龙岗体育新城安置小区位于深圳市龙岗区黄阁坑社区黄阁翠苑以西,总用地面积101286.74m2,建筑面积316143.09m2,共21栋16~34层高层住宅。整个小区分为自住区和出租区,自住区包括A1~A8型住宅楼、B型住宅楼(1栋);出租区包括C1~C6型住宅楼、D1~D6型住宅楼。目前土建工程进度除D3栋正在进行标准层施工外,其余单元均已完工。
该项目由深圳市嘉普通太阳能有限公司承建,采用了半集中式太阳能中央热水系统,被评为2006年第一批住建部可再生能源建筑应用示范项目。太阳能热水系统使用平板型太阳能集热器,分布于屋顶和建筑立面,安装面积11310m2。
光热利用设计方案
本项目住宅建筑均为高层,以18~24层居多,最高楼层为34层,所有屋面均采用平屋面形式,采用半集中式中央热水系统,其特点如下:
1.使用嘉普通公司专利技术全承压分户式免计量太阳能热水系统,集中取热,分户储热,通过循环泵将换热工质输送到每个用户的水箱中,在水箱中利用换热盘管将水加热,换热工质再次循环至太阳能集热系统;
2.用热水时,热水由冷水顶出,水压稳定。用热水量和辅助加热均由用户单独承担,减少了物业管理的难度和成本;
3.集热部分可承压运行,系统闭式循环,避免因水质引起管路和集热器结垢,运行控制方式简单;
4.该系统的最大特点是采取了分户储热,将热水储存于每户中,这样可以减少水箱占用屋面或地下室面积,整个系统的管路在建筑中不影响建筑美观。
设备配置及特点
1.太阳能热水系统采用承压半集中供热水系统,集中取热,分户储热。换热工质通过循环管网输送至用户水箱中,在水箱中加热热水后,换热工质再次循环集热系统中,通过循环换热保证建筑各楼层用户全天候即开即用热水,并且水压稳定水质卫生;
2.太阳能集热器采用紫铜平板集热/一体式平板式集热器,吸收率≥93%,发射率≤10%,热效率≥61%,系统使用年限20年以上;本项目部分使用了一体式平板型太阳能集热器,集热器背板边框一体压制,其保温性能和热效率更好;
3.鉴于本项目建筑为18~34层的高层建筑,楼顶安装太阳能集热器的面积不足以保证每户的热水用量,因此将太阳能集热器分别安装于建筑楼顶花架、女儿墙以及阳台,从而保证了太阳能集热系统的供热能力。此举在太阳能建筑应用领域属国内首创;
4.集热器有效采光面积为11310m2,是目前世界最大的全承压二次换热太阳能供热系统;
5.系统采用以太阳能为主,以燃气热水器作为阴雨天辅助加热能源;
6.光热系统采用半集中式承压供应热水系统,取热水的方法为顶水法;
7.储热恒温水箱采用不锈钢内胆,聚氨酯发泡工艺,保护层采用PVC塑钢装饰扣板拼装;
8.太阳能工程控制系统具备水温水位显示,自控定温上水,自控温差循环,以太阳能系统取热为主,辅助热源为辅,主辅能源自动转换,自控回水保温循环,提供设备运行远程监控信号源。太阳能系统全自动循环,无需专人值守;
9.集热循环管路采用国家标准铜管或铝塑管;
10.管路系统保温室外管路采用橡塑管管套,厚度≥30mm,外做铝板保护层;
11.太阳能集热系统监测。
本项目每栋楼都设置了太阳能集热系统远程监测设备,能实时监测和计量太阳能集热系统的集热效果。
运行情况总结
本太阳能热水系统工程进度配合项目土建工程进度,截至9月20日,A1~A8栋热水系统除A1栋、A7栋和A8栋外,其余已交付使用;B栋热水系统已交付使用;C1~C4栋热水系统正在施工;D1~D6栋热水系统工程除D3其余已完工。
A2、A3、A4、A5、A6、B栋太阳能热水系统已交付使用,目前运行情况良好。根据实际使用情况,太阳能热水系统晴天所产热水温度最高可达70℃,不启用辅助加热的情况下阴雨天所产热水可达30℃以上;完全利用太阳能加热天数为295天,完全需要辅助加热天数为40天,半阴半晴天数为30天(折合为22天完全需要辅助加热),即全年完全需加热天数66天。太阳能热水系统的运行情况达到了设计方案要求,能满足小区用户的热水使用需求。
经济效益分析
本工程太阳能热水系统的总增量成本为近3000万元。1m3冷水从20℃加热到60℃需要耗电46.7kWh。整个小区每年热水量为21.9万吨,其中由太阳能提供热水18万吨,每年可节省电量840万kWh,按深圳市商业用电0.9元/kWh计算,每年可节省生活热水耗电费用756万元。根据项目增量成本和年节能效益分析,该项目投资回收期约为3.6年。
环境效益分析
根据太阳能集热器单位面积(每m2)年节煤量0.15吨的计算标准,深圳市体育新城的11310m2太阳能热水系统全年节约标煤约1700吨。国家发改委能源研究所规定,我国标煤的碳排放系数为0.68,因此可得出本项目每年CO2、SO2、NOX、固体粉尘等有害物质的减排量如下:
根据项目年减排量指标,本项目综合年环境效益约为90.5万元。