱,增厚保温层,正常50mm,增厚到100mm。
2:
水窑水池起调温储能作用。
四:
空气源热泵在空气零下时使用效果差,为了能在零下-1~-30度能使用,要求放空气源热泵单独一个能保温房内,采用太阳能加热到30~35度温水或水窑水池水,通过板式换热器或真空超导暖气片加热空气到5~15度即可,热泵能换取3~4倍热能,把水温从30~35度提高到55-60度,确保采暖热水。
三、太阳能热泵系统方案设计
1:
厂房二栋总建筑面积6500㎡,高12米;相当于6500X3X2=39000平方米
4:
冷、热负荷计算见下表:
热负荷冷负荷
序号建筑类型建筑面积（m2
热指标（W/m2热负荷（kW冷指标（W/m2冷负荷（kW
1厂房39000652535803120
2:
采暖需要总热负荷:
3.9万平方/二栋,冬天5-6个月每天24小时采暖,室内温度按18℃计算,采暖热负荷可按65W/㎡计算。
热负荷计算:
39000X65W=2535000W,即需要总热负荷2535KW。
每天采暖总热量:
总热负荷2535000WX3600秒X24小时/日采暖÷4186.75焦耳（J=52313608大卡
每天采暖总热水量:
太阳能热水温度可按65度计算,用40—65度热水即可,每月消耗热水为:
每天采暖总热量352313608÷（65-40÷1千卡/Kg=2092544公斤或2092.5吨/日（未经损耗的热水量65度建议加10%的各种热能损耗;每天采暖总热水量:
未经损耗的热水量1328X1.1（损耗系数=2302吨/日。
3:
太阳能真空管组数量和太阳能集热器面积的确定:
（总热负荷2535000wX24小时/日采暖÷（太阳能集热器的功率500W/㎡X6小时/日工作÷5㎡/每组Φ58×1800×50G=4056组;采暖总热水量:
55--65℃热水1287吨/天4:
考虑到有时会出现阴天全年（30-40%,为了85-95%利用太阳能同储蓄热能作用有可能加热热水到80—90度!
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;考滤:
建议太阳能三高管紫金管增加10-12%太阳能集热器面积,三高管紫金管比普通管吸收多12%,相当增加10-24%;建议太阳能三高管紫金管总组数加10%=4462组,建议采暖总热水量:
55--65℃热水2231吨/天
5:
采暖热水=2231吨/日55℃热水2231吨/天
6:
热泵机房系统:
包括保温机房面积:
300-350平方,要求双层窗纱双层玻璃,排风机、抽风机,常规热泵机,空气水热换交器:
冬季长期阴天室外气温零度以下:
把太阳能保温水箱30-40度热水或1号水池的水与空气-水换热器把热泵机房温度升高5-15度,热泵能换取3~4倍热能。
7:
热泵功率型号数量确定:
（总热负荷2535KWX24小时/日采暖÷（热泵功率制热量90.3KWX10-20小时/日工作=67--33台/24P;台/24P产热正常水1940L/h采暖总热水量:
2231吨/日（建议用30台在无太阳能提前启用2天能产热水2328吨/2天,4656吨/4天这样在无太阳能的情况下还维护4-5天的热水量、估算5-6天无太阳能热泵能承担重应。
有大量的太阳能产热水、热泵使用率5-8%年,所要用时可满负荷运转不影响,热泵用20-30年8:
挖地下水池水窖三个3000立方米:
20X15X10米（用于空调冷水同时建议配套二台鼓风机必要还需要打井6-10个200-300米深井。
用于空调和采暖空气能热泵调节温度。
戏系统设计:
按用户要求采用空气源热泵热水器热水系统;按总用水量设计日用热水量,55℃热水量为2231吨/天,（本用水标准为国内同类行业的统计结果。
四、太阳能热泵系统方案:
热水量为2231吨/天方案简述:
热泵热水机组:
4462组太阳能+严冬辅助电加热（安全稳定的方式,配套6个500吨采暖保温水箱;采用双机或多机并联和备份热水系统,全部设备安装于楼面或地面。
夏秋天供热水2231-2631吨/日,冬春季供热水2231-2300吨/日。
