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全天候24小時住宅小區供熱案例

云南省玉溪市新振太陽能研究有限公司是一家集科研、設計、開發、生產、銷售及售后服務為一體的現代民營科技企業。公司以科技進步、科技創新、奉獻社會、造福人類為宗旨,自1998年成立以來,獲多項國家專利技術。公司研究、開發的“新振XZGT-綠色環保智能化全天候太陽能集中供熱水系統”是公司20多項獨有專利技術的結晶,成功地解決了自太陽能誕生100多年以來一直未解決的“平板抗凍、全天候、太陽能與建筑完美結合”三大難題,達到了世界領先水平,是公司奉獻給人類的最新成果。“新振XZT-新型分戶式太陽能熱水器”,利用多項專利技術,其性能大大優于傳統的分戶式太陽熱水器,成為新世紀的換代產品。

目前公司正致力于太陽能尖端技術-智能化太陽熱電聯產供熱制冷系統、太陽能灶、太陽能燈、太陽能恒溫大棚溫室等產品的研究與開發,爭取更好的產品服務于社會。

新振專利技術:

●定溫放水雙循環式太陽能熱水器結構。專利證號:97217421

●定溫放水雙循環式一體化太陽能熱水器。專利證號:97217421-4

●空氣隔離器。

●一種抗凍的平板集熱器

第二章太陽能概況

一、太陽能熱水器發展現狀及其意義

眾所周知,陽光是上帝賜予人類的最潔凈、最低廉、最充足、最廣泛的能源,從原始人用冰塊聚光取火,到現代人用陽光作航天衛星和汽車的能源,人們對以陽光為介質和動力,向熱能、電能乃至動能轉換的研究與運用從未間斷過。自1891年美國人肯普發明了第一臺太陽能熱水器以來,全球已有五分之一以上的人享受過并正在享受這一產品所帶來的溫暖與舒適。

新中國成立后,在國家政策的引導下,在科技工作者的積極努力下,神奇而又實惠的太陽能熱水器象早晨的陽光悄然走進了百姓的家中。目前,我國太陽能熱水器普及率已達4%,與發達國家(以色列65%,日本30%)相比,雖然還存在一定差距,但可喜的是,我國太陽能技術的研究與開發由于起點高、進步快,已走在了世界的前列。基于得天獨厚的地理位置,我國擁有較豐富的太陽能資源,同時,由于我國人口眾多,加上常用資源的嚴重匱乏,加快對太陽能產品的開發、運用和推廣對保護環境,緩解能源需求矛盾,提高人民生活水平,保持國民經濟可持續發展都有著非常深遠的社會意義。

二、太陽能熱水器的工作原理及其性能

太陽能熱水器是以某種容器為包裝,以水為介質和載體,通過陽光的作用,將熱能收集、輸送、儲存并提供給人們作沐浴、取暖等用途的設備。由水管、集熱器、儲水桶、輔助設備等部件組成。按收集陽光的方式分,有聚光型和非聚光型(含平板式、真空管式)兩種;按材料分,有銅、鐵、鋁、不銹鋼等;按工作方式分,有悶曬式、自然循環式、強迫循環式、直流式和雙循環式。有趣的是,太陽能產品發明、產生和發展的順序與產品性能進步的先后排列是如此的巧合,即:悶曬式—自然循環式—強迫循環式—直流式—雙循環式,也就是說,雙循環式(即綠色環保智能化全天候)太陽能熱水器是目前世界上技術較為領先的產品。下面就幾種太陽能產品作簡要的介紹:

1、自然循環式——利用冷、熱水間的密度差而進行工作的太陽能設備。

優點:運行安全可靠,不需用電,無需專人管理,前一天沒有用完的熱水,經隔夜降溫后,第二天自然循環加熱并可繼續使用。

缺點:A、水箱必須安裝在集熱器的上方,安裝較為麻煩,工程施工限制性較大。B、要達到自動進水,自動止水的功能,熱水出水口的位置必須在儲水箱的上部,長期使用會導致水垢的大量淤積沉淀,加上溫水的環境作用,有利于病菌的繁殖,如不定期清洗,必然給使用人的皮膚造成傷害;而且,這樣的水已不符合飲用標準,不能用于烹調。C、夜間產生倒循環,使保溫效果大大降低,抗凍性較差。D、在無外力推動的條件下,大面積使用會產生熱阻、熱短路,降低了工作效率(有時甚至不能工作),故不能用于中型、大型供熱系統。

