朝鲜英皇娱乐酒店太阳能热水工程案例
来源：皇明微信
本文以朝鲜英皇娱乐酒店150吨太阳能热水系统为例，就该项目的概况、当地气候条件与环境、设计参数与设备选型等进行了介绍，并且详细分析了系统的设计原理及独特性，为集中式太阳能热水工程在全世界范围内的推广提供了设计依据，对于加强国际间的合作往来有着重大的意义。
关键词 朝鲜 集中式 PLC远程监控 节能 减排
1项目概况
本项目位于朝鲜罗先市，为宾馆及员工生活用水综合项目。朝鲜英皇娱乐酒店南面是海，北面是山，共有客房100间，在职员工月550人，主楼朝南偏东30°。集热器摆放在主楼南面的空地上，水箱放置在地下室的水箱间内，在冷水箱西面的位置，冷水源为河水、山泉水。该酒店用热水包括客房、餐饮、员工宿舍等，日用水量约150吨/d。本系统综合考虑当地的水质等实际因素，采用间接换热的形式加热水，利用太阳能设备吸收太阳热量，将该热量传递给集热水箱的水，即一次水加热，该温度设计为55℃；一次水作为热源，再通过板式换热器将热量传递给保温水箱里的水，即二次水，该温度设计为45℃；太阳能加热的二次水供到甲方原有的换热器冷水补水管道里，当太阳能不足时采用甲方原有的蒸汽容积式换热器辅助加热。
2当地气候条件与环境
罗先地区地质地貌以平原为主，倾斜度在20°以下的地带为200余平方公里。该地区为海洋性气候，四季气温变化不大，年平均气温为11.5℃，年降水量为770㎜，年均日照率52~54%，年均相对湿度70%，年均风速为3.3m/s，春、秋、冬三季为西北风，夏季为东南风。罗津市依山傍海，景色优美，气候宜人，市郊有良好的海滨浴场。罗先所处地理位置属于三类地区(4200-5400 MJ/㎡)其太阳能资源大有潜力可挖。罗先地区利用太阳能有着重要的经济实用价值，而且利用这种洁净能源对保护生态环境及缓解能源压力有着积极的意义。由于罗先市(130°E、42°N)没有气象观测站，我们选与罗先市较近的观测站长春作为参考，年辐照量资料如下：
a.年平均室外气温：11.5℃；
b.全年日照时数：2700h；
c.全年辐照量：5918.36MJ(㎡·a)
d.年日均辐照量：16.21MJ(㎡·d)
当地纬度的集热器50°朝正南方向摆放倾斜面上的补偿比为98%，则50°
集热器倾斜面上为16210×98%=15886KJ/㎡。
3 设计依据
1.《建筑给水排水设计规范》 GB50015-2003
2.《太阳能热利用术语》GB/T12936-1991
3.《真空管太阳集热器》GB/T17581-1998
4.《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002
5.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
6.《钢结构设计规范》GB50017-2003
7.《低压配电设计规范》GB50054-1995
8.《家用和类似用途电器的安全通用要求》GB4706.1-1998
9.《设备及管道保温技术通则》GB4272-92
10.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
11.《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005
4 设计参数和设备选型
根据现场实际情况，共安装JPS-30TX21-50°型三高集热站355组，总集热面积为1917m2。在集热器倾斜面年平均日太阳辐照量为15886kJ/㎡，每天能将150吨水从基础水温11.5℃升高到45℃，太阳能的保证率为49.2%。
参考计算:
主要设备配置表：
5 系统设计原理
(图1)
系统原理说明