依据当地的地理气象条件和建筑的使用功能等有关情况,（机组在恶劣工况条件下工作,工作温度范围:
-5到40度综合考虑投资、节能、环保以及使用功能等因素,提供本热泵热水系统方案,供贵方参考
智能化控制:
操作方便,机组为微电脑智能化控制,可线控或面板操作,可设置时间、温度,自动加冷水加温热水。
可显示机组故障。
也可通过中央计算机集中监控,实现设备管理自动化及能量管理自动化。
五、热泵太阳能热水设备清单工程安装报价一览表总价:
27344600元
2231吨中央热水热泵机组24G×30台+4462组太阳能方案设计永远防止太阳能热水器内壁与真空管内的水垢。
太阳能工程主机占地45000-46000平方米,（占据8-10平方/每组Φ58×1800×50G太阳能真空管50支,共采光面积5平方米每组太阳能工程主机能产55--65度热水500公斤/日,或85-95度热水500公斤/二日,阴天或水温不够自动起动热泵加热热水。
一、导热油太阳能热水器优势:
冬季夏季都能产生的100度以上热水或蒸汽。
1、实现集热器与储热水箱的分离,与建筑完美结合。
2、导热油能储蓄能量。
能升温到200-300度。
3、高效储热,封闭运行,日掉温少,免维护。
4、太阳能集热管是导热油、没有水,不炸管、不结垢、不冻管。
5、集热管意外破损不影响系统运行和使用。
6、即开即用,不用排空放水等待,节约水资源。
7、耐零下45--50度低温、抗风雪能力强。
8、无承压设计,也可承压设计,使用方便。
9、新型介质为导热油的太阳能热水器或蒸汽发生器,包括由若干个介质为导热油的单元集热器并联组成的太阳能集热器总成,与太阳能集热器总成的介质输出管管路连接的保温水箱或蒸汽发生器,利用太阳能产生的100度以上热水或蒸汽,可供高温热水蒸汽蒸饭、烧开水和工农业生产应用。
二、太阳能三高管紫金管“三高”指的是耐高温,抗高寒,高效吸收,三高管紫金管比普通管吸收多12%;零下30℃照常出热水;高温特效管,抗空晒,膜层在400℃条件下不老化、不衰减、不变色。
三、太阳能普通管普通管一般为白色,真空管:
双层玻璃管,管内抽成真空,内管表面镀膜（提高阳光吸收率,反射小,利用率高,热传递效果好,真空管一端开口接水箱。
原理:
真空管吸热,管内水受热通过热传递及冷热微循环至水箱中储存并保温。
优点:
阳光利用率高,吸热效果好,热能损耗低缺点:
出现坏管、爆管情况,影响整机使用（实际使用中较少出现此现象。
备注:
1.楼面要有380V,725KW电源;水压要够,否则要加冷水箱;以上工程设备安装热泵机组3米内和热水总出水口;含安装、调试及培训。
2、以上报价为不含税价,税率加6%;依情况提前60-90天预定设备!
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4、用水方提供稳定的自来水压（≥2.5个压力,及电线（电源380V电压到热水机组旁。
5、不包入室热水管网、冷水管、电源等材料。
业主需将电源、冷水管道接到近热水工程机组安装处。
（在机组系统3米范围外的水管管道、电源线不包含在本工程报价中。
6、不锈钢保温水箱内胆304不锈钢、中间保温层最先进的聚胺脂整体发泡、外层201不锈钢;保温效果好,永不生锈、热水无异味、使用寿命长等特点。
六、主动式太阳能采暖开始大规模应用。
采暖太阳能采暖根据每个单位（公司的实际场地大小、所在地的气候特点、客户的自身情况,因地制宜提供个性化的热水工程实施方案。
采暖太阳能采暖热水工程广泛应用于宾馆、美容美发、酒店、别墅、公寓、工厂、学校、桑拿中心、休闲会所
及企业事业单位,公司承接各单位热水工程的规划,设计,安装和维修等热水工程一条龙服务。
我们的方案以节能为目标,针对各种高耗能的供热系统,公司也提供热水工程改造服务,免费为客户提供更加节能的分析方案,欢迎广大客户咨询。
七、泛北方地区大型生活热水采暖空调太阳能空气能热泵热水系统+水窑水池调温解决方案
在能源危机日渐加速的今天,太阳能、空气能这些环保能源越来越被人们所关注!
