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      太阳能工程设计方案及案例 精品_电力/水利_工程科技_专业资料。第八章、工程案例 第一节 拉萨市无线电管理局太阳能采暖系统 拉萨市是国内阳光最好的城市,由于当地能源缺乏,冬季大部分的房屋没有统一的 采暖系统,雪域高原是目前环境污染最轻的城市之一,烧煤锅炉等污染性设

      第八章、工程案例 第一节 拉萨市无线电管理局太阳能采暖系统 拉萨市是国内阳光最好的城市,由于当地能源缺乏,冬季大部分的房屋没有统一的 采暖系统,雪域高原是目前环境污染最轻的城市之一,烧煤锅炉等污染性设备不允许再 使用,随着太阳能热水器的应用技术日趋成熟,我们能否利用太阳能达到采暖效果呢? 为此,针对拉萨市无线电管理局的采暖项目,我们进行了一次大胆的尝试,利用太阳能 产生的热水进行办公楼及住宅楼的采暖,取得了很好的效果,下面对此进行展开介绍。 一、概况 拉萨无线电管理局新建五层平顶办公楼,采暖面积 3000 m2,为地板采暖系统,居 民楼 2 栋为 3 层平顶旧建筑,为暖气片对流采暖系统,采暖面积各为 1000 m2 左右。利 用太阳能为地板采暖系统提供部分热源,办公楼采暖时间为早上 8:00—11:00 时;居民楼 供暖时间为:下午 17:00—22:00 时。 拉萨地处西藏中部稍偏东南,雅鲁藏布江中上游北部及其支流拉萨河流域及西北地 区,高原温带半干旱季风气候。拉萨的气候特点为:辐射强,日照时间长,年日照时数 在 3000 小时以上,有“日光城”之称;平均气温低,日温差大,6 月平均气温为 15.7℃, 平均最高气温为 22.9℃,是一年中温度最高的月份,1 月平均气温为-2℃,平均最低气 温-9.7℃,是一年中最低的月份,多年极端最高温度为 29.6℃,极端最低气温-16.5℃, 分别出现在 6 月和 1 月,夏季无高温,是夏季的避暑胜地;干湿季明显,雨季降水集中, 多为昼晴夜雨的天气。 二、设计: 1、基础水温:冷水计算温度 根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003 提供的数据,冷水的计算温度以当 地最冷月平均水温资料确定,在无当地水温资料时参照下表: 分区 地区 地面水 地下水 温度 温度 第一分区 黑龙江、吉林、内蒙古的全部,辽宁的大部分,河北、山西、 陕西偏北部分,宁夏偏东部分 4 6~10 北京、天津、山东全部,河北、山西、陕西的大部分,河南 第二分区 北部,甘肃、宁夏、辽宁的南部,青海偏东和江苏偏北的一 4 10~15 小部分 第三分区 上海、浙江全部,江西、安徽、江苏的大部分,福建北部, 湖南、湖北东部,河南南部 5 15~20 第四分区 广东、台湾全部,广西大部分,福建、云南的南部 10~15 20 第五分区 贵州全部,四川、云南的大部分,湖南、湖北的西部,陕西 和甘肃秦岭以南的地区,广西偏北的一小部分 7 15~20 本方案在设计时冷水计算温度取 4℃。 2、全年太阳辐照情况根据国家气象中心提供的 2001 年全国各地日均及年总辐射数据(单 位 MJ/m2),拉萨站(北纬 29°40?,东经 91°08?,区站号 55591)水平地面太阳辐照量 月 份 辐 一月 照 量 日 均 15.60 二月 17.87 年 总 数据如下: 三月 19.16 四月 21.87 五月 24.14 六月 七月 25.14 23.42 7320.40 八月 21.09 九月 21.20 十月 18.46 十一月 17.64 十二月 15.725 我们选用 12 月份的太阳平均日辐照量 15.725MJ/m2 为设计依据,同纬度集热器倾斜面上 的太阳辐照量经计算为 25.025MJ/m2 3、本方案设计指标 经计算,该工程的设计热负荷为 380000W。本方案设计安装联集管集热器 160 台, 总采光面积为 860.8 ㎡,在冬季 1-3 月份平均日太阳辐照量大于 17.52MJ/m2 的条件下, 每天提供热量为 6886.88MJ.。满足本项目使用面积为 5000 ㎡的定时采暖需求,阴雨天 或甲方延长采暖时间而造成的热量不足由电锅炉和水箱电加热来辅助加热来满足。 三、太阳能采暖的工作原理 太阳能地板辐射采暖系统可采用图 1 所示的形式: T1 T2 水 箱 泵1 锅 炉 泵2 分水器 泵3 图 1 太阳能地板辐射采暖系统 典型的太阳能地板辐射采暖系统由太阳集热器,控制器,集热循环泵,蓄热保温水 箱,辅助热源,供回水管,关断阀若干,三通阀,过滤器,循环泵,分水器,加热器组 成。 当 T1>T2 时,控制器就启动水泵,水进入集热器进行加热,并将集热器的热水压入 水箱,水箱上部温度高,下部温度低,下部冷水再进入集热器加热,构成一个循环。当 T1T2,水泵停止工作。 当 T245℃时,锅炉启动加热,泵 2 启动将水箱中的水送入到锅炉中,当 T2>45℃ 时,锅炉不必启动加热;加热后的水由泵 3 送入采暖管道进行采暖循环。 四、系统的原理图 本项目共采用四套集热循环控制系统,一套供暖及与锅炉房配接的控制系统,30 立 方的热水储水箱 2 个,保证热水有一定的储存。 五、相关计算 1、太阳能地板辐射采暖的设计计算 (1)、设计参数的确定 地板辐射采暖的表面平均温度数值如下: 采暖表面分类 住宅地面 很少有人停留的地面 游泳池及浴池地面 无人停留的地面为 温度( ℃) 24~26 28~30 30~35 35~40 可见住宅地板辐射采暖的表面温度一般都低于 30℃,所以就要求热媒温度为 40℃~ 50℃,就目前我国北方的太阳能集热器的利用情况来讲,热媒温度最高为 50℃左右,所 以我们设计供回水温度分别为 45℃和 30℃。 (2)、供暖热负荷的确定 供暖系统的设计热负荷可用下式表示:Q= Q1+ Q2+ Q3+-Qd 其中,Q1 为围护结构耗热量,Q2 为冷风渗透耗热量,Q3 为冷风侵入耗热量,Qd 为太 阳辐射进入室内的热量。此系统是以辐射采暖为主(占 60%以上),辅以对流传热。据《暖 通规范》及实际工程设计情况,一般民用建筑冬季室内设计温度取 18℃。辐射采暖的设 计温度比普通散热器采暖的设计温度低 1℃~3℃,所以我们取为 15℃。但这种计算方 法繁琐,且需要条件多。

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    2019-10-09 12:11