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东方海洋云溪养殖基地太阳能热水-海水换热系统

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发表于 2017-11-20 11:02:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、项目概况

山东东方海洋科技股份有限公司,是一家从事海洋渔业为主的集海水养殖、冷藏加工、科研推广及国际贸易于一体的国家火炬计划重点高新技术企业、农业产业化国家重点龙头企业、国家级水产良种场。该太阳能热水项目位于烟台市牟平区云溪养殖基地 ,主要为苗种繁育养殖用海水加热,通过换热方式使海水温升约20 ℃。使海水温度常年保持在27 ℃左右。

二、太阳能资源:

依据国家气象中心提供的全年太阳辐照资料《中国气象辐射资料年册》,以烟台地区气象资料为参考,作为设计依据:

全年太阳辐照资料

全年太阳辐照资料


三、设计依据:

1、GB/T18713-2002 《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

2、GB50015-2003 《建筑给水排水设计规范》

3、GB50207-2002 《屋面工程质量验收规范》

4、GB50242-2002 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

5、GB50303-2002 《建筑电气安装工程施工质量验收规范》

6、GB50364-2005 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》

7、DGT 32/T08-2005 《住宅建筑太阳热水系统一体划设计、安装与验收规程》

8、GB/T20095-2006 《太阳能热水系统性能评定规范》

9、GB/T 12936-1991 《太阳能热利用术语》

10、GB/T17581-2007 《真空管太阳集热器》

11、GB/T 17049 -2005 《全玻璃真空太阳集热管》

12、03S401 《管道和设备保温、防结露及伴热带》

12、06SS128 《太阳能集中热水器系统选用与安装》

13、GBJ10-89 《钢筋砼设计规范》

14、GB50009-2001 《建筑结构荷载规范》

15、GB50015-2003 《建筑给排水设计规范》

16、GB50303-2002 《建筑电气工程施工质量验收规范》

17、L05SJ004 《太阳能热水器安装与建筑构造》

四、热水负荷设计:

太阳能热水系统主要为养殖基地育苗池内海水加温,该基地共用育苗池20个,每个容量10m3,共计200m3。设计温升20℃。则 系统热负荷为:

Q=MCPΔT=16748000KJ。

即:200m3海水温升20℃所需热负荷为16748MJ。

五、太阳能热水系统集热面积:

根据公式:

太阳能热水系统集热面积

太阳能热水系统集热面积


(式一)中:Ac————直接系统集热器总面积,㎡;

Qw*Cw*(tend-ti)----热负荷 MJ(25122MJ)

f——太阳能保证率 %,无量纲;根据系统使用周期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~60%;无量纲, 取值:50%。

ηcd——集热器的年平均集热效率;根据经验取值宜为0.35~0.50,具体取值应根据集热器产品的实际测试结果而定,取值0.45。

ηL ——管路及储水箱热损失率,无量纲;国标根据经验值取0.2~0.3。取值:0.25。

JT----1月份时倾斜面月平均日太阳辐照量::14.270(MJ/㎡.d)

(式二)中:AIN————间接系统集热器总面积,㎡;

FRUL----集热器总热损系数W/(㎡.℃)取值2.6W/(㎡.℃)(实测数据)

UHX---换热器传热系数W/(㎡.℃)取值2000-3000W/(㎡.℃)

AHX---间接式系统换热器换热面积,㎡ (通过计算为30㎡)

通过计算太阳能集热面积为:1843㎡。

六、运行原理:

运行原理

运行原理

运行原理说明

(1)集热温差循环:当集热器温度T1与水箱中的水温T2温差≥6℃(默认值,可调)时,集热循环泵P1启动,将集热器中热水打进集热水箱中,当两者温差≤2℃(默认值,可调)时,循环泵P1停止;通过不断循环将集热水箱内水温提高。

(2)集热管路防冻循环:冬季当集热管路T3中温度低于5℃(默认值,可调),集热循环泵P1开启进行循环,当集热器管路内水温升高至10℃(默认值,可调)时,系统控制关闭循环泵P1,以防止循环管路冻堵(冬季使用);

(3)电热带防护:为防止管道冬季冻堵,冷水补水管及循环管敷设电热带,当管道温度低于5℃,电热带启动进行加热,当达到10度电热带停止加热。

(4)高温防炸管保护:当集热器温度T1高于90℃(默认值,可调)时,集热循环泵P1停止循环,当T1温度下降到85度时再次启动(防空晒炸管);此功能可根据情况选择关闭或开启。

(5)低水位补水:为保证供水水箱内有足够热水供应,当水箱的水位≤1水位(25%),电磁阀DCF1打开对水箱补水,当水箱水满或达到设定水位停止补水;

(6)温控补水:当水箱水温超过60度且水箱未满,电磁阀DCF1打开对水箱补水,当水箱水满或水温降到50度停止补水。

(7)换热供水:通过温度探头T4,T5探测板换一次侧,二次侧温度,达到启停条件,供水泵启动。

(8)防结垢措施:热水在高温时容易形成水垢,造成系统循环不畅,在冷水补水端加硅磷晶水处理。


七、节能量

太阳能热水系统每节约1T标准煤,就等于减少向大气排放:CO₂:0.72吨;SO₂:0.02吨;粉尘:0.2吨。本系统年节约标准煤251吨,可减少CO₂ 180.72吨,SO₂5.23吨,粉尘:50.2吨.


八、项目照片

热水项目

热水项目


热水集热器

热水集热器


水箱及循环泵

水箱及循环泵


养殖场

养殖场





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