新農(nóng)居太陽能+地源熱泵供暖制冷可行性方案

1、太陽能+熱泵供暖制冷示范工程可行性研究報告新農(nóng)居太陽能+地源熱泵供暖制冷可行性方案北京xx實業(yè)公司二零零八年三月第 19 頁 共 21 頁目 錄一、項目概況隨著國家經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年計劃綱要的提出，國家加大了對農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度，為了解決新農(nóng)居的供暖及制冷及生活熱水要求，特進行農(nóng)居利用新能源進行供暖制冷的示范。本工程為房山區(qū)新農(nóng)村農(nóng)居太陽能+熱泵供暖制冷及生活熱水示范項目，建筑面積150平方米，采用太陽能+熱泵的形式供暖制冷及提供生活熱水。二、建設(shè)工程主要內(nèi)容太陽能熱泵供暖制冷示范項目主要建設(shè)內(nèi)容包括以下幾個部分：1、太陽能集熱器采購安裝；2、地源熱泵機組采購安裝；3、熱泵室外換熱

2、系統(tǒng)安裝；4、系統(tǒng)所需水箱的制安；通過以上幾個部分的整體建設(shè)，最終實現(xiàn)新農(nóng)居利用新能源實現(xiàn)供暖制冷并提供生活熱水的。洗浴熱水全部由太陽能系統(tǒng)提供，太陽能集熱器設(shè)置在屋頂。當太陽能系統(tǒng)不能滿足使用需求時，冬季由電加熱作為輔助熱源，春夏秋由熱泵作為輔助能源來滿足使用需求，以達到全天24小時供應(yīng)生活熱水的目的。太陽能工程系統(tǒng)運行方案設(shè)計一、設(shè)計思路及原則北京xx實業(yè)公司秉承優(yōu)先利用太陽能源、保證系統(tǒng)全天候供水的原則，多年來對公司太陽能工程系統(tǒng)及控制思路進行了最優(yōu)化的整體設(shè)計，達到了較高的人性化管理。通過數(shù)百個大中型全天候太陽熱水系統(tǒng)工程實踐的檢驗，其合理性及先進性均得到了行業(yè)及用戶的肯定。二、設(shè)計理

3、念及關(guān)鍵技術(shù)在九陽全天候太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計過程中，始終貫穿著如下理念：（1）保證全天候24小時供應(yīng)熱水；（2）最低限度使用常規(guī)能源，運行費用達到最低；（3）優(yōu)先利用太陽能（環(huán)保）；（4）全面利用太陽能（不浪費）；（5）北方地區(qū)應(yīng)保證設(shè)備和系統(tǒng)永遠不凍；（6）全自動運行、無人值守；（7）少維護、壽命長、安全可靠；（8）與建筑物易結(jié)合，整體效果協(xié)調(diào)、美觀。為了實現(xiàn)上述目標，經(jīng)過多年探索，在系統(tǒng)設(shè)計安裝中我們采用了如下關(guān)鍵技術(shù)：（1）排空防凍技術(shù)要達到全天候供應(yīng)熱水的目的，解決太陽能系統(tǒng)的北方冬季“防凍”問題是關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)意義上的防凍，一般均采取電伴熱帶或加強保溫的方式進行，我們認為，這種方式存在著

4、受外界條件所限的缺陷，因此，九陽公司采用了機械排空的方式進行，達到了系統(tǒng)防凍的萬無一失。（3）雙直流產(chǎn)水系統(tǒng)技術(shù)采用太陽能加熱和輔助能源加熱雙產(chǎn)水系統(tǒng)，通過智能控制，使雙產(chǎn)水系統(tǒng)根據(jù)天氣狀況及用水狀況進行自動控制、切換，在無人值守的情況下，在充分、完全利用太陽能基礎(chǔ)上，達到了24小時及進供應(yīng)熱水的目的，并使系統(tǒng)最少使用常規(guī)能源。（4）雙向單流閥專利技術(shù)在系統(tǒng)中，采用了九陽公司專利產(chǎn)品雙向單流閥，在成功滿足排空防凍的同時，又保證系統(tǒng)水泵不受水擊的影響，延長了水泵的使用壽命。（5）真空管系統(tǒng)“上進上出”技術(shù)在全天候真空管太陽熱水系統(tǒng)中，真空管聯(lián)箱采用“上進上出”的水循環(huán)技術(shù)，較好的解決了真空管的“

