绿色施工技术-太阳能热泵系统应用案例.pdf

5.1 太阳能热泵系统 应用 案例 1 用途及原理 1.1 用途 腾讯滨海大厦项目生活区采用太阳能热泵系统供应管理人员及工人的洗漱用热水 ，工人 宿舍区设计安装 104 ㎡太阳能板加 3台 15 匹空气能热泵配 3个 12 吨保温水箱 (满足最大负 荷 1800 人使用 )；管理人员生活区设计安装 30 ㎡太阳能板加 1台 5匹空气能热泵配 1个 5 吨保温水箱 (满足最大负荷 150 人使用 )。该系统采用热泵与太阳能集热设备 、蓄热机构相联 接系统方式 ，有效克服了太阳能本身所具有稀薄性和间歇性等限制因素 ，达到节约高位能和 减少环境污染目的，具有很大开发、应用潜力。 1.2 工作原理 太阳能热泵是指利用太阳能作为蒸发器热源的热泵系统 ，区别于以太阳能光电或热能发 电驱动热泵机组 。它把热泵技术和太阳能热利用技术有机结合起来 ，可同时提高太阳能集热 器效率和热泵系统性能。 工作状态下 ，集热器吸收热量作为热泵低温热源 ，阴雨天 ，直膨式太阳能热泵转变为空 气源热泵 ，非直膨式太阳能热泵作为加热系统辅助热源 。它可全天候工作 ，提供热水或热量 。 图 5.1-1 太阳能热泵系统工作原理图 2 做法及技术参数 2.1 做法 热水系统安装及运行 图5.1-2 太阳能电板安装 图5.1-3 运行过程中能效统计 2.2 技术参数 太阳能热泵系统的基本技术参数如下： 1）真空集热管等采用热工性能好的材料，确保高吸收，低热损。 2）内水箱材质应符合国家卫生标准，内水箱焊缝置于上方，避免了与水接触而腐蚀， 支架等应采用高强度优质铝合金电氧化材料 ，水箱外桶及反射板采用带氧化膜的优质轧花铝 板，以增强防腐蚀性能，延长使用寿命。 3）水箱保温采用保温性能较好的聚氨酯整体发泡保温材料，保温层厚度 ≥50 ㎜；进出 水口置于水箱下方，减少热损，水箱内无死水区，避免可能细菌繁殖。 4）智能化控制：机组应采用微电脑智能化控制，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 ，以实现设备管 理自动化及能量管理自动化。 3 实施效果 表 5.1-1 经济效果分析表 电锅炉 柴油锅炉 热泵 将 1吨水从 15℃加热 至 55℃所需的能耗 52 度电（ 52 元） 5.5kg 柴油（ 44 元） 13 度电（ 13 元） 每天理论加热水量 41 吨 每年所需的费用 52*41*30*12=76.7 万元 44*41*30*12=64.94 万元 13*41*30*12=19.19 万元 太阳能热泵系统 深圳市全年的阴雨天数在 80~100 天，全年按 9个月使用太阳能 ，3个月使用热泵计算 ， 每年的运行费用为 4.8 万元，太阳能材料及安装费用为 34.27 万元，预计使用寿命 为 10 年，每年的固定成本为 3.43 万，则使用太阳能热泵系统每年的总费用为 8.23 万元 使用效果 直流式供热水 ，水温不稳定 直流式供热水温不稳定 智能控温补水供热水采暖 冷气 经济效益 68.47 万元 56.71 万元 10.96 万元 相对电锅炉，本工程预计产生经济效益： 172.53 万元 。 4 注意事项 1）方案设计过程中应对当地的天气情况（日照时间、阴雨天数等）、物价水平以及供 水范围等做详细的调查分析，则有选择。 2）设备的安装和使用应有专业公司技术人员做现场指导，避免误操作导致系统故障或 热工效率降低。 3）使用过程中应安装独立的电表盒水表，对太阳能热泵系统的热水供应量和能效情况 做记录分析。 4）应根据天气情况和使用人数，合理设置水温限值和使用时间，实施动态管理，最大 限度节约能源。