陈云故居纪念馆翠园热水系统--浙江祯阳新能源有限公司

祯阳舒适家 · 发表于 2013-11-22 17:13:34

本帖最后由祯阳舒适家于 2013-11-22 17:13 编辑

陈云故居纪念馆翠园热水系统

太阳能（PV/T）预热系统+空气源热泵技术说明

（浙江祯阳新能源有限公司）

陈云故居纪念馆翠园采用集中热水供应系统，设计如下：

1、由市政水经太阳能（PV/T）热水系统预热后，再经空气源热泵热水机组后，供给40～60℃热水。其中40℃热水用于冬季贵宾室地暖系统，60℃热水用于厨房和客房的生活用水。

系统说明：

1、T1表示市政供水的温度；T2表示PV/T系统出口温度；T3预热水箱内水的温度；T4生活热水水箱的温度；T5供暖热水水箱温度。

2、为确保输出的生活热水保持≈60℃，在当T4低于55℃时，空气源热泵机组启动。当T4高于60℃时，空气源热泵机组关闭；

3、为保证PV板得发电效率，当T3高于50℃时，开启预热水箱排水电磁阀，至T3低于45℃时，排水电磁阀关闭；

4、当T2小于或等于T3时，集热循环泵关闭，当T2高于T3时，集热循环泵开启；

5、当T2小于或等于T1时，市政供水三通电磁阀开启，直接向预热水箱供水（仅冬季会出现此情况）

6、一般每天上午8点（或当生活热水水箱的水位至50%时），市政供水电磁阀开启（预热水箱与生活热水水箱连通管电磁阀同步开启）进行自动补水，直至生活热水水箱的水位达到100%时，市政供水电磁阀关闭（预热水箱与生活热水水箱连通管电磁阀同步关闭）补水被终止。

7、为确保输出的供暖热水保持≈40℃，在当T5低于35℃时，供暖系统独立的空气源热泵机组启动。当T5高于50℃时，空气源热泵机组关闭。供暖热水系统的地暖管本身就是一套储热系统，水在热循环过程中基本不消耗，只需通过膨胀罐自动补水。

8、以上动作，均由电子控制器自动操控，无需专人值守。

1、太阳能（PV/T）热水系统同时具有提供电能和热能的功能，因翠园外观为白墙青瓦，与练塘古镇的建筑融为一体，故屋面的正南面不允许设置PV板。经与改建工程的设计协商决定在阳光房的四周安装50块发电功率240W集热面积1.57㎡的PV板。布置示意图如下：

3、贵宾室的建筑面积为54㎡，供暖系统设计小时耗热量4.8KW，选用功率为2匹的空气源热泵热水机组，设计小时热水量0.3m3/h（40℃热水）；厨房和客房的日热水总量为5 m3，选用功率为5匹的空气源热泵热水机组，设计小时热水量0.4m3/h（60℃热水）。

PV/T系统50块PV板的换热功率为：

50×1.57×17.93×0.8×0.5=563（MJ）

可加热温升40℃热水量

563/（4.186×40）=3.36m3

相当于5匹的空气源热泵热水机组可以少运行约8小时。

另外，PV/T系统50块PV板每天预计发电在50～60（KWH）。

鉴于太阳能属于不稳定的能源，阴雨天、晚上系统主要依靠空气能热泵热水机组的运行。

1、热水采用全日制机械循环热水系统，在机房内设置2台水泵（一用一备），作为热水回水循环泵。

2、热水系统管道采用等行程布置。

3、管道保温，所有热水管道、热水设备及室外露明给水管均采用35mm厚尖端酚醛泡沫保温，外包夹筋铝箔，水箱采用带保温不锈钢方型水箱。

4、热水管道直线管段上每20M安装1个膨胀节。

冷水经过PV/T系统预热后，温度至少提升了5～10 ℃，使得空气源热泵热水机组的输入水源温度也相应比原来直接用冷水升高了5～10 ℃，明显减少了地源热泵热水机组输出60 ℃热水所需的能耗。

因此在配置使用了太阳能PV/T热水系统预热后，空气源热泵热水机组每天实际减少的电力消耗就是太阳能PV/T热水系统对整个热水系统节能的贡献。

祯阳低碳产品的核心部件为可安装在单晶硅或多晶硅光伏板背后、将光伏板发电时产生的热量吸收下来的新型PV/T换热器。

该系统既可以通过冷却将光伏板发电时的温度降下来使得光伏发电效率得以明显提高，又可以将转换出来的热量直接加热水箱里的水，在成本增加不多的情况下，实现了光伏系统价值的提升。

1、 PV板发电时温度对发电效率的影响

光伏电池以其结构简单、清洁安全、可靠性高、寿命长等优点受到了广泛关注，其光电转换效率也在不断提高。然而在实际应用，电池效率要比标准测试条件下低很多，一方面是由于太阳辐射具有间歇性、地域性和不稳定性，另一方面是由于光伏电池的实际工作温度远高于标准的25℃，从而导致电池的光电转换效率降低。

根据目前国内外研究机构的晶硅光伏电池温度变化对电输出特性影响的研究成果，晶硅光伏电池随温度升高其光电转化效率是降低的，在一定范围内其温度和输出功率的关系（又称温度衰减系数）呈线性关系，大约电池的温度每升高1℃，其输出功率降低0.4-0.6%。

1、 PV/T技术

虽然太阳能光伏发电系统输出的是能量品级较高的电能，但光电转换效率较低，并且被光伏电池吸收的太阳能中没有转换成电能的部分转换成热能使得电池的温度升高，不仅造成太阳能不能被充分利用，而且在一定程度上影响了系统的光电转换效率。如果能采取某种措施把这部分能量收集起来，使得同时能得到电能和热能，这就可以既降低了电池板的温度，有提高了能量利用率。这就是光伏光热综合利用的概念。

光伏光热综合利用技术又叫太阳能电热联用技术（PV/T系统），是科学家Kerm和Russell于1978年首次提出。此技术将光伏电池组件和太阳能集热器结合起来，光伏电池组件作为集热器的吸收体，同时将太阳能转化成电能和热能，以提高系统对太阳能的总利用率。热电联用系统通过循环的工质移走电池组件上产生的热量，从而解决了光伏电池组件因温度升高而降低其光电转换效率的问题。

驱动装置

光伏光热联用技术（PV/T系统）原理图

3、祯阳低碳PV/T产品及匹配实验

粘接式铝板铝管换热器与光伏板的组合

$祯阳图3(L`9__HKGD_FQJ1{TNZ(]2.jpg$

光伏板背面及传热循环系统

4、本项目PV/T系统的基本配置

序号	材料名称	规格及型号	单位	数量	备注
1	PV/T吸换热装置	ZY-PV/T-S01	件	50	与240W光伏板匹配（因与光伏板一起安装，未包括支架）
2	不锈钢方型保温水箱	6立方米	个	1	现场安装制作
	不锈钢方型预热保温水箱	3立方米	个	1	现场安装制作
	不锈钢方型保温水箱	0.5立方米	个	1
3	空气源热泵	2匹	台	1
	空气源热泵	5匹	台	2

4	集热循环水泵	大于1KW	个	2	一用一备（格兰富UPS60-120F）
	供暖循环水泵	0.18KW	个	2	一用一备（格兰富UPS60-120F）
	供热循环水泵	大于1KW	个	2	一用一备（格兰富UPS60-120F）
4	电控	非标	套	1	含电磁阀、传感器、显示器
5	压力膨胀罐	非标	套	1	SQL600X1.75
6	管道、管件及保温材料	DN80	套	1	按需配置
7	其他辅助材料				估算