5、爆管”問題。三、設(shè)計整體方案說明根據(jù)用戶提供的實際情況和現(xiàn)有場地、現(xiàn)有熱源類型，要達到節(jié)約運行費用，節(jié)約能源的目的，選用的設(shè)計方案為太陽能定溫溫差循環(huán)系統(tǒng)電加熱系統(tǒng)+地源熱泵系統(tǒng)。在天氣晴好的狀況下，系統(tǒng)一般只靠太陽熱水系統(tǒng)就可滿足用戶用水要求，冬季和陰雨天采用輔助能源系統(tǒng)進行補充。四、系統(tǒng)設(shè)備組成太陽能定溫溫差循環(huán)系統(tǒng)包括：太陽能集熱器，太陽能儲水箱，太陽能循環(huán)水泵，雙向單流閥，輔助能源，輔助能源循環(huán)水泵，預(yù)熱水箱，全自動控制器，用戶供水自動增壓泵，回水電磁閥等。五、設(shè)計計算1、設(shè)計依據(jù)（1）太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范（2）民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（3）民用建筑太陽

6、能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊（4）家用太陽熱水系統(tǒng)安裝、運行維護技術(shù)規(guī)范（5）家用太陽熱水系統(tǒng)技術(shù)條件（6）太陽集熱器熱性能室內(nèi)試驗方法（7）太陽能熱利用術(shù)語（8）建筑給水排水設(shè)計規(guī)范2.設(shè)備選型計算2.1太陽能集熱器面積計算： 直接系統(tǒng)集熱器采光面積，m2 日均用水量， 集熱器在晴好天氣日均產(chǎn)水量，l/（1）采用平板型太陽能集熱器，集熱面積按春夏秋晴好天氣每平米日均產(chǎn)80升45生活熱水設(shè)計，則本工程需安裝，實際選取64平米；（2）采用真空管型太陽能集熱器，集熱面積按春夏秋晴好天氣每平米日均產(chǎn)65升45生活熱水設(shè)計，則本工程需安裝，實際可選取80平米。2.2太陽能蓄能水箱的設(shè)計對于太陽能熱水系統(tǒng)，由

7、于受自然條件的限制，太陽能集熱系統(tǒng)不可能全天24小時滿足設(shè)計小時用水量(qrh)的要求。由于用戶用水時間為全天候型，考慮到太陽能集熱器的功率及日照時間與用戶用水量、用水時間存在的差異性，設(shè)計水箱容量應(yīng)為用戶全天總的用水量，則本系統(tǒng)太陽能儲水箱的設(shè)計有效容積為5立方米，另配一個1立方米預(yù)熱水箱。2.3輔助能源功率設(shè)計由于太陽能熱水系統(tǒng)的供應(yīng)具有不確定性，因而輔助能源加熱設(shè)備的功率需按系統(tǒng)最不利工況，即太陽能系統(tǒng)不工作時（陰雨天）確定。根據(jù)北京xx實業(yè)公司全天候太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計施工技術(shù)規(guī)范，太陽能定溫放水系統(tǒng)輔助加熱功率計算公式為： 輔助能源功率，kw 日均用水量， 儲水箱內(nèi)水的設(shè)計溫度與水的初始

8、溫度的溫差， 設(shè)計全天用水量的加熱時間，h，定溫放水系統(tǒng)一般選用8小時=24kw故熱水系統(tǒng)輔助能源功率為24kw，因此本工程選擇輔助電加熱功率為24kw；（1）輔助設(shè)備的運行方案：本方案中，輔助設(shè)備為兩種：電加熱及地源熱泵。在采暖季節(jié)，地源熱泵滿足浴室的供暖要求，電加熱作為熱水系統(tǒng)的輔助熱源；在非采暖季，地源熱泵作為生活熱水系統(tǒng)的輔助，電加熱停止運行；此運行方式達到在節(jié)省了初期投資的同時，達到了節(jié)約運行費用的目的。（2）輔助設(shè)備的選擇電加熱：功率為24kw，采暖季運行，作為熱水系統(tǒng)輔助；非采暖季不運行；地源熱泵:浴室建筑采用多孔磚保溫建材，按60w/熱負荷考慮，供暖負荷為9kw。本工程實際選可