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日益紧缺的能源已成为制约经济发展、威胁国家安全的瓶颈问题之一,民用太型建筑是能耗大户,如何降低建筑能耗关系到国计民生,已经引起了社会各界的广泛关注。
我国北方地区由于冬季气温比较低;为此经过研究,设计科学热水采暖空调三联供方案:
泛北方地区生活热水采暖空调太阳能空气能热泵热水+水窑水池调温解决方案,是行之有效的方案。
春季太阳能采暖热水工艺
夏季太阳能热水+水窑水池产生中央冷气空调工艺
秋季太阳能热水+水窑水池储藏能源工艺
冬季太阳能采暖生活热水+水窑水池释放能源工艺八、技术经济分析:
热水量为2231吨/天方案各种制热设备性价比较参考注:
制热工作状况为:
环境温度20℃,进水温度15℃,出水温度55℃以上。
热值（千卡产水量（吨/日
400002231B
C
D
E
F
G
加热方式电热水器A燃油锅炉燃气锅炉燃煤锅炉太阳能电辅热泵热水器太阳能热泵能源种类电柴油天然气燃煤阳光+电空气或水+电空气或水+电环保指数环保不节能污染不节能污染不节能污染不节能环保节能高效环保节能高效环保节能安全指数危险危险危险危险较危险安全安全安装地方安装不限制受安装限制受安装限制受安装限制受安装限制安装不限制安装限制实际热值（千卡81781006450275281738703870千卡/kwh千卡/kg千卡/m³千卡/kg千卡/kwh千卡/kwh千卡/kwh燃料价格（元
0.9563.50.680.950.950.95元/kwh
元/kwh元/m³元/kg元/kwh元/kwh元/kwh日消耗燃料
（元
109228.89
11017.2813835.6632427.33109228.8923059.4323059.43日运行费用
（元
103767.44
66103.7048424.8122050.58103767.4421906.4621906.4640%用电
40%用电设备寿命5--10年5--15年5--15年5--15年10年15年10--15年维护费用0.2万元/年
0.96万元/年
0.2万元/年0.5万元/年0.1万元/年
无
0.1万元/年使用效果
直流式供热水,水温不稳定直流式供热水,水温不稳定直流式供热水,水温不稳定直流式供热水,水温不稳定
热水温度不稳定,受天气影响
智能控温补水
供热水采暖冷
气智能控温补水供热水采暖冷气优点不污染,占地少
投资多占地多
投资多占地多投资多占地多无污染安全环
保
节约资源资金安全环保
节约资源资金安全稳定环保
90%太阳能
热泵节约/年（元
37075530.4923328266.0616875468.487248876.4214350460.727196272.09799585.7910%用热泵电能
90%太阳能
电辅节约/年（元
34087604.6520340340.2213887542.644260950.5811362534.884208346.253787511.6310%用电辅
7995857.88
3198343.1517675054.26
空气源热泵在-5℃环境效果偏低,地源热泵不影响
空气源热泵在-5℃环境效果偏低,水源地源热泵不影响
阴雨天夜晚热水不足,全年40%用电辅助加热15150046.518048462.21
使用费高,危险环境有污染专人看管费较高年能源费用
（元37875116.28
24127851.85
使用费高,不安全因素较高使用费高,危险环境有污染专人
看管费较高
7154188.63不足
热泵节约/
年（元29879258.40
16131993.979679196.38使用费高,危险环境有污染专人看管费较高52604.3311951703.36
4797514.73太阳能热泵节约/年（元
34676773.1320929508.70
14476711.11
4850119.06
注:
表中每天用水量为2231吨,热水温度为55℃、升温40℃为例计算,燃料价格按市场价为参考,太阳能按每年40%阴雨天气用电辅助加热或热泵热水器加热。
一、用热泵热水机组比A电热水器、B燃油、C燃气、D燃煤锅、E太阳能和电加热每年节约分别为:
A万元、B万元、C万元、D万元、E万元、!
预计安装对比别产品约一年半收回成本!
!
用热泵热水机组每户生活采暖工程费用8237220÷200=41186元/户、412元/平方、用热泵热水机组每户年平均采暖热水费用1103865÷12×5÷200=2299元/5个月、每户月平均热水费用459元/月
二、用太阳能热泵热水机组比A电热水器、B燃油、C燃气、D燃煤锅、E太阳能和电加热、F热泵热水机每年节约分别为:
A万元、B万元、C万元、D万元、E万元、F万元、!
预计安装对比别产品约一年半收回成本!
!
三、用90%太阳能:
太阳能热泵热水机组比A电热水器、B燃油、C燃气、D燃煤锅、E太阳能和电加热、F热泵热水机每年节约分别为:
A3707万元、B2332万元、C1687万元、D724万元、E1435万元、F719万元、!
预计安装对比别产品约一年半收回成本!
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四、用90%太阳能:
太阳能+电加热热水机组比A电热水器、B燃油、C燃气、D燃煤锅、E太阳能和电加热、F热泵热水机每年节约分别为:
A万元、B万元、C万元、D万元、E万元、F万元、!
预计安装对比别产品约一年半收回成本!
