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太阳能和空气能系统在建筑工地中的应用

返回列表 来源:本站 发布日期: 2022.10.24

随着国家的经济建设不断地发展深入,应用能源日渐减少。节能环保的新能源及新材料作为战略新兴产业为国家优先扶持的,这在我国“十二五”规划中有明确的规定。本项目位于海门市余东镇,建筑面积为5017.55m2,高度20.35m,是一栋五层

的宾馆建筑。项目共34间客房,每日总热水用量为11.8t。项目采用太阳能与空气能互补的双能源设计系统供给热水来降低成本。

由此展开了太阳能与空气能热水系统结合的应用实践研究。

1 应用简介

真空管式太阳能热水器是由集热管、水箱、排气口、上水口、下水口和支架等构成。集热管利用的原理是热水的上浮以及冷水的下沉。

空气能热水器,又名“空气源热泵热水器”。“空气能热水器”只需要极少的电能便可将其驱动,把空气中的低温热量吸收进来,经过氟介质气化,然后通过压缩机压缩后增压升温,再通过换热器转化给水加热,压缩后的高温热能以此来加热水温。

2 工作分析

2.1 基本参数

客房内人员为68人,每日热水用量一般聚集在19点到24点。一般为淋浴,每人每天用热水量约为120L,客房热水用量为8160L,厨房用热水量为3800L,总用热水量按12000L计算,此用水量根据《建筑给排水设计规范》计算得出。因此项目中应配备全玻璃三高真空管集热器70组,每组 10根真空管,集热面积2.47m2/组,以及2.2kW热泵4台,同时还需要一个保温水箱,容量为12t。

项目的进行需要统计地区过去几年的天气及温度的变化详情,查资料可知本地区属北亚热带季风气候区,四季分明,雨水充沛,光照较足。年平均气温15.6℃,1月份为全年最冷月,极端年份最低平均气温0℃;7月为全年最热月。冷水温度:该地区水源采用地表水,平均温度为5℃。空气能热水器只要在零摄氏度以上,就可以24小时全天候承压运行。因此,本地区是适合采用太阳能和空气能双供热系统的。

2.2 工作方式介绍

阳光充足时,冷水通过管道进入太阳能热水器内,经过集热板,集热板能收集太阳能,将太阳能转化为热能,然后把冷水加热至60℃(可调)。由于冷水的比重比热水的比重大,热水会自动上升,形成一个循环动力,水就在集热板那逐渐升温,达到一定温度后就能进入储热水箱,需要热水的时候就能供应热水。

当阳光不足时,若保温水箱内的热水水位在上午10:30~11:30之间还未达水位的40%,热泵加热系统将自行启动,并向其中注入60℃的热水,以此达到设定的水位值时,热泵系统停止工作。12:30~13:30保温水箱的水位值应为70%,15:30~18:30保温水箱的水位值应为100%,依照上述工作进行。

3 节能分析与效益对比

3.1 数值分析计算

太阳能与空气能互补热水供给系统的特性:阳光充足,太阳能加热;阳光不足,取均值并由太阳能将热水加热至30℃,之后由空热泵加热至60℃;雨天时,利用空气能热泵加热。根据下表参数进行计算:

3.2 与其他加热方式费用比对

能源单价与工作环境参数:


按全年计算工作时间的话,按365天(即12个月)为运行时间,经查询资料得,其中105天为雨天,36天为阴天,太阳能工作时长224天为有效时间。由此可得太阳能、空气能全年工作总耗电量为:(8.16h×105d+4.45h×36d)×8.8kW=8949.6kWh。太阳能、空气能互补系统每吨水平均每天耗电量为8949.6kWh÷365d÷12t=2.04kWh。本系统的平均运行费用与其他加热方式对比得出下表:



根据上述对比充分表明了本系统的优势。



总而言之,建筑电气工程质量决定着整个工程的使用质量和安全,因此必须要加大对建筑电气安装的重视,采用科学化的安装技术,在实际安装时需要不断加大对工艺和技术的改进,有效保障电气安装顺利进行。

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