9、選取輸出功率10kw的熱泵機組。2.4產(chǎn)品的選型說明本工程采用全天候太陽能定溫-溫差循環(huán)系統(tǒng)，選用太陽能集熱器：平板集熱器設(shè)計面積為64平米，真空管集熱器設(shè)計面積為80平米，太陽能熱水儲水箱選用有效容積為5立方米的碳鋼水箱，同時配1臺預(yù)熱水箱1立方米，輔助能源采用電加熱或熱泵機組，輔助電加熱功率為24kw。2.5工程的使用說明本工程設(shè)計全天產(chǎn)水量5立方，根據(jù)在新農(nóng)村建設(shè)中實際的運行經(jīng)驗，每人日耗水量約60-70l/天，此條件下，每天實際可供洗浴人數(shù)約70-80人；（當實際用水人數(shù)超過設(shè)計人數(shù)時，需啟動輔助能源進行一定的熱量補充）。按農(nóng)村居民目前的用水習(xí)慣，按每周洗浴一次考慮，則該浴室基本可滿足

10、600人（平均每戶按3人計，折合200戶）左右的用水需求。因此，本太陽能集體浴室較適合于規(guī)模在200戶左右的村莊使用。六、全天候太陽能熱水系統(tǒng)介紹1、定溫溫差循環(huán)系統(tǒng)原理圖2、系統(tǒng)工作原理介紹（1）集熱器終端熱水出口設(shè)置有溫度傳感器，用戶可根據(jù)實際用水溫度通過控制器設(shè)定此溫度t1的上下限（出廠設(shè)定為上限45度，下限40度）；（2）當集熱器出口溫度t1達到設(shè)定溫度上限時，控制器命令太陽能 上水泵啟動，將水箱中的冷水送入集熱器中進行換熱，然后送入熱水箱上部，隨著換熱的不斷進行，集熱器出口溫度t1會隨之下降；（3）當集熱器出口溫降t1下降到設(shè)定溫度下限時，控制器命令太陽能上水泵停止，這時集熱器及系統(tǒng)

11、管路中的水會沿著設(shè)計安裝的管路傾角倒流回水箱中，為了避免倒流產(chǎn)生水擊損壞水泵，我們在水泵出口的立管位置上安裝了雙向單流閥裝置，使倒流回來的水通過雙向單流閥的旁路倒流回水箱中，避免了水泵的水擊現(xiàn)象，并達到北方地區(qū)排空防凍的目的；（4）由于天氣晴好或用戶用水量比較小的情況下，太陽能可把整個熱水箱中的水加熱到35度以上，當熱水箱參考溫度到達35度時，控制器會自動轉(zhuǎn)換為溫差循環(huán)系統(tǒng)，從而逐步提高整個水箱水溫，達到充分利用利用太陽能的目的；（5）在預(yù)熱熱水箱下部設(shè)有電加熱系統(tǒng)，當熱水箱中的水溫低于用戶用水溫度要求時，控制器會自動命令電加熱（熱泵）系統(tǒng)啟動，將熱水箱中的水加熱到用戶用水要求的溫度即停止，從

12、而保證用戶用水溫度，電加熱（熱泵）系統(tǒng)出廠設(shè)定啟動溫度的上限為45度，下限為42度，即低于42度啟動，高于45度停止，此溫度區(qū)間可根據(jù)用戶要求設(shè)定；（6）系統(tǒng)供水采用變頻供水機組，同時在回水末端設(shè)置回水電磁閥，在保證系統(tǒng)24小時供水品質(zhì)的同時，達到最節(jié)約運行費用的目的。（7）本系統(tǒng)要求補水箱及水泵等設(shè)備放置在不凍的房間內(nèi)。3、全天候太陽能熱水系統(tǒng)特點（1）九陽全天候太陽能熱水系統(tǒng)，經(jīng)科委鑒定，系統(tǒng)日平均熱效率大于50%，為國內(nèi)領(lǐng)先；（2）太陽能與常規(guī)能源的巧妙結(jié)合，保證用戶全天24小時的生活熱水供應(yīng)；（3）系統(tǒng)采用機械排空防凍技術(shù)，保證設(shè)備和系統(tǒng)在任何情況下都不會凍損，冬季正常使用；（4）本系