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九、高效节能热泵太阳能热水工程工艺流程
高效节能环保热泵太阳能热水工程系统
十、我们慎重承诺:
售后服务承诺
●热泵系统一年主机免费保修,压缩机两年免费保修,定期回访,终身维护。
●保修期内免费对电控元器件进行更新换代。
●“24小时待命”是我公司服务队伍的服务宗旨;“专业、快捷、优质、高效”是我公司的服务特色;
●严格按合同办事,严格遵守“免费保修,终身优质服务”的服务承诺。
2、太阳能热水器产品包修期自机组调试验收合格之日起计算,太阳能热水器直空管包修36个月,或者自机组进
场验收之日起计算,以先到期为准。
电器设备免费保修1年,机组调试验收合格之日以中的验收日期为准。
3、不锈钢保温水箱:
如因产品本身质量问题损坏的免费保修2年。
十一、空气能热泵热水机的优点:
1、高效节能:
空气源热泵热水机从空气中获得大量的热能,所消耗的电能仅仅是压缩机用于搬运空气、阳光能源时所需的能量,因此制等量的热水,其用电量是传统电热水器的25%左右,可为用户节省大量的电费。
2、安全可靠:
空气源热泵热水机是使用电力但并不利用电力直接加热的供热设备。
因为不使用电力直接加热,电流和淋浴用水完全隔离,安全系数进一步提高,它没有电热水器、燃气热水器使用中所存在的易触电、易燃、易爆、易中毒等安全问题,是当今最安全可靠的热水供给设备。
3、全天候使用:
空气源热泵热水器不受阴、雨、雪等恶劣天气的影响,一天二十四小时全天候使用。
填补了太阳能热水器受天气环境影响,不能保证一年三百六十五日随时供应热水的缺陷。
4、长久耐用:
机组安全性高,压缩机具有欠电压保护,过电流、过热保护,高低压力保护,压缩机能长期在制热工况下工作,机组寿命长达十几年以上,远远高于其它类型的热水器使用年限。
5、智能化控制:
操作方便:
机组为微电脑智能化控制,可线控或面板操作,可设置时间、温度,可显示机组故障。
也可通过中央计算机集中监控,实现设备管理自动化及能量管理自动化。
6、应用广泛:
空气源热泵热水机可满足家庭、工厂、学校、宾馆、酒楼、医院、美容院、洗衣店、泳池恒温、洗浴中心及热水应用较大单位的需求,为用户提供源源不断的生活生产等热水资源。
空气能热泵热水机短短近四年,已在中国西南、华南、华东地区打造了近千个大、中型热水、空调热水联供系统工程。
十二、热泵的工作原理如下图所示:
节能太阳能热泵热水系统工程原理
节能热泵太阳能热水系统工程
十三、空气源热泵太阳能热水工程的10个建议
第一、把热泵太阳热水工程的储热水箱放置在低处,比如锅炉房内、地下室或者就近的空间场地上,最好不要选择在屋顶安装储热水箱。
这样既可以减轻建筑物载荷,又可以消除因水箱跑水造成的房屋漏水而损坏室内装修的麻烦,还便于保温和系统防冻。
第二、建议二个容积较大的水箱。
如果你能让你的水箱大到不仅能容得下该宾馆预计一天要消耗的热水量,还容得下正常晴好天气下一天由太阳能所产出的热水量,那就永远不必担心会有中途断水的危机出现了。
我们在做工程时,基本上是每平方米采热面积配置200升的水箱容积,比一般公司每平方米60~70升的配比高出近两倍,虽然成本提高,但供起热水总是游刃有余。
舍不得代价做大水箱,无异于在把太多的不花钱的能源白白地让他从手边溜走,吝啬的实在不是地方。
第三、让水箱内热水的温度上下均衡。
所有的太阳热水系统的水箱内的存水温度都是分层的,上边热,下边凉,相差能达到十几到二十几度。
有人还认为这是优点,说可以先取用最热的水。
错了!
这不是什么优点。
对于一个上热下凉的水箱来说,你又怎么能做
到让它出水持续恒温呢?
其结果若不是先凉后热（必须放掉大量冷水,就是先热后凉（凉到不适宜洗浴时仍有大量热量滞存箱中,这都是极大的浪费。
只有让水箱的水温上下一致,并适合洗浴,才能让所有的存箱热水全部发挥效用。
而做到温度均衡,技术上十分简单。
只需把进冷水和进热水的水管的管口做一下倒置就可以了。
而现在有了恒温水箱,哪怕是300吨的一个大水箱,只需有一个测温点,就可对全箱的温度进行掌控,想要几度就几度。
什么调温阀、混水阀都变得一点用处都没有了,更不用发愁烫人、冰人的事故发生了。
第四,要选用非承压水箱。
有人说承压水箱好啊,它不用解决上水问题,还能做到有压供水。
但是为解决这么简单的两个问题,非要使用承压水箱吗?
