莊惟

摘要：本文通過對(duì)內(nèi)蒙古呼和浩特的某五星級(jí)酒店項(xiàng)目生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)太陽能和一臺(tái)燃?xì)忮仩t聯(lián)合供熱、兩臺(tái)燃?xì)忮仩t供熱兩種不同方案的分析和對(duì)比，得出在該地區(qū)酒店生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)中太陽能供熱和燃?xì)忮仩t供熱的應(yīng)用示例對(duì)比。

關(guān)鍵詞：熱水；酒店；太陽能；燃?xì)忮仩t；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-3178（2018）19-0325-01

進(jìn)入21世紀(jì)之后，能源問題已經(jīng)成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，其中不可再生資源，如天然氣、石油、煤礦等日益減少，現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)不適合人類和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，由此可再生能源就成了可持續(xù)發(fā)展過程中大力發(fā)展的重點(diǎn)，其中太陽能因其清潔再生、取之不盡的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為了未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

1太陽能一般是指太陽光的輻射能量

從能源的角度解釋，太陽能可以分為廣義和狹義兩種：廣義上

的太陽能包括地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能、生物質(zhì)

能以及部分潮汐能；而狹義上的太陽能則僅限于太陽輻射能的光熱、

光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。通常說的太陽能是指它的狹義概念。

太陽能的利用與發(fā)展是近幾十年各國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展的重點(diǎn)，

它可以分為三個(gè)方面的應(yīng)用：

（1）光熱利用：將陽光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣等

加以利用。

（2）光電利用：利用光伏板組件，在陽光下便會(huì)產(chǎn)生直流電加

以利用。

（3）光化學(xué)利用：利用太陽光的照射，使某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反

應(yīng)，進(jìn)而得到新物質(zhì)加以利用。

運(yùn)用在建筑上的太陽能主要是利用了太陽的光熱效益。

太陽能擁有取之不盡，用之不竭的優(yōu)點(diǎn)，而且在使用過程中不

會(huì)產(chǎn)生廢物，對(duì)自然環(huán)境沒有污染且不需要運(yùn)輸，長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益很高。在我國(guó)，太陽能資源豐富，但其分布具有明顯的地域差異性，本次項(xiàng)目位于我國(guó)北方內(nèi)蒙古呼和浩特市，本地區(qū)處于我國(guó)太陽能資源分區(qū)中的Ⅰ區(qū)，屬于太陽能能源豐富區(qū)，年平均日輻照量為17028KJ/m2，全年太陽總輻射量為6241.19MJ/m2。

本文通過對(duì)某一五星級(jí)酒店生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的方案比較分析，

闡述太陽能在本地區(qū)的應(yīng)用效果。

工程介紹

此工程位于內(nèi)蒙古呼和浩特市，建筑的性質(zhì)為酒店，地上十九

層，地下兩層，建筑高度為79.05米，建筑面積為25294.5m2。生活熱水系統(tǒng)主要為客房供應(yīng)生活熱水?，F(xiàn)已知客房床位數(shù)300位，設(shè)計(jì)熱水溫度為60°C，冷水溫度為5°C。設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為：1018872.95KJ/h，設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量為：108m3/d。

方案一：采用太陽能為主要熱源，一臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t為輔助熱源相結(jié)合的供熱方式提供熱水；方案二：采用兩臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t制備熱水儲(chǔ)存于熱水水箱后通過熱水加壓泵采用上供下回的方式提供熱水。兩種方案在供水方式上、用水量定額、水質(zhì)、熱水水量、耗熱量等指標(biāo)上都相同。以下就通過采用兩種不同熱源的方案對(duì)比對(duì)該酒店熱水供應(yīng)做簡(jiǎn)單分析。