13、統(tǒng)還采用了我公司獨創(chuàng)的雙向單流閥專利產(chǎn)品，使系統(tǒng)回水分流，防止水泵發(fā)生水擊損壞，從而延長了水泵的使用壽命；（5）系統(tǒng)長期在低溫快速流動狀態(tài)下運行，從而防止了系統(tǒng)管路、閥門、儀表尤其是集熱器板芯的結(jié)垢問題，達到系統(tǒng)熱性能長期穩(wěn)定；（6）全部系統(tǒng)采用智能化電腦控制，最全面、最優(yōu)先使用太陽能，最少使用常規(guī)能源，可達到無人值守的效果；（7）系統(tǒng)可承壓運行，并且集熱器與儲水箱分開布置，更容易滿足建筑設(shè)計及安裝的需要。七、太陽能熱水系統(tǒng)投資預(yù)算（一）平板太陽能熱水系統(tǒng)方案報價 單位（元） 序號名 稱規(guī)格（單位）數(shù)量單價合計備注01平板集熱器647825004802集熱器支架10/架7854597803集熱

14、器壓板塊647.7492.804熱水儲水箱5立方11597515975碳鋼05預(yù)熱水箱1立方155405540碳鋼06系統(tǒng)控制柜模擬屏16560656007太陽能循環(huán)水泵ch2-30122582258格蘭富08電加熱24k助能源循環(huán)水泵ch2-20120812081格蘭富10雙向單流閥dn25122622611補水電磁閥dn32133833812硅麗晶511190119013管道及附件64116742414安裝人工費64100640015自動增壓泵pw-404ea226605320lg16回水電磁閥dn20113113117小計113241.8北京xx實業(yè)公司（二）真

15、空管太陽能熱水系統(tǒng)方案報價 單位（元） 序號名 稱規(guī)格（單位）數(shù)量貨物單價合計備注01全玻璃真空管47*1200800252000002真空管聯(lián)箱50支/個168301328003真空管支架10/套8830664004尾架10/套8586468805進水銅管12164673606熱水儲水箱5立方11597515975碳鋼07預(yù)熱水箱1立方155405540碳鋼08系統(tǒng)控制柜模擬屏16560656009太陽能循環(huán)水泵ch2-30122582258格蘭富10電加熱24k助能源循環(huán)水泵ch2-20120812081格蘭富12雙向單流閥dn25122622613補水電磁閥dn

16、32133833814硅麗晶511190119015管道及附件64116742416安裝人工費64100640017自動增壓泵pw-404ea226605320lg18回水電磁閥dn20113113119小計102067北京xx實業(yè)公司太陽能浴室土建工程基本方案及報價一、浴室建筑的結(jié)構(gòu)形式在本工程中，太陽能浴室建筑物采用節(jié)能型建材多孔空心磚，墻體外保溫，使建筑物節(jié)能達到較高標準。屋面部分采用現(xiàn)澆頂。集體浴室內(nèi)部建議采用普通裝修。地面采用防滑磁磚，墻壁采用普通磁磚，頂部用 pvc板吊頂。二、浴室的設(shè)計說明1、淋浴器安裝數(shù)量按目前對新農(nóng)村太陽能集體浴室的調(diào)查情況，村民用水點相對比較集中，考因此，淋

17、浴器的數(shù)量考慮按每四個用水人數(shù)設(shè)置噴頭1個，本工程實際安裝淋浴器的數(shù)量取為20個。2、集體浴室的建筑面積估算集體浴室的建筑面積，包括淋浴間、更衣室、門廳兼接待廳、操作設(shè)備間幾個部分的建筑面積。本工程設(shè)計太陽能浴室132平米；具體布局及各部分面積分布設(shè)計詳見浴室平面示意圖。（同時附150平米規(guī)模浴室布置示意圖）浴室的整體設(shè)計（建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水、電氣等專業(yè)設(shè)計）建議由具有專業(yè)資質(zhì)的設(shè)計單位進行。三、浴室建筑的報價（一）浴室建筑估價（132平米） 單位（元）序號名 稱規(guī)格（單位）數(shù)量貨物單價合計備注01土建結(jié)構(gòu)（多孔磚）平米1321350178200墻體保溫（二）浴室建筑估價（150平米）

18、單位（元）序號名 稱規(guī)格（單位）數(shù)量貨物單價合計備注01土建結(jié)構(gòu)（多孔磚）平米1501350202500墻體保溫北京xx實業(yè)公司太陽能浴室暖通部分基本方案及報價一、設(shè)計說明：1、本工程中，太陽能集中浴室的供暖熱源設(shè)計采用土壤源熱泵。土壤源熱泵就是以大地作為冷熱源對建筑進行空調(diào)的技術(shù)。這種系統(tǒng)把傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器直接埋入地下，使其與大地進行熱交換，或者通過中間介質(zhì)作為熱載體，并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過大地循環(huán)流動，從而實現(xiàn)與大地進行熱交換的目的。冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高品位對建筑供暖。本工程設(shè)計熱泵機組輸出功率10kw，采暖季對建筑物進行供暖；非采暖季可作為太陽能熱水系統(tǒng)的

