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如何解决高校后勤洗浴、开水、采暖问题
——太阳能+直燃式无压沸水机组,一套系统可解决洗浴、饮水、采暖三大问题

作者:合肥顺昌企业集团研发部日期:2011-07-29来源:顺昌企业集团

一、系统介绍

洗浴用水天气晴朗情况下,市政自来水由硅磷晶软水装置①软化后,经太阳能集热器⑧加热至设定温度后,由自动顶水电磁阀②或太阳能强制循环泵⑩将热水顶入集热水箱⑥,再由水箱循环泵(12)将达到设定温度的热水抽入恒温水箱⑦储存,以供洗浴用。

在天气不好或连续雨雪天时,水在太阳能加热的基础上通过直燃式沸水机组一次性加热至设定温度,进入恒温水箱。在洗浴管网系统中,系统检测水温,达不到设定温度时,回水电磁阀打开,低温水回到集热水箱重新加热。在用水时段前,系统自动检测恒温水箱水温、水位,达不到设定温度要求,系统自动启动恒温调节器,将集热水箱内的高温热水通过恒温调节器进行冷、热调节,达到设定使用温度后储存在恒温水箱,保证使用时即开即热。此系统还可实现定时开关机,定时循环,定时补水,定温(温度0-99摄氏度自由设定),定水位(自由设定水箱水位),自动补水,自动循环;具备防冻、自动辅助加热功能,具有设备运行自检功能;故障自动报警;此系统在天气晴朗的情况下,完全由太阳能将水加热到满足洗浴要求的温度,真正做到太阳能利用最大化。经计算此系统的洗浴热水的加热成本每吨低至3-5元!

下附洗浴系统原理图

 

饮用开水集热水箱④里的水在太阳能循环泵①的作用下被送入太阳能集热器②,被太阳能加热后回到集热水箱④。这样形成了一个循环加热系统,集热水箱里的水可被加热到90℃以内。市政水通过放置在集热水箱④的高效换热器⑤预加热升温后(一般可提升温度15-40℃),经食品级净化软化装置⑦软化后进入直燃式沸水机组⑥一次性加热煮沸至饮用水标准。由开水水箱⑧储存,供开水各配水点用水。由于有效利用太阳能,节省了大量的能源,此系统生产的开水每瓶(5磅)成本可低至3分钱!

下附开水系统原理图

 

 

采暖:集热水箱④里的水在太阳能循环泵①的作用下被送入太阳能集热器②,被太阳能加热后回到集热水箱④。这样形成了一个循环加热系统,集热水箱里的水可被加热到60℃。,由定温供水泵⑥将热水打入恒温水箱⑤储存,以供采暖用。当天气不好或连续阴雨天气时,水温达不到设定值,集热水箱④的热水由直燃式沸水机组⑨继续加热,达到设定温度后储存于恒温水箱⑤。然后由供水泵⑦送入采暖系统管网,当管网内热水低于设定温度时,回水电磁阀⑧打开,低温水回到集热水箱重复加热。此系统将太阳能的热量收集起来,释放到需要采暖的房间内,以提升房间内的温度以达到采暖的效果,既节能又环保。此系统每平方米采暖面积一个采暖期的成本低至10元以内!

下附采暖系统原理图

 

 

二、系统特点

 1、地域性广:

空气源热泵只能作为生活热水加热,水温最高位60℃以下,随着环境温度的下降热效率也随之下降,当环境温度低于5℃时热效率很低,在低于0℃时,热效率低于100%,还不如电热管直接加热。因此此类产品只适用于南方温度较高的地区,而适合淮河以北的地区。太阳能+燃气机组系统以太阳能为主能源,以天然气为辅助能源。系统运行受外界气温影响极小,可适应全国各地环境。尤其在北方寒冷地区更具优势。

 2、节能环保:

 随着国际对碳排放的日益重视,用可再生能源代替常规能源已经成为一种趋势,太阳能热水系统及辅助节能设备以太阳能利用优先原则,主要体现在补偿加热的功率较大,补偿时间短,能真正做到太阳能利用优先。即使抛开太阳能利用,本公司自主研发生产的直燃式无压沸水机组依然比锅炉电热水器等加热设备更为节省。

 

设1000KG相同初始温度的水,加热使其温度上升35℃

项目

设备 

使用能源

热值kcal

实际热效率

能耗量

能源单价(元)

加热成本(元)

备注

直然式无压沸水机组

天然气

8600/m3

92%

4.4 m3

2.1

9.24

 

锅炉

天然气

8600/m3

65%

6.3 m3

2.1

13.23

二次换热

液化气

10800/kg

65%

5kg

4.8

24

二次换热

柴油

10200/kg

65%

5.3kg

4.8

25.44

二次换热

5000/kg

60%

12.5kg

0.8

10

二次换热

空气热泵

858

180%

22.7

0.8

18.16

平均值

电热水器

858

95%

43

0.8

34.4

 

 
由上表可知在同等条件下直然式沸水机组(能源天然气)最为节省。机组能源为天然气,天然气燃烧后主要是水蒸气,即使是产生二氧化碳,也比烧煤产生的量减少60%;比起人工煤气等,天然气不含一氧化碳等有毒气体。在价格方面,天然气也是目前多种燃料当中最为相对稳定、低廉的一种。供应也不会像柴油、汽油、液化气那样大幅波动。今后即便定价权限下放,天然气价格也不会大幅波动。
3、安全稳定:
直燃式无压沸水机组是符合中华人民共和国建设部2004-06-01发布实施的一种无压运行的沸水加热设备,与热水锅炉、常压锅炉有本质区别的一种设备。
 
各类设备优缺点对照表

项目

设备 

电网负荷

饮用开水

气候影响

占地面积

安全

司炉工

能耗

直然式沸水机组

极小

满足

安全

较低

锅炉

较小

满足

有压危险

专职司炉工

热泵

很大增容

不满足

冬天效率低

安全

一般

电热水器

很大增容

满足

较安全

 
一般锅炉、压力容器都是一个密闭设备、都具有一定的压力、都存在一定的安全风险系数。而直燃式无压沸水机组定义要求为:沸水器最高处应开孔,并确保直通大气,开孔直径要符合相关要求,这样就形成了无论如何使用确保了炉内不产生压力。同时直燃式无压沸水机组在控制方面加装了缺水防干烧保护,超高温保护、意外熄火保护等功能。确保机组可安全运行。此外,由于天然气比空气轻,一旦发生泄漏也极易随风飘散,不容易造成集聚爆燃的隐患。因此,天然气危险系数要比液化气、人工煤气都低。
4、管理平台方便快捷:
1)、系统集中控制功能。系统通过工业控制计算机可以监控系统中任何热水机组以及太阳能系统的状态。包括他们的启动和    停止以及设备的各种状态的显示和各种设置;
2)、单机的可操控性。系统中的每一台机组可以通过机组的PLC控制系统的触摸屏进行单台机组的操作;
3)、逻辑编程多功能集中平台控制;
4)、无需专人值守,定时、定温、定量全自动预设自动控制功能;
5)、恒温出水,若恒温水箱温度过高,自动补水,保证洗浴出水温度恒温;
6)、缺水和高温的自动保护和报警功能;
7)、系统采用变频供水,保证出水量稳定;
8)、设定温度回水,若洗浴系统内管道温度过低,系统自动回水,保证管道内水即开即用;
9)、简单、易懂的触摸屏操作界面。
 
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