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新农居太阳能+地源热泵供暖制冷 可行性方案 北京XX实业公司 二零零八年三月 目 录 一、项目概况设计 — 直接系统集热器采光面积，m2 — 日均用水量，㎏ — 集热器在晴好天气日均产水量，L/㎡ （1）采用平板型太阳能集热器，集热面积按春夏秋晴好天气每平米日均产80升45℃生活热水设计，则本工程需安装，实际选取64平米； （2）采用真空管型太阳能集热器，集热面积按春夏秋晴好天气每平米日均产65升45℃生活热水设计，则本工程需安装，实际可选取80平米。 2.2太阳能蓄能水箱的设计 对于太阳能热水系统，由于受自然条件的限制，太阳能集热系统不可能全天24小时满足设计小时用水量(qrh)的要求。由于用户用水时间为全天候型，考虑到太阳能集热器的功率及日照时间与用户用水量、用水时间存在的差异性，设计水箱容量应为用户全天总的用水量，则本系统太阳能储水箱的设计有效容积为5立方米，另配一个1立方米预热水箱。 2.3辅助能源功率设计 由于太阳能热水系统的供应具有不确定性，因而辅助能源加热设备的功率需按系统最不利工况，即太阳能系统不工作时（阴雨天）确定。 根据北京XX实业公司《全天候太阳热水系统设计施工技术规范》，太阳能定温放水系统辅助加热功率计算公式为： — 辅助能源功率，KW — 日均用水量，㎏ — 储水箱内水的设计温度与水的初始温度的温差，℃ — 设计全天用水量的加热时间，h，定温放水系统一般选用8小时 =24KW 故热水系统辅助能源功率为24KW，因此本工程选择辅助电加热功率为24KW； （1）辅助设备的运行方案： 本方案中，辅助设备为两种：电加热及地源热泵。在采暖季节，地源热泵满足浴室的供暖要求，电加热作为热水系统的辅助热源；在非采暖季，地源热泵作为生活热水系统的辅助，电加热停止运行；此运行方式达到在节省了初期投资的同时，达到了节约运行费用的目的。 （2）辅助设备的选择 电加热：功率为24KW，采暖季运行，作为热水系统辅助；非采暖季不运行； 地源热泵:浴室建筑采用多孔砖保温建材，按60W/㎡热负荷考虑，供暖负荷为9KW。 本工程实际选可选取输出功率10KW的热泵机组。 2.4产品的选型说明 本工程采用全天候太阳能定温-温差循环系统，选用太阳能集热器：平板集热器设计面积为64平米，真空管集热器设计面积为80平米，太阳能热水储水箱选用有效容积为5立方米的碳钢水箱，同时配1台预热水箱1立方米，辅助能源采用电加热或热泵机组，辅助电加热功率为24KW。 2.5工程的使用说明 本工程设计全天产水量5立方，根据在新农村建设中实际的运行经验，每人日耗水量约60-70L/天，此条件下，每天实际可供洗浴人数约70-80人；（当实际用水人数超过设计人数时，需启动辅助能源进行一定的热量补充）。按农村居民目前的用水习惯，按每周洗浴一次考虑，则该浴室基本可满足600人（平均每户按3人计，折合200户）左右的用水需求。 因此，本太阳能集体浴室较适合于规模在200户左右的村庄使用。 六、全天候太阳能热水系统介绍 1、定温—温差循环系统原理图 2、系统工作原理介绍 （1）集热器终端热水出口设置有温度传感器，用户可根据实际用水温度通过控制器设定此温度T1的上下限（出厂设定为上限45度，下限40度）； （2）当集热器出口温度T1达到设定温度上限时，控制器命令太阳能 上水泵启 动，将水箱中的冷水送入集热器中进行换热，然后送入热水箱上部，随着换热的不断进行，集热器出口温度T1会随之下降； （3）当集热器出口温降T1下降到设定温度下限时，控制器命令太阳能上水泵停止，这时集热器及系统管路中的水会沿着设计安装的管路倾角倒流回水箱中，为了避免倒流产生水击损坏水泵，我们在水泵出口的立管位置上安装了双向单流阀装置，使倒流回来的水通过双向单流阀的旁路倒流回水箱中，避免了水泵的水击现象，并达到北方地区排空防冻的目的； （4）由于天气晴好或用户用水量比较小的情况下，太阳能可把整个热水箱中的水加热到35度以上，当热水箱参考温度到达35度时，控制器会自动转换为温差循环系统，从而逐步提高整个水箱水温，达到充分利用利用太阳能的目的； （5）在预热热水箱下部设有电加热系统，当热水箱中的水温低于用户用水温度要求时，控制器会自动命令电加热（热泵）系统启动，将热水箱中的水加热到用户用水要求的温度即停止，从而保证用户用水温度，电加热（热泵）系统出厂设定启动温度的上限为45度，下限为42度，即低于42度启动，高于45度停止，此温度区间可根据用户要求设定； （6）系统供水采用变频供水机组，同时在回水末端设置回水电磁阀，在保证系统24小时供水品质的同时，达到最节约运行费用的目的。 （7）本系统要求补水箱及水泵等设备放置在不