19、輔助熱源。2、供熱末端根據(jù)浴室特別是淋浴間濕度較大的實際條件，選擇采用地板輻射供暖方式。二、熱泵系統(tǒng)估價 單位（元）序號名 稱數(shù)量132平米建筑面積150平米建筑面積備注01熱泵機組1臺114001140002打孔費200002000003水泵2臺3200320004末端1項7800990005安裝費工料費5000650006合計4740051000說明：此報價中打孔費用為暫估值（非巖石層地質(zhì)條件），由于各地地質(zhì)條件不同，其實際價格應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件進行相應(yīng)調(diào)整。太陽能浴室淋浴設(shè)備基本報價為達到太陽能浴室的整體節(jié)能、節(jié)水的建設(shè)目標，在終端用水方式上，本工程選取智能控水系統(tǒng)。智能控水系統(tǒng)由電磁閥及過

20、濾閥、控水 pos 、電源控制器、微機系統(tǒng)及射頻卡所組成。每一個淋浴頭安裝一個電磁閥及過濾閥和一個控水 pos 機,射頻卡在洗浴管理系統(tǒng)通過發(fā)行機注冊充值，入浴者可直接進行消費。進入浴室后用射頻卡面對控水 pos 刷卡即可出水、控水 pos開始計費，需要停止時再次刷卡即可停止出水計費。如此循環(huán)往復(fù)。當卡中金額為零時電磁閥自動關(guān)閉。一、智能控水系統(tǒng)特點：1、管理者按時、按量合理計費，即“用多少水，收多少錢”，多用多收，少用少收。杜絕了浪費水的現(xiàn)象，節(jié)約了寶貴的水資源。2、多用水需多付費，相對來說，人們?nèi)朐r間減少，提高了淋浴使用周轉(zhuǎn)率，相當于浴室得到擴建。3、變?nèi)斯な召M為自助使用管理。有助于管理

21、經(jīng)營者提高管理，杜絕了管理方面的漏洞；4、讀卡器與電磁閥均為安全電壓，充分保證使用者安全。5、在節(jié)水、節(jié)能方面的管理會化被動為主動，可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。二、控水系統(tǒng)價格表序號設(shè)備名稱單位單價數(shù)量合計備注01發(fā)行機水機套650201300003系統(tǒng)軟件套30001300004射頻卡張000自購05調(diào)溫閥套26020520006計算機設(shè)備10自購07安裝工料費580008合計28500北京xx實業(yè)公司太陽能浴室基礎(chǔ)設(shè)施及條件建設(shè)說明太陽能浴室的建設(shè)除上述太陽能熱水系統(tǒng)、建筑結(jié)構(gòu)、熱泵供暖系統(tǒng)及控水系統(tǒng)外，還包括浴室的基礎(chǔ)設(shè)施及條件的建設(shè)部分。其主要內(nèi)容有：

22、給水的提供、污水的排放、電源的提供及設(shè)備間的必要設(shè)施。1、給水：根據(jù)浴室的實際建設(shè)位置及周邊情況，選擇附近的供水管線引入浴室及設(shè)備間內(nèi)。2、排水:浴室排污量相對較小，本工程設(shè)計可考慮采用每村建設(shè)集體浴室過濾池一處或在達標的條件下直接排放。具體方案根據(jù)設(shè)計及甲方條件進行確定。3. 基礎(chǔ)設(shè)施浴室的基礎(chǔ)設(shè)施：包括更衣柜、座凳、洗手盆、衛(wèi)生間大便器等必備品；同時，浴室內(nèi)除考慮自然通風(fēng)外，需加裝排風(fēng)扇通風(fēng)，設(shè)定換氣次數(shù)。4、電氣設(shè)計本項目中，工程的用電負荷主要為電輔助加熱、循環(huán)水泵及各房間的照明設(shè)施。在電加熱與熱泵同時運轉(zhuǎn)時，其電功率約40kw；太陽能集熱器采取避雷措施，集熱器支架、水泵電機與建筑物應(yīng)有可靠的接