1 项目概况

　　项目名称：安徽省立医院综合病房大楼太阳能热水系统工程

　　项目地点：安徽省合肥市庐江路17号

　　建筑类型：高层公共建筑，建筑面积155210.38 m2（其中地下三层，地上25层），高度 113.25m（其中地下13.8m）

　　热水系统类型：承压型集中式太阳能热水系统

　　其他：本项目为交钥匙工程

　　2 系统介绍

　　太阳能热水系统设计日产55℃热水190t，为承压型集中集热,集中供热系统，系统分为三个版块，集热系统、储热系统和用热系统均为承压运行，性能稳定，解决了承压型集中式太阳能热水系统的补液、过热、防冻、防结构变形等问题。

　　2.1系统原理

　　系统自动补水：楼顶水箱与地下室水箱之间采用定温放水和水位控制补水方式，楼顶水箱基本处于常满状态；地下室水箱为定温补水、定水位补水、温控补水三种方式。

　　恒温循环（也可定时恒温循环）：（在设定时间内）当高、中、低区供水管道温度低于40℃（可以设定调整）时，相应的回水电动阀打开，供水管道重的冷水进入地下室水箱，水箱内的热水进入管道系统，保证用水点打开很快出热水；

　　辅助加热：在设定时间内，若地下室水箱温度低于（60℃－3℃）（可以设定调整）时，控制蒸汽电动阀打开，水箱与板换之间的循环泵启动，水箱内的冷水与蒸汽通过板式换热器换热；当水箱内的温度达到设定温度时停止换热，保证水箱内有充足的热水供生活实用。

　　承压系统自动补液：当集热系统的压力<0.20MPa（该数值可根据实际调整）时，启动注液泵，将储液箱内的液体补充到系统中，当系统压力>0.25MPa（该数值可根据实际调整）时，注液泵自动停止工作。

　　防过热：当水箱水温>80℃（可调），散热器循环泵开启，将多余的热量通过散热器散出。当水箱温度<80-5℃（可调）散热循环泵关闭。

　　防冻循环：当管路温度<5℃（可调），集热器与板换和水箱与板换之间的循环泵同时启动进行循环换热，当管路温度>10℃（可调），循环泵停止循环。

　　系统可以实现远程监控功能，即在办公室可以监控系统运行、操作、控制。

　　2.2设计方案

　　根据GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术》和GB50495-2009《太阳能供热采暖工程技术规范》进行方案设计计算，设计热水产水量为190 m3/d，所需集热面积应为2763.9 m2，按照甲方要求和现场情况，选用58×1800×16管U型管集热器1216组。

　　2.3系统特点

　　2.3.1有效的防过热、防爆措施

　　由于太阳能是不可控制的热源，当热水系统未投入使用，或系统使用过程中系统热负荷远低于太阳能集热热量时，集热系统内介质将被加热到较高温度，出现过热现象。集热器内介质温度过高，会增加集热器内气体压力，严重时导致爆炸。针对此情况，本系统设计了有效的防过热、防爆措施，主要有以下三点：1.采用内置U型铜管真空管集热器，耐压0.6MPa，介质在U型铜管内循环；2.每组集热器均留有排气口，系统安装自动排气阀，真空管内气体压力过大时会由排气口进行排气；3.设置散热器，控制系统在太阳能系统过热时会打开散热器循环泵，通过散热器散热防止系统过热。

　　2.3.2有效的防冻措施

　　太阳能采热模块真空管内走水或U型铜管内走水，在温度<0℃时水会结冻，水在固化时会体积增大，造成太阳能集热模块冻裂。为解决太阳能集热模块冻裂问题，在冬天寒冷季节无太阳辐射时，当采热模块内水温度降低到一定值时，太阳能控制系统将会打开系统低温循环水泵，将储热水箱内高温水循环进太阳能集热模块，保持系统内介质不冻，防止集热模块冻裂。

　　2.3.3有效的防结垢措施

　　除设计常规的水软化设备之外，系统采用集热器内循环水，通过换热器与水箱内水进行换热，提高水箱内水温。集热器内的循环水并非直接使用，可有效解决系统结垢问题。

　　3 效益分析(见表1)

　　表1 效益分析表

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