1.集热温差循环：当集热器温度T1-1、T1-2、T1-3与热水箱A中的水温T2温差≥10℃时(温差可调)，集热循环泵P1-1、P1-2、P1-3或其备用泵启动，进行温差循环，当两者温差≤2℃时(温差可调)，循环泵自动停止，如此反复逐步将热水箱A中的水加热升温。
2.水箱间换热循环：系统优先加热热水箱B。当热水箱A的温度T2与热水箱B中的温度T3-1温差≥5℃时(温差可调)，电动阀DDF2-1、DDF2-2及水箱间换热循环泵P4-1、P5-1或其备用泵启动，将热水箱A中的热量通过板式换热器传递给热水箱B使热水箱B内的水升温，当热水箱A的温度T2与热水箱B中的温度T3-1温差≤2℃时(温差可调)，水箱间换热循环泵P4-1、P5-1或其备用泵关闭，循环停止，如此反复加热使热水箱B内的水不断升温；当热水箱B的温度≥45℃时，电动阀DDF2-1、DDF2-2关闭，水箱简换热自动转换为热水箱C加热，即当热水箱A的温度T2与热水箱C中的温度T3-2温差≥5℃时(温差可调)，电动阀DDF3-1、DDF3-2及水箱间换热循环泵P4-1、P5-1或其备用泵启动，将热水箱A中的热量通过板式换热器传递给热水箱C使热水箱C内的水升温，当热水箱A的温度T2与热水箱B中的温度T3-1温差≤2℃时(温差可调)，水箱间换热循环泵P4-1、P5-1或其备用泵关闭，循环停止，如此反复加热使热水箱C内的水不断升温。当热水箱B的水温T3-1≤42℃时，水箱换热转换优先继续为热水箱B加热。
3.集热管路防冻循环：冬季当集热管路温度T4-1、T4-2、T4-3中低于5℃，集热循环泵P1-1、P1-2、P1-3或其备用泵开启进行循环，当集热器管路内水温升高至10℃时，系统循环泵自动关闭，以防止循环管路冻堵(冬季使用)。
4.高温断续循环：当集热器温度T1-1、T1-2、T1-3高于80℃，且仅高于热水箱A温度2~10℃范围内时，集热循环泵循环以防空晒炸管。
5.集热水箱防冻：当集热水箱中的水温T2低于10℃时(温度可调)，电加热打开，加热至到15℃时(温度可调)，电加热关闭，以保证集热系统防冻的需要。
6.热水供水：热水供水泵控制方式为变频恒压供水，一供一变。
7.定温管道循环：当热水回水管道温度T5≤30℃时，热水回水电动阀DDF4自动打开，管道循环启动，当热水回水管道温度T5≥35℃时，热水回水电动阀DDF4自动关闭，管道循环停止。(温度可调)
8.自动上水：
a、热水箱B补水：当热水箱B水位低于3级水位时，补水电动阀DDF1-3启动补水将热水箱C内的热水补到热水箱B中，当热水箱B达到设定水位后补水电动阀DDF1-3自动关闭停止补水。
b、热水箱B温控进水：当热水箱B温度超过水箱设置温度(默认45℃可调)5℃，且水位低于4水位时，补水电动阀DDF1-2启动自动补水至4水位或达到设定温度时停止补水。
c、热水箱无水补水：当检测到热水箱中的水位为0水位时，自动启动补水电动阀补水至2水位后停止补水。
d、热水箱A补水：热水箱A补水必须是软化后的去离子水。电动阀DDF1-1为热水箱A补水，使热水箱A处于常满状态，以保证集热循环的正常运行。
9.系统中所有温度传感器、水位水温传感器均按一用一备设置安装。
6 项目创新点
朝鲜英皇娱乐酒店太阳能工程为出口项目，不仅选用了过硬的品牌，而且经过独特的设计、专业的施工、严格的验收，一直运行良好。系统配置智控系统HYK-III(PLC)型控制柜一套，可以实现远程控制，坐在办公室前就可以通过电脑进行操作、查看、控制，有进入系统密码，防止他人误操作。整个系统的控制在一个控制柜内实现，系统完全自动化运行，操作方便快捷。该项目的成功运营，是皇明太阳能在国外推广的又一大杰作，对于加强国际间的合作往来有着重大的意义。
7 系统效益分析
7.1 经济效益分析
1.太阳能系统的年节能量：
减少SO2排放：22.98吨
减少NOX排放：11.82吨
