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食品厂太阳能热水案例分析
时间:2018-02-07 来源:潍坊强胜新能源有限公司 刘永久
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1工程概况

该项目集热器安装潍坊誉洲食品有限公司楼顶,采用JPH-50QHW18/58-00/02太阳能集热系统 1套,集热面积1296m2,日产温升60 ℃ 集热循环方式采用强制温差循环水箱容量53t,真空管的长度1800mm,直径φ58mm, 真空管数量8900支,排列方式横插式,串、并联组合真空管闷晒辐照量参数4.2MJ/m2。热水主要用于生产车间各个食品工艺环节包括清洗、预热等。太阳能热水管路接入各个用热器具地点,与现有冷水管路形成双水源供水。其目的是,需要不同温度的热水时,可以单独使用太阳能热水,也可以太阳能热水冷水混合使用。当用热温度不足时,使用蒸汽增温与保温。储热水箱安装在车间南侧地面。

2
 
材料和设备明细(见表1)

 

1  材料和设备明细

序号

货物名称

品牌及型号

单位

数量

备注

1

联集管集热器

滨海科创JPH-50QHW18/58-00/02

178

集热站

2

智控系统

滨海科创 BHKG-V

4

智控

3

保温水箱

滨海科创 BHKC-50吨

1

储热

4

集热循环泵

易脉科K310/31HIT

3

循环

5

供热水泵

易脉科K310/31HIT

3

供水

6

电磁阀

巨良 DN50

1

热水

7

电磁流量计

虹润 HR-LDG/DN80

2

节能计量

8

压力计

虹润  0-1.0MPa

4

节能计量

9

太阳能功率表

  泰玛斯TM207

1

节能计量

10

水处理器

硅磷晶

1

防结垢

11

防冻带

国标

150

防冻堵

12

管路/保温

国标 镀锌钢管 DN80/DN65/DN50

1

管路部分

13

阀门/管件

国标 DN80/DN65/DN50

1

管路部分

14

电力/配件

国标

1

 

15

集热器支架

国标镀锌角钢/方管

178

 

16

混凝土基础

水箱 集热器

1

 

17

安装

 

53

 

18

运输费

 

1

 

19

吊装费

 

1

 

20

其它辅材

 

1

 
3
 

系统原理(见图1)

QQ截图20170419094914.png

3.1原理说明

3.1.1自动补水

a.、定水位补水:当供水水箱水位L2低于设定水位,电磁阀DCF1打开,将集热水箱中的热水顶入供水水箱,当供水水箱水温T2≥设置温度或达到设定停止水位时,电磁阀1关闭;

b.温控补水:当供水水箱水温T2≥设置超高温度,且水箱B水位低于设置高限水位,此时电磁阀DCF2打开,当供水水箱水位达到设定水位或水箱B水温T2达到设定温度时,电磁阀DCF2关闭

3.1.2集热温差循环

当集热器温度T3与水箱中的水温T1温差≥8℃时,集热循环泵P1启动,将集热器中热水打进水箱中,当两者温差≤3℃时,循环泵P1停止

3.1.3水箱间循环

当集热水箱温度T1≥供水水箱温度T2  8℃时,且水箱B水温低于设置温度时,循环泵P2启动,温差≤3℃或供水水箱温度T2达到设定温度时,循环泵P2关闭

3.1.4 防冻循环

冬季当集热管路T4中温度低于5℃时,集热循环泵P1开启进行循环,将水箱内热水打进集热器;当集热器管道温度T4升高至10℃时,系统控制关闭循环泵,以防止循环管路冻堵(冬季使用)

3.1.5防冻伴热带

当冷水管道温度T5<5度时启动,T510度时延时10分钟后停止

3.1.6高温断续循环

当集热器温度高于95℃,集热循环泵P1每循环5分钟,停20分钟(防空晒炸管)

3.1.7辅助加热系统

太阳能温度达不到用水要求时,辅助能源启动

3.1.8供水增压

给蒸汽锅炉加热提供基础水温的,泵的压力和流量不小于锅炉原进水的压力和流量;直接给工艺点供水的,流量和扬满足使用要求

3.1.9 低水位及防溢流保护功能

S1<防干烧水位时,P1H1不启动,S1>上限水位时,DCF1不启动(H1集热水箱辅助电加热);

S2<防干烧水位时,P2,,P3H2不启动,S2>上限水位时,DCF2不启动(H2集热水箱辅助电加热)

3.1.10停电保持

停电时,控制器内置电池可以维持系统时钟继续运行,可以连续运行1年以上,系统运行参数可以永久保存

3.1.11宽电压工作

可以承受较宽的电压波动,耐高压、耐低压幅度较大

3.1.12安全防护

设有短路、过流、漏电、过温断电四种安全防护功能。

4
 

计量网络图(见图2 ~3

QQ截图20170419094958.png

QQ截图20170419095005.png

5
 
节能量分析

 

5.1 二氧化碳减排量分析

太阳能系统的年节能量计算公式:

QQ截图20170419095058.png

 

二氧化碳减排量计算公式:

QQ截图20170419095124.png

 

太阳能系统建成后各能源相对太阳能系统减排量分析(见表2

2  太阳能系统减排量分析

辅助能源

石油

天然气

碳排放因子

0.726

0.543

0.404

0.866

加热装置的效率

0.6

0.6

0.8

0.9

年CO2减排量(t

425

318

177

338

 

太阳能系统年减排量(见表3

节约1kg标准煤 = 减排0.68kg粉尘

= 减排0.075kg二氧化硫

= 减排0.0375kg氧化氮

太阳能系统年减排量

年节约标煤量(t)

96

年减少烟尘排放(t)

2.30

年减少SO2排放(t)

0.67

年减少NOX排放(t)

0.34

寿命期内太阳能系统减排量: 1920t标准

6
 
投资回收期测算

6.1太阳能热水系统的简单年节能费用(见表4

QQ截图20170419095221.png

 

4  各能源相对太阳能系统节能量分析

    辅助加热设备

燃油锅炉

燃气锅炉

电锅炉

液化石油气

燃煤锅炉

年节能量(MJ)

2804529

2804529

2804529

2804529

2804529

太阳能投资(元)

1203204

1203204

1203204

1203204

1203204

燃料价格

5.8

3.8

1

7.5

0.6

燃料热值

38.7

35.53

3.6

47.7

20.9

加热设备效率

70%

80%

90%

80%

60%

能源热价(元/MJ)

0.21

0.13

0.31

0.20

0.04784689

简单年节能费用(元)

600453

374937

865596

551205

134188.0141

补贴资金

318000

318000

318000

318000

318000

静态回收期(年)

1.5

2.4

1.0

1.6

6.6

寿命期内节约费用(元,20年)

12009059.5

7498742.0

17311910.5

11024093.9

2683760.282

由上表计算出静态回收期:

相对燃油锅炉静态回收期:   1.5 年;

相对燃气锅炉静态回收期:  2.4年;

相对电锅炉静态回收期:   1.0 年;

相对燃煤锅炉静态回收期:  6.6  年;

注:静态回收期预算=太阳能投资费用/年节能费用;

简单年节能费用=太阳能热器采光面上的年节能量×能源热价

能源热价=(燃料价格/燃料热值)/锅炉设备效率

 

7
 

工程安装

QQ截图20170419095304.png

来源:潍坊强胜新能源有限公司   刘永久

 

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