2、強迫循環式——屬溫差循環,并借助外力循環的太陽能熱水器。

優點:儲水箱可任意置放,便于安裝,系統效率較高,適用于大型的供熱系統。

缺點:除了具有自然循環式的缺點外,還有另外四個缺點,一是系統循環必須依靠電力的支持,耗電3耗能,增加運行成本;二是停電時系統就不能工作,削弱了系統運行的可靠性;三是陽光微弱時,產生的熱水達不到預期溫度,使用戶無法隨時使用。四、與輔助能源配套時,節能效果差。

3。雙循環式(即綠色環保智能化全天候太陽能熱水器)

玉溪市新振太陽能研究公司作為玉溪市唯一的民營科研企業,集研發、生產、安裝及售后服務為一體,在市科委領導及有關部門的支持下,經過近十年的研究,在上百次的試驗、失敗和改進之后,成功開發了“定溫放水雙循環系統結構”技術,并獲得國家專利(專利號:97217421-1)。

令人驚喜的是,這一領先世界的技術成功解決了長期困擾太陽能技術界的四大難題:一、平板式太陽能熱水器抗凍的難題;二、太陽能產品與建筑物外觀及建筑工程系統要求相結合的難題;三、全天候供熱的難題;四、儲水過程中水質發生二次污染的難題。為了實現科技向生產力的轉換,為社會作出更大的貢獻,在此技術的基礎上,公司一鼓作氣開發了一系列家庭太陽能熱水器及大系統“綠色、環保、智能化、全天候”太陽能集中供熱設備,由于其具有水質清潔、集熱效率高、升溫速度快、儲熱能力強、自動化程度及可靠性高、抗凍性能好、全天候供熱等理想品質,所以,在投放市場后,受到了用戶的歡迎。其中,家庭型雙循環式太陽能熱水器榮獲云南省消費者協會頒發的“最受消費者喜愛的產品稱號”。

第三章工程設計

一、工程要求:

a)晴好天氣太陽能系統保證36噸以上的產熱水量,水溫大于50度。

b)保證水質清潔衛生、無二次污染,自動清洗水箱中的淤積沉淀。

c)具備防凍、抗凍功能。

d)停電時不影響太陽能的正常工作。

e)具有定時供水功能。

二、系統設計:為了便于甲方參考選擇,我公司提供兩個工程設計方案:即自然循環系統和智能雙循環系統。

1、自然循環系統(集熱面積600m2)

根據玉溪學院的用水要求,每天36噸熱水用量。這樣就要求儲熱水箱的容量大于或等于36噸,根據英國海伍德教授對全球氣候30多年的研究,認為自然循環的配比為1m2:50Kg,以及云南省太陽能協會的規定(1:50),但云南屬較好的地方,同時是全國最適合太陽能應用的地方。年平均日照率(每天有2小時以上的光照)為52%,光照率為76,所以確定配水為60Kg/m2。固36噸50℃熱水系統,應配集熱面積為:36000Kg÷60Kg/m2=600m2。

2.獨有專利技術智能雙循環系統(集熱面積300m2)

我公司針對玉溪農學院實際屋頂面積的測量后,認為屋面有樓梯間和冷水塔,占去一定的空間,會遮擋光照,形成陰影,影響集熱板的吸熱。加之自然循環在大面積的應用中必然會出現熱阻和熱短路,因此采用獨有專利技術智能雙循環系統解決此難題,該系統能達到1、智能控制系統運行全過程2、提高升溫速度和集熱效率,減少設備投資和占地面積3、提高熱水利用率(100%),延長保溫時間4、保證水質清潔,無二次污染,較自然循環式提高一倍的集熱效率,以及100%的熱水利用率滿足公寓的熱水供給,采用此技術后,增加智能控制系統,集熱面積只需300m2。(太陽能系統產熱計算:按照玉溪光照的輻射強度為1060W/m2,每天日照8小時,所以300m2集熱板收取熱量為:

