文档介绍：利川一中太阳能配空气源热泵热水工程节能案例
何德友
利川市第一中学
一、学校概况
利川市第一中学创办于1905年,至今已有105年历史。她的前身是“利川县立高等小学堂”。1938年更名为“湖北省立联合中学利川初中分校”。1958年又更名为“利川县第一中学”。1986年,利川撤县建市,再更名为“利川市第一中学”。
学校坐落于大巴山脉根部的钟灵山麓,318国道从校门口经过,清江河流环抱校园。校园占地83亩,建筑面积7万平方米,现有在岗教职工258人,在校学生4200人,65个教学班。
学校在恩施州内具有较强的品牌优势,高考连续十多年居全州前列,是中央文明办“做一个有道德的人”活动联系点,是湖北省“616工程”与省实验中学对接的学校,是湖北省第二批授牌的省级示范学校,是湖北省文明单位、湖北省德育先进单位、湖北省校园建设与管理先进单位、湖北省优秀考点、湖北省卫生先进单位、恩施州教学质量优胜学校、恩施州教育科研先进单位、恩施州绿色环保先进单位。
近年来,在毛昌文校长的带领下,“以人为本,立德昌校”的办学理念和“凝聚人心,人文治校;完善制度,章程治校;集思广益,民主治校”的治校理念,以及“营造人文氛围,弘扬人文精神,提升人文素质,创造人文学校”的办学特色深入人心。实行封闭式管理与开放式教学,建立学校、社会、家庭三结合的教育网络,为学生协调发展和终身发展奠定了坚实基础。学生素质高,校园环境好,发展态势强。
二、实施方法、过程及效果
(一)案例背景与问题提出
1、太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源,是人类可期待的、最有希望的能源之一。太阳每时每刻都在向地球表面辐射大量的光和热,可供人类使用。我国太阳能资源总体比较丰富,根据太阳辐照量的不同,我国划分为四类地区,前三类都可视为太阳能理想使用地区。我国
76%国土面积属前三类,其中三北地区为二类以上。我国太阳能资源丰富,,与同纬度其他国家相比,与美国相近,比欧洲、日本优越得多。日本、欧洲大多地区为三类及以下,但却是世界上太阳能应用最为普及、技术最先进的地区。湖北恩施地区年平均日照时数达1985小时,/㎡,日光照充足,是我国光能资源三类地区。
2、学校原热水系统全靠燃煤锅炉,能耗高,排放大,污染严重。
3、利用空气源热泵、太阳能供热系统替代原供热系统能彻底解决诸多弊端,清洁,高效,降低能耗,无污染。
4、利用国家相关政策可争取项目实施的以奖代补经费支持。
(二)解决问题的过程与具体措施
1、系统设计依据及计算
、平板太阳能集热器面积确定
1、女生宿舍,男生宿舍2#和食堂楼( 45吨/日系统):
(1)、建筑情况:五层楼房,楼顶为平顶,,楼顶有效摆放尺寸详见图纸;水箱与集热器均放在楼顶,水箱放在承重位置。
(2)、用水情况:用水位置在每层集中盥洗室,每层8个盥洗用水点,6个淋浴(利用现有厕所内蹲位改造成淋浴),每层240人用水,五层合计1200学生用水,每天按50%洗浴率,每人每次按约35升计算,日用热水量为20吨。
(3)、食堂建筑情况:四层楼房,楼顶为平顶,女儿墙高度为1米,楼顶有效摆放尺寸详见图纸;水箱与集热器均放在楼顶,水箱放在承重位置。
A、男生宿舍2:五层建筑,每层十间宿舍,每间宿舍10个学生,五层合计500学生用水,每天按50%洗浴率,每人每次按约35升计算,日用热水量为9吨;
B、食堂学生洗手、洗饭盒用的盥洗池:用水位置在一楼食堂外,每天每位学生按3升计算,每天按3000学生计算,日用水量为9吨;
C、食堂两端宿舍:用水位置在每层卫生间内设两个淋浴和盥洗池,合计400人用水,每天按50%洗浴率,每人每次按约35升计算,日用热水量为7吨;
2、男生宿舍1( 30吨/日系统):
(1)、建筑情况:七层楼房,楼顶为平顶,,楼顶有效摆放尺寸详见图纸;水箱与集热器均放在楼顶,水箱放在承重位置。
(2)、用水情况:用水位置在每间宿舍的盥洗池及卫生间内淋浴器(每间宿舍盥洗池一个,淋浴器一个),每层260人用水,七层合计1820学生用水,每天按50%洗浴率,每人每次按约35升计算,日用热水量为30吨。
3、教师宿舍楼根据校方提供参数设计(10吨/日系统)。
代入式中,经计算太阳能集热器面积:
女生宿舍楼,食堂及男生宿舍2#楼集热器面积,需装平板太阳能300.
男生1#宿舍楼集热器面积,需装平板太阳能200.
、空气源热泵机组选定:
a、太阳能水箱内基础温度:15℃,热水使用温度:50℃;
b、在冬天较冷季节环境温度很低时,此时热泵的能效比按300%计算,
它的产能如下:×860kcal/度电× KW