太陽能+沼氣鍋爐房能源綜合利用供熱系統(tǒng)生態(tài)文明大賽設(shè)計(jì)方案

1、太陽能+沼氣鍋爐房能源綜合利用供熱系統(tǒng)2015年大學(xué)生生態(tài)文明建設(shè)創(chuàng)意作品大賽參賽作品作品名稱：太陽能+沼氣鍋爐房能源綜合利用供熱系統(tǒng)參賽班級(jí)： 參賽人員： 指導(dǎo)老師： 目錄設(shè)計(jì)方案11.設(shè)計(jì)理念22.太陽能+沼氣補(bǔ)熱系統(tǒng)供熱設(shè)計(jì)說明32.1設(shè)計(jì)依據(jù)32.2設(shè)計(jì)參數(shù)42.3集熱器參數(shù)42.4熱水用量42.5熱媒62.6供熱方式62.7太陽能系統(tǒng)62.8沼氣利用鍋爐房系統(tǒng)72.9集中供熱系統(tǒng)示意圖72.10系統(tǒng)說明81.設(shè)計(jì)理念隨著我國(guó)農(nóng)村人民生活水平提高,人們對(duì)冬季采暖舒適性、安全性要求越來越高。但隨之而來的采暖費(fèi)用大幅度提高,造成生活成本增加,負(fù)擔(dān)加重。與此同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居住人口的增

2、漲，環(huán)境污染趨向嚴(yán)重，霧霾天氣增多，十分令人擔(dān)憂。與此同時(shí)，農(nóng)村能源利用效率確實(shí)不高。以沼氣為例，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)農(nóng)村沼氣使用并未達(dá)到預(yù)期的效果，部分地區(qū)農(nóng)民使用沼氣的積極性不高，沼氣池的建成率較低，建成后的使用情況也比較差。秸稈利用同樣存在著各類問題，露天焚燒、秸稈還田無人問津等問題，都使得農(nóng)村實(shí)際的能源利用效率低下。我項(xiàng)目組經(jīng)過調(diào)研以及總結(jié)，發(fā)現(xiàn)存在這些問題的主要原因在于管理以及運(yùn)營(yíng)方面，所以想到集中利用，以管理帶動(dòng)效益，帶動(dòng)能源利用效率。如何利用清潔能源解決農(nóng)村冬季供暖問題，并且降低供暖費(fèi)用，成了一個(gè)非常有意義的研究方向。為此我團(tuán)隊(duì)想到利用：太陽能、集中沼氣、農(nóng)作物秸稈三種農(nóng)村隨處可見

3、的能源作為集中供暖能源，進(jìn)行集中采暖。共有三大能源利用系統(tǒng)，設(shè)計(jì)理念如下采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明：首先將水利用集中太陽能熱水系統(tǒng)加熱至60以上，儲(chǔ)存至保溫水箱。其次將保溫水箱中的60以上的水，引入沼氣鍋爐房中加熱至80左右，用來進(jìn)行農(nóng)村集中采暖以及農(nóng)村熱水系統(tǒng)供水。能源利用設(shè)計(jì)說明：沼氣部分：在村內(nèi)規(guī)劃幾座集中沼氣池，利用當(dāng)?shù)亟斩挕⑷诵蠹S便等生產(chǎn)沼氣和有機(jī)肥料。然后通過工藝設(shè)備，將沼氣集中輸送至能源綜合利用鍋爐房，用以加熱水。2.太陽能+沼氣補(bǔ)熱系統(tǒng)供熱設(shè)計(jì)說明2.1設(shè)計(jì)依據(jù)1) 地形圖；2) 建筑給誰排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015-20033) 民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB50364-2005

4、4) 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范GB/T 18713-20025) 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015-20036) 沼氣工程技術(shù)規(guī)范（NY/T1220-2006）；7) 鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB500412008）8) 熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 勞部發(fā)199774號(hào)文9) 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 GB503162000（2008版）10) 壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道GB/T20801. 13-200611) 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5026420132.2設(shè)計(jì)參數(shù)1 氣象參數(shù)年太陽能輻射照量：水平面5179MJ/，40度傾角表面5845MJ/年平均日平均輻射照量：水平面

5、14.2MJ/·d，40度傾角表面16MJ/·d年日照時(shí)數(shù)：2756h年平均每日日照時(shí)數(shù)：7.3h年平均環(huán)境溫度：132.3集熱器參數(shù)全玻璃真空管集熱器型號(hào)SPQBP-1500/8類別全玻璃真空管集熱器單管尺寸47 x 1500mm單管重量2kg管數(shù)56支模塊尺寸3100mm×2015mm×160mm模塊重量140kg真空管材質(zhì)高硼硅3.3管材透射比0.89彎曲度0.12%涂層太陽吸收比0.96半球發(fā)射比0.065（80±5）吸氣劑符合GB/T950588空曬性能參數(shù)185 /kw悶曬太陽曝輻量3.0MJ/ 平均熱損系數(shù)0.70w/m2真空夾層

