华阳绿建提供酒店太阳能热水
方案名称:酒店太阳能热水
方案报价:定制型
方案需求:酒店太阳能热水设计方案
设计公司:深圳市华阳绿色建筑节能有限公司
设计人:曾工
方案类别:酒店太阳能热水方案
酒店太阳能热水解决方案
对于宾馆酒店来说,全天24小时供应热水是绝大多数宾馆/酒店对热水供应的基本要求,宾馆/酒店为了降低洗浴热水的成本和费用,纷纷安装了太阳热水系统,既解决了环保问题,又降低了洗浴热水的运行成本,收到了很好的效果。
一、宾馆/酒店太阳热水工程系统实例分析
1、宾馆/酒店太阳热水工程系统——实例概况
宜昌国际大酒店(以下简称“酒店”)位于湖北省宜昌市沿江大道125号,是由湖北省武汉铁路局投资兴建的旅游涉外酒店,于1998 年4月18日正式营业。酒店是既有建筑,建筑面积39700m2,框架结构地上32层,地下2层,高度102m,如下图所示。
该系统采用太阳能集中供热系统 蒸汽锅炉辅助加热方式,太阳能集热面积228m2,日供热水15.6t,实现24h供应热水。
2、宾馆/酒店太阳热水工程系统——集热系统设计
2.1 太阳能热水工程——设计规范及标准
GB/T 17581-2007真空管太阳能集热器;GB/T18712-2002太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范;GB 50015-2003建筑给水排水设计规范;GB50017-2003钢结构设计规范。
2.2 太阳能热水工程——设计参数
2.2.1 宜昌市日照和用水情况
宜昌年平均日太阳辐照量JT=10900kJ/m2·d,年太阳辐照量:30°倾角表面4350MJ/m2;年日照时数;1616.5h;年平均温度:16.5℃;年平均日太阳辐照量:30°倾角表面10.9MJ/m2;自来水温度:15℃;生活热水温度温度平均为:55℃;日均用热水量Qr:120L/(床·d)。
2.3 太阳能热水工程——热水负荷计算
国际大酒店共有客房130间,采用全日制供热水方式,按酒店热水定额120L/(人·d),设每间每天120t热水,整个酒店每天约需热水16t,表1所示酒店的热水小时变化系数Kh值。
日用热水量Qw = Qr·m = 120×130 = 15600L/d≈16t/d
2.4 太阳能热水工程——太阳能集热器面积计算
2.4.1 太阳能集热器面积
2.4.2 集热器模块设计
系统采用真空管集热器,由于酒店屋面设施较多,可利用面积较小,限度利用屋面空间后,共设计安装集热器44组。选用公司自有品牌中南阳光集热器,规格为D58×1600×50热器每组集热面积为6.7m2,总面积为294.8m2,满足使用要求。
3、宾馆/酒店太阳热水工程系统——辅助热源设计配置
本项目辅助加热设备,考虑到酒店也需要蒸汽,选用蒸汽锅炉为辅助加热;用量按太阳能最不利情况考虑,系统日供热水15600L。
3.1 太阳能热水工程——蒸汽耗量计算
以蒸汽为热媒的水加热器设备,蒸汽耗量按下式计算:
式中:G———蒸汽耗量,kg/h;Qh———辅助加热量,W 取3690860 单位;k———热媒管道热损失附加系数是1.05;im———饱和蒸汽的热焓(kJ/kg),见表2;——凝结水的焓,kJ/kg,取4.187kJ/kg。
3.2 太阳能热水工程——辅助加热设备选型
选用1台蒸汽锅炉,主要参数如表3:
由以上可知,G蒸汽耗量=5102kg/h,所选蒸汽锅炉的额定蒸汽发热量=6000kg/h,完全满足热水供应需要。
4、宾馆/酒店太阳热水工程系统——技术经验阐述
4.1 太阳能热水工程——集热器布局
由于考虑到酒店屋面呈圆形,屋面有消防水箱,顶层周围有广告牌,屋面中央有酒店避雷系统。公司进行了详细勘察测算后,集热器采用矩阵均布,支管补程,达到同程设计水力均衡。提高集热器支架高度,不影响外观的同时,达到布局。如图2所示。
图2集热器布局一角
4.2 太阳能热水工程——蒸汽管道设计
蒸汽锅炉设在底层设备间,需要把蒸汽引到屋面水箱对水箱进行加热,具有技术难度大、要求高的特点。除了常规低压蒸汽管道技术外,还产生新的问题,主要是:启闭时造成虹吸、水箱通汽加热时产生噪声。在蒸汽管道屋面标高高于水箱段增加单向通气孔,通蒸汽时关闭,停止时自动开启。通气孔与大气联通,避免了虹吸;管道通向水箱底部,经水箱水冷却部分水蒸气,减少噪声,在蒸汽管道末端安装一个类式分水器的装置,彻底解除噪声问题,如图3所示:
(四)、宾馆/酒店太阳热水工程系统设计主要应考虑的问题
1、太阳热水系统运行方式的合理性、先进性、可靠性。对于宾馆使用的太阳热水系统,一般应设计成直流定温与温差循环相结合的运行方式,当储热水箱水位不满时,系统采用直流定温方式运行;当储热水箱达到满水位满时,系统自动转入温差循环,通过提升储热水箱的热水温度,来储存太阳集热器得到的热能。
2、优先利用太阳能源,当太阳能不足时,再利用辅助能源补充加热热水。宾馆的用热水量随用热水人数的变化而变化,如何达到既充分利用了太阳能产生的热水,又及时补充由于太阳能产热水不足造成的热水短缺,是设计时应特别注意的问题。过分地利用辅助能源产生热水,会造成热水费用的增加和太阳能产热水的浪费;辅助能源补充不及时,又会造成热水短缺,无法实现全天24小时供热水。由于太阳辐射量变化的无规律性,宾馆用水量的不确定性,这些都直接影响辅助加热时间的长短。这种变化,可以通过智能控制器来检测、判断、确定何时启动和停止辅助加热,达到优先利用太阳能源,当太阳能不足时,再利用辅助能源补充热水的目的。
3、控制系统的全自动化、智能化、先进性、可靠性。太阳热水系统的控制除了上面提到的定温控制,温差循环控制,辅助加热智能控制外,还需考虑防冻控制,远程监控等。目前,智能控制的方法很多,但控制器的功能以及智能化程度差别很大。应用PLC可编程控制器,为实现太阳能控制系统的自动化智能化带来了极大的方便和可能,并提高了控制系统的可靠性。
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