2太陽能結(jié)合燃?xì)鉄崴仩t供熱方案

由于本工程為五星級(jí)酒店，規(guī)模較大，對(duì)供熱質(zhì)量、建筑外觀、水質(zhì)、防凍要求均較高，所以確定選用第一種方法-強(qiáng)制循環(huán)間接系統(tǒng)。強(qiáng)制循環(huán)間接系統(tǒng)主要由集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)組成。太陽能熱水系統(tǒng)為自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過測(cè)量點(diǎn)的溫度、流量、日照強(qiáng)度等參數(shù)和循環(huán)泵、電加熱器、電動(dòng)閥等運(yùn)行完成熱水供應(yīng)。當(dāng)冬季或連續(xù)陰天時(shí)，貯熱水箱出水管溫度達(dá)不到55°C時(shí)，此時(shí)啟動(dòng)燃?xì)忮仩t保證熱水系統(tǒng)正常供應(yīng)。為了更加有利于冬季的集熱，將安裝傾角加大至40度；冬季的太陽高度角低，加大集熱器安裝傾角，則集熱器表面太陽直射輻射的入射角減小，對(duì)應(yīng)的太陽輻照量增加。太陽能集熱器的運(yùn)行介質(zhì)為防凍液，以解決冬季的防凍問題。因此，采用間接加熱閉式系統(tǒng)，集熱介質(zhì)通過板式換熱器加熱貯熱水箱中的用水，系統(tǒng)回水管路上循環(huán)泵前設(shè)定壓力膨脹罐。按夏季工況確定太陽貯熱水箱的容積，設(shè)置貯熱水箱2個(gè)，每個(gè)容積為15m3，總?cè)莘e30m3。

在太陽能供熱系統(tǒng)中，集熱板是汲取太陽熱能的關(guān)鍵組成部分，經(jīng)計(jì)算本工程需要集熱板面積為794m2。集熱器成本780元/m2；單位集熱器面積的水箱價(jià)格70元/m2；管材、水泵及控制系統(tǒng)為

230元/m2；施工費(fèi)用80元/m2。

作為輔助熱源的燃?xì)鉄崴仩t，在太陽能無法保證的情況下啟

動(dòng)一臺(tái)燃?xì)忮仩t來保證熱水的供應(yīng)。燃?xì)忮仩t采用熱負(fù)荷為280KW，燃?xì)夂牧?5W。一臺(tái)燃?xì)忮仩t初投資為18萬元，產(chǎn)品壽命周期為10年。根據(jù)本地燃?xì)夂碗姷膬r(jià)格核算出壽命周期內(nèi)年平均費(fèi)用變化趨勢(shì)很小，二氧化碳減排量達(dá)到88%。

3燃?xì)忮仩t供熱方案

天然氣作為一種清潔性能源，主要成分為烷烴，其中甲烷占絕

大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。甲烷是最短和最輕的烴分子。天然氣中不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會(huì)向上擴(kuò)散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，可以大大改善環(huán)境污染的問題。天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，

減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于減少酸雨形成。但是，相比于太陽能來說，天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳也會(huì)造成一定的溫室效應(yīng)。

本工程采用兩臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t制備熱水，一用一備，型號(hào)為熱負(fù)荷為280KW，燃?xì)夂牧?5W，初投資大約為70萬，產(chǎn)生每噸熱水運(yùn)行成本為40元/噸，全年平均每噸熱水耗電18.85KW.h，折合14.14元/噸。后期年平均費(fèi)用較少，變化趨勢(shì)較平坦。

4兩種熱源制備熱水效益及節(jié)能減排對(duì)比分析

經(jīng)過以上兩種熱源制備熱水的初投資和后續(xù)運(yùn)行費(fèi)用的對(duì)比，

從初投資來說，太陽能和燃?xì)饴?lián)合供熱投資較大，從后期運(yùn)行費(fèi)用來說，燃?xì)忮仩t費(fèi)用偏高；從環(huán)保角度來說，太陽能和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供熱較為環(huán)保。

5結(jié)論

通過以上對(duì)兩種不同供熱系統(tǒng)方案的對(duì)比分析，在呼和浩特及

類似氣候區(qū)，太陽能供熱有著很大的優(yōu)勢(shì)，具有環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，后期運(yùn)行費(fèi)用也很經(jīng)濟(jì)，非常適合此類地區(qū)建筑生活熱水的供應(yīng)。參考文獻(xiàn)

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