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上海大学燃油锅炉改造及新能源利用合同能源管理案例

作者:admin     阅览次数:6493      发布时间:2019-07-29     [返回上一页]

1、项目概况

本项目位于上海市宝山区上大路99号,校内原有两台10吨和两台6吨燃油锅炉(各一用一备),具体设备信息如下:

  其中一号锅炉房和二号锅炉房串联,一般情况下由二号锅炉房供应蒸汽,遇到天气寒冷或者需求过大的情况下,启用一号锅炉房6吨锅炉进行蒸汽补充。
该项目是上海市首家利用太阳能-空气源热泵技术对高校进行整体的能源改造项目,同时采用合同能源管理的模式,避免了用户的高额投资成本。迄今,项目建成一年多,节能效果明显,每年节约能源折合标准煤670吨,完全达到了设计预期效果。

 

2、主要项目设计计算

 2.1乐乎楼          
基本情况:1#乐乎楼热水需求情况主要包括65间客房,另有餐饮部用水和员工用水,预计每天峰值需热水在20吨左右,本项目太阳能热水工程同时需保证24小时不间断热水供应。

  工程设计:系统设计采用太阳能集中集热-集中供热方式,受屋顶面积限制,共安装哲能赫高效平板太阳能集热器共94㎡、SNRB-12D(12匹)热泵三台、12m³保温水箱及12m³恒温水箱各一个,同时为保证在极寒天气热泵维修时系统可以正常供应热水,增加2套功率为24kw的电加热器作应急辅助加热设备,可以满足1#乐乎楼用水需求。

 

2.2 新乐乎楼
  基本情况:2#乐乎楼热水需求情况主要包括50间客房,预计每天峰值需热水在12吨左右,本项目太阳能热水工程同时需保证24小时不间断热水供应。
工程情况:系统设计采用太阳能集中集热-集中供热方式,共安装哲能赫高效平板太阳能集热器共168㎡、SNRB-12D(12匹)热泵三台、12m3保温水箱及12m3恒温水箱各一个,同时为保证在极寒天气热泵维修时系统可以正常供应热水,增加2套功率为24kw的电加热器作应急辅助加热设备,可以满足2#乐乎楼用水需求。

      2.3 游泳池
基本情况:游泳馆热水工程,主要热水需求有比赛池:25*50*(2.0-2.3),池水循环5h,循环流量600立方米/h;训练池:13*25*(1.4-1.6),池水循环5h,循环流量120立方米/h;以及淋浴用水,每天从早8点到21点使用,有6批学生,每批大约180人,同时每批次的时间间隔在一个半小时左右。

  工程情况:受游泳池屋顶结构限制,无法安装太阳能集热器,系统设计空气源热泵与燃气锅炉结合的供热方式,其中泳池淋浴系统用水由6台SNRB-24D(24匹)热泵,2台CLHS-0.35( 30万大卡)型的立式侧吹式热水锅炉供应,配置55m³及35m³保温水箱各一个。泳池循环加热系统由13台SNRB-24D(24匹)热泵,4台CLHS-0.35( 30万大卡)型的立式侧吹式热水锅炉供应,配置21m³保温水箱一个。泳池供暖系统配置有3台CLHS-0.35( 30万大卡)型的立式侧吹式热水锅炉、2台60万大卡的板式换热器及30 m³保温水箱一个。

       2.4 学生浴室

       基本情况:浴室太阳能热水工程,太阳能集热板安装于益新食堂屋顶。需求情况每天1000人次的洗澡用水,峰值情况为每天1500人次,每天4:00—21:00定时开放。

  工程情况:系统设计采用太阳能集中集热-集中供热方式,浴室用水量大,且用水集中,。为了最大限度利用太阳能,节约能源,设计太阳能集热器安装于浴室边的食堂屋顶,通过循环泵加水共安装哲能赫高效平板太阳能集热器共384㎡、SNRB-12D(12匹)热泵18台、3台CLHS-0.35(30万大卡)型的立式侧吹式燃气热水锅炉辅助加热器、20m³及40m³太阳能保温水箱各一个、90 m³恒温水箱两个。

 

3、系统运行原理

   

  太阳能集热器采用了高吸收率和低发射率的选择性吸热涂层,从而具有了极好的吸热性能。
  上图为乐乎楼和新乐乎楼系统原理图,系统采用可编程控制器控制,具定时、定温、温差循环等功能,其运行原理为:在可编程控制器控制下,太阳能热水系统定时、定温、温差控制循环泵的运行,即在编程器上设定运行时间(8:00-17:00)段,在温差控制器上编程设定运行温差(2℃<△t<6℃)。在运行时,根据太阳能的辐射强弱,当集热器的水温高出水箱水温(6℃)时,循环泵启动运行; 循环泵运行后当温差回复到2℃时,循环泵停止运行,同时水箱底部的低温水又由下循环管进入集热器,继续受太阳辐射加热。如此循环使水箱中的水温不断升高,直至达到温度55℃以上。这种运行方法一方面可以最大化的提高太阳能的利用率,另一方面循环泵接歇性的工作既节省用电又提高了循环泵的使用寿命。空气源辅助热泵采用“全天候天气自动智能鉴别控制器”可根据天气变化自动控制热泵运行及关闭。为提高系统节能效率,系统进冷水方式采用定时与太阳能保温水箱的上、下限液位控制两种方式共同运行,在用热水高峰时(下午6:00—21:00)系统停止进水。

 

4、节能分析

  根据下表主要能源折标系数,对节能改造前后,能耗费用分析:

  以乐乎楼和新乐乎楼为例,两楼的最大日用水量为32吨,平均按32吨/天计;
  改造前,管网散热及换热效果较差,取热损20%,柴油燃烧效率取0.95,则需消耗柴油:
  32吨/天×4.18MJ/吨×45℃/(46.04 MJ/kg×0.8×0.95)=172kg/天
  每年费用为:172kg×365天×8.5元/kg=53.36万元
  每年能耗折算为:172kg×365天×1.4714=92.4吨标煤
  改造后,太阳能与热泵联合节能热水系统平均每吨水耗电量按18度电计(主要是全天供水,管网散热较大),每年费用为:
  32吨/天×18度电/吨×365天×0.61元/度电=12.8万元。
  每年能耗折算为:32吨/天×18度电/吨×365天×0.0003=63吨标煤
  因此,改造后每年可节约费用40.56万元,节约能耗折算标煤29.4吨,节能效果非常明显。





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