6、內(nèi)的氣體壓強(qiáng)3×10-2Pa耐壓0.6Mpa2.4熱水用量熱水用水量標(biāo)準(zhǔn)和用水量定額詳見下表。具體用水量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算。生活熱水用水定額（摘自GB50015）見下表：序號(hào)建筑名稱單位最高用水定額(L)使用時(shí)間h1住宅有自備熱水供應(yīng)和沐浴設(shè)備有集中熱水供應(yīng)和沐浴設(shè)備每人每目4080601 00242別墅每人每日7011024 3職工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、普通旅館設(shè)公用盥洗室設(shè)公用盥洗室、淋浴室設(shè)公用盥洗室、沐浴室、洗衣室設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室每人每曰每人每日每人每日每人每日2540607050806010024或定時(shí)供應(yīng) 4賓館客房旅客員工每床位每日每人

7、每日120160405024 5醫(yī)院住院部設(shè)公用盥洗室設(shè)公用盥洗室、沐浴室設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間醫(yī)務(wù)人員門診部、診療所療養(yǎng)院、休養(yǎng)所住房部每床位每日每床位每日每人每班每人每班每病人每次每床位每日6010070130110200701 3071 3100160248824 6養(yǎng)老院每床位每曰507024 7幼兒園、托兒所有住宿無住宿每?jī)和咳彰績(jī)和吭?040101 52410 8公共浴室淋浴沐浴、浴盆桑拿浴(沐浴、按摩池)每顧客每次每顧客每次每顧客每次406060807010012 9理發(fā)室、美容院每顧客每次101512 10洗衣房每千克干衣1

8、5308 11餐飲廳營(yíng)業(yè)餐廳快餐店、職工及學(xué)生食堂酒吧，咖啡廳、茶座、卡拉0K房每顧客每次每顧客每次每顧客每次15207103810121118 12辦公樓每人每班5一108 13健身中心每人每次152512 14體育場(chǎng)(館)運(yùn)動(dòng)員淋浴每人每次25354 15會(huì)議廳每座位每次234 2.5熱媒熱媒采用太陽能輔助加熱一次水系統(tǒng)，沼氣鍋爐房二次加熱系統(tǒng)（壓力為0.40-0.50MPa），以達(dá)到部分解能的目的。2.6供熱方式整個(gè)項(xiàng)目的熱水供應(yīng)主要以太陽能加熱一次水系統(tǒng)為熱媒，經(jīng)保溫水箱保溫，后通過水泵房至沼氣鍋爐房進(jìn)行補(bǔ)熱（如溫度不夠進(jìn)行二

9、次加熱）。熱水系統(tǒng)采用機(jī)械循環(huán)，24小時(shí)供水。太陽能系統(tǒng)作為沼氣鍋爐房的鍋爐供熱的補(bǔ)充。太陽能系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水作為自來水的一次補(bǔ)熱熱源。即：太陽能加熱出的熱水存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱水箱中，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)（如60），儲(chǔ)熱水箱中的熱水通過(板式換熱器或直接)對(duì)沼氣鍋爐房自來水承壓水箱中的自來水進(jìn)行一次補(bǔ)熱。提高浮動(dòng)盤管換熱器補(bǔ)水的初始溫度，達(dá)到節(jié)能目的。當(dāng)溫度不夠時(shí)，直接由自來水承壓水箱補(bǔ)水，太陽能補(bǔ)水和市政補(bǔ)水根據(jù)太陽能集熱器水箱中水的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制進(jìn)行切換。2.7太陽能系統(tǒng)2.8沼氣利用鍋爐房系統(tǒng)2.9集中供熱系統(tǒng)示意圖2.10系統(tǒng)說明該熱水系統(tǒng)是由太陽能熱水系統(tǒng)和沼氣鍋爐房補(bǔ)熱系統(tǒng)兩部分組成，為了更好的利用太陽能熱水系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，我們采用太陽能一次加熱與沼氣鍋爐房二次加熱共同補(bǔ)熱的方式：l 在天氣情況良好，日照充足的情況下，太陽能系統(tǒng)加熱出的熱水水溫達(dá)到使用要求時(shí)（如>60），沼氣鍋爐房補(bǔ)熱系統(tǒng)不必啟動(dòng)，熱水流經(jīng)換熱器或直接送至用熱水點(diǎn)。l 在天氣情況對(duì)理想時(shí)（如：陰晴變化），太陽能加熱出