有没有估计到承压水箱带来的负面影响?
价格高、不安全先不说,单单从供热水的质量来说,它就很难做到恒温出水。
冷水顶进水箱,会对热水造成降温,于是像电热水器一样,洗浴时水温越来越冷。
至于在工程上使用承压水箱更是造成成本陡增和安装不便。
非承压水箱,由于可以现场组装或现场焊接,成本更是低得没法比。
第五,太阳热水器拼合成一个工程单元系统优势大。
鸡蛋是应该放在多个篮子里的,但热水还是存放在一个箱子里为好。
系统被设计成逐级升温的多个水箱,或者干脆用上百台单体太阳热水器拼合成一个工程单元。
都会因为太多的散热表面积造成供热水能力的降低和工程成本的增加,是对节能原则的一种违背。
并且增加了占地面积,所以工程应以单箱系统成为推荐方案。
第六,用一台水泵完成多项工作,同时采用双机备用系统。
热泵太阳热水工程离不开水泵。
一般情况下,使用5台水泵是很平常的,二台用来采集太阳的热量,一台用来收集锅炉的能量或二台空源热泵热水,再有二台用于供水管路的循环和加压。
能不能只用一台水泵就承担以上3项任务呢?
因为这3项工作所发生的时段并不相同,并且又都是自水箱吸水,流经一定装置后,又回到水箱。
所以只要用3只电磁阀按照一定条件来开通或截断3条不同路径,就完全可以用一台水泵完成3项工作。
一泵七阀的八工位太阳热水工程方案就是在这个构想下出笼的。
第七,电热管的科学用法。
科学使用电热管的方法是把辅助管道电加热器（一支或多支安装在为其量身定做的、体积极小的钢制或不锈钢制的扁平状的箱壳内,作为一个独立的可以承压的加热元件,由此来对水箱进行补热或补水。
通过水电连控,让电热管在流动水的冲刷环境下散发热量。
这种自制的速热式电热水装置完全可以取代专业厂家生产的电热水炉在太阳热水工程中发挥,填补日光不足的艰巨任务。
不同的是,它的寿命是电热水炉的数倍,而成本是其十分之一,体积是其百分之一,占地面积是其千分之一,甚至干脆不占地,挂到墙上就可以了。
第八,用无功耗防冻技术。
即室外天气零下时放空平板集热器和真空管集热器的水。
冰冻是太阳集热器的克星,用什么办法应对大有讲究。
或抗或防,效果截然不同。
圈内大多数人士采用了直接对抗的方式,你越冷我越加温,用电的（伴热带,用温水的（抗冻循环,还有用气的（引气除霜,集热器是保住了一些（其实也不尽然,一旦停电就傻眼。
不是用堵而是用疏的办法去对付冰冻呢?
只要把集热器里的水在不采热的时段内排回到低位水箱不就什么寒冷都不怕了吗?
这叫作零功耗防冻,对平板集热器和真空管集热器统统有效。
第九,要远离“双循环”。
双循环也是一种防冻措施。
表面上看,它是不耗能的,寒流袭来时,它让不怕冷的防冻液替身去忍冻受冷。
是不用通电了,但实际上它是既耗能又费钱的一种方法。
在寒冷季节,被降了温的防冻液第二天需要吸收阳光再次升温,这就降低了系统有效得热,而在本来没有冰冻的季节里,它的间接换热方式也让它“贪污”了大量太阳热量。
可以做个实验,把一杯15摄氏度的冷水放进50摄氏度的热水盆中去“浴”热,没有二十几分钟时很难达到热平衡的。
而如果把冷水直接倒入盆中,马上就可以完全掺混均匀。
从实验不难看出双循环对太阳能产热有多大的影响,所以我们不建议在工程中使用双循环手段。
第十,适温输送热水。
据了解,许多宾馆向客房输送的热水温度都在55摄氏度以上,甚至达到七八十摄氏度,而旅客使用时要通过勾兑冷水降到40摄氏度以下才能使用。
过高温度的加热致使热水的储存和输送的每一个环节都要有相当热量向外散失,这是能源浪费的一大黑洞。
如果能做到只输送40摄氏度或稍高一二摄氏度的温水,则可以节约不少能源和
清水。
可以做到冷水回水管在主管供热水不够时回水管又是辅助供热水管。
十四、热泵热水工
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