1060W/m2×8小時X300m2=2544KWh

又因為1KWh=819大卡,所以300m2集熱板全日可提供:

2544KWh×819大卡/KWh=2083536大卡

根據新振公司專利系統日平均集熱效率=78%(檢測報告附后)

所以整個系統每天能提供:2083536大卡×78%=1625158大卡

又因為學校要求每天提供36噸50度的熱水,以玉溪自來水年平均溫度10℃計算,加熱溫差△t=50℃-10℃=40℃。

所需熱量為:36000kg×40℃=144000大卡

所以,系統所能收集熱量大于加熱36噸50℃熱水所需熱量。)

2、儲熱水箱(36噸)

我公司配備新增容量為36噸(不銹鋼內膽,SUS304-2B食品級水箱)的儲熱水箱。

三、設備技術參數

儲熱水箱:

內膽采用SUS304-2B食品級不銹鋼。內膽與外殼之間采用聚氨酯發泡,發泡厚度為60mm。防水外殼為彩色鋼薄板,外觀平整、美觀。

集熱板:

集熱板芯引進加拿大銅鋁復合技術,采用一次擠壓復合成型方法生產,其橫管為不銹鋼管,每塊為10片支管,翼管為橫向下形反射波,經噴沙處理清洗后,再噴F84-31酚酴純黑涂料及太陽能專用選擇性涂料,邊框材料采用優質加厚鋁材,具有高效、密封、抗凍抗風強、防塵防腐等性能,為我國唯一能抗—40℃低溫的平板集熱器。

輔助材料:

⑴循環管采用國標熱鍍管,且進行保溫處理。保溫箱的輸出熱水至各宿舍熱水接口的管道使用熱水專用的PPR管,并作保溫處理。浮球閥采用銅體浮球閥、堵頭采用全銅鍍鎳件、其他配件也使用鍍鋅件。

四、智能雙循環系統流程圖(略)

五、系統布置示意圖(略)

六、工程施工標準

1、水箱擺放位置

6個6噸儲熱水箱擺放于樓梯間上,用5分槽鋼作支架,槽鋼置于承重梁上。

2、集熱板鋪設角度、方位;

①每排集熱板的坡度(上循環管為最高點)為<2%。

②集熱板的傾角為20°<θ<30°之間。

③集熱板座向為正南±15o。

3、管道連接;

管道連接要求:管道連接處連接穩固,橫空管道有托架支撐。冷水管不出現U形布管。

4、管道保溫;

上循環作保溫處理,下水管道和回水管道作保溫處理。

為了保證安裝質量和施工安全,公司管理采用項目負責制及工程質量逐級驗收制,以下為公司主要工程人員安排:

序號姓名現任職務在本工程中擔任職務

1田忠工程總監工程總監

2魯天華施工負責人施工負責人

3柏錦學安技科長安全監督

4劉立新技術總監太陽能系統設計

5陳永金技術員施工安裝

6胡家其技術員施工安裝

七、工程價格估算:(略)

八、公司對此項工程的施工計劃(略)

九、公司施工安全和工程質量管理示意圖(略)

第四章系統工程實例

本系統先后在玉溪、昆明、曲靖、麗江等多處做過。代表工程有玉溪師院附中、玉溪規費稽查處、峨山運政所、江川大酒店、元江金房大酒店、玉溪天信酒店、昆明地稅、曲靖麟警園、麗江農業發展銀行等。

第五章設備服務承諾

維修服務及時有效,準確可靠。接到客戶通知,保證一個工作日內上門服務。

第六章設備質量保證

主要部件(儲熱水箱、集熱板芯、智能控制系統)五年內質量問題免費維修或無法維修的進行更換,其他管件、配件一年內屬質量問題免費更換。整套設備終身維護。

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