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1、京津冀地区新能源供暖技术解决方案,目 录一、背景介绍二、新能源供暖方案介绍1、系统类型2、供暖方案的使用范围及优缺点 1）太阳能和空气源热泵结合的采暖系统（T-100-A）2）空气源热泵结合的采暖系统（T-100-B）3）太阳能+燃气壁挂炉的采暖系统（T-100-C）4）太阳能+电加热的采暖系统（T-100-D）5）太阳能+兰炭的采暖系统（T-100-E)3、系统运行费用对照 1）运行成本分析 2)节能减排 2）对运行费用的影响的因素4、系统主要设备清单及投资5、建议,一、背景介绍 北京市宣布从2013年至2017年进行大气污染防治，北京全社会将投入资金上万亿元，其中政府投入约2000亿至30
2、00亿元。财政部2013年宣布，中央财政近日安排50亿元资金，全部用于京津冀及周边地区(具体包括京津冀蒙晋鲁六个省份)大气污染治理工作，重点向治理任务重的河北省倾斜。环保部跟京津冀地区各省市区领导已签订目标责任书，要做到区域联防联控。自2014年起，推进农村电网扩容建设，每年新增10万户以上电采暖供电能力，并力争每年完成5万户左右电采暖改造任务；新增热泵供暖面积500万平方米。自2015年起，每年新增热泵供暖面积1000万平方米。到2017年，累计新增热泵供暖面积3500万平方米；新增太阳能集热器面积400万平方米；力争完成20万农户电采暖改造。所以现在发展新能源供暖适逢其时！,二、新能源供暖
3、方案介绍1、系统类型 中天同圆一直致力于太阳能等新能源供暖解决方案的研究，结合京津冀城市周边和农村实际情况及要求提出各种解决方案：备注：1、房屋的设计热负荷指标参照相关国家标准，采用非节能建筑，考虑到城市郊区及农村的实际情况，本项目设计时适当提高标准，按照设计热负荷指标60W/，耗热量指标40W/进行设计；2、太阳能供暖属于新能源供暖，建筑的维护结构对系统的初期投资、项目运行费用及效果有较大的影响，因此建议实施前，对建筑的保温性能能够进行评估，可能的情况下对门窗、墙体需采取一定的保温改造。,2、供暖方案的使用范围及优缺点,1）太阳能和空气源热泵结合的采暖系统（T-100-A）应用范围：单位或个
4、人；适用于环境最低温度-25的地区；优 点：节能优势明显，充分利用太阳能和空气源热泵两种新能源；运行费用低；缺 点：受环境温度的限制，如环境温度-25下空气源热泵不能正常工作，需对系统进行适当调整，进行白天储热供暖；系统相对复杂，安装量大；,*系统原理 系统分为集热系统、储热系统和供暖系统，集热系统采用平板型太阳能集热器组成阵列集热阵列，并与放置在室内（室外）的开式储热箱通过盘管进行热交换，集热循环管路上串联一个小水箱，集热循环采用强制循环，循环介质采用为防冻液；供暖循环通过管路将储热箱中的循环介质传送到末端暖气片(地暖盘管、热风机)，通过暖气片向室内进行供暖，循环介质为水或防冻液。辅助热源采
5、用低温空气源热泵。系统也可以根据客户要求增加生活热水等其他功能。,*系统控制：(1)集热循环：当集热器温度-水箱温度8（可调整）时集热循环泵开始工作对水箱中的水通过盘管进行加热，当温度-水箱温度3（可调整）时，集热循环泵停止工作；(2)供暖循环：在供暖时段，供暖循环泵启动进行供暖，当房间温度达到设定值18（可调节参数），供暖循环泵停止；在设定的时间段当水箱温度低于40时（可调节参数），空气源热泵启动，对水箱的水进行加热，当水箱温度达到60（可调节参数），空气源热泵停止；(3)水位控制当水箱水位低于设定值下限时，补液电磁阀打开，自来水顶入水箱，当达到设定值上限时，补液电磁阀关闭，停止补水。(4)
6、其它控制当集热管路和供暖管路中产生较多气体时，自动排气阀工作，排出多余气体。当系统压力过高时，泄压阀启动，排除的液体通过管路流到开式小水箱中。当集热系统压力降低到一定程度时，通过补液口进行补液（需要使用增压泵）控制系统增加过压/欠压/缺相保护。,*系统优点(1)能源互补：阴雨天或太阳能不足时，空气源热泵通过控制系统自动工作，无需人工调节。(2)集热循环采用开式强制循环，使系统在停电恢复后能正常工作；集热循环介质采用防冻液，彻底解决防冻问题；集热循环采用温差循环，最大程度的利用太阳能；(3)系统可靠、系统寿命长：采用的平板集热器、保温管、循环泵、水箱均采用优良的材料，确保系统的可靠性和使用寿命；
7、系统的设计充分考虑了停电情况下系统的安全问题；系统对于防雷、防冻线等均采用了相应设计。(4)系统可按照白天储热的方式运行，克服空气源热泵-25不能工作的问题；并使空气源热泵的COP达到最佳。(5)智能控制：采用智能化控制系统，实现自行控制，最佳经济运行。(6)可根据客户要求，实现提供生活热水等。,2）空气源热泵结合的采暖系统（T-100-B）应用场景：单位或个人；适用于环境最低温度-25的地区；优 点：节能优势较明显；运行费用较低系统简单缺 点：受环境温度的限制，如环境温度-25下空气源热泵不能正常工作，需对系统进行适当调整，进行白天储热供暖；,*系统原理 系统包含：空气源热泵、工作水箱、循环
8、系统、控制系统和末端供暖，空气源热泵对工作水箱的水进行加热，当温度达到要求停止工作；供暖循环泵在规定的条件下进行工作，给末端进行供暖；系统采用低温空气源热泵。系统也可以根据客户要求增加生活热水等其他功能。,*系统控制：(1)空气源热泵：在-25的环境温度下，当水箱温度40（可调整参数），空气源热泵启动给工作水箱的水进行加热；当温度55（可调整参数）空气源热泵停止工作；在环境温度-25时或特殊情况下，辅助电加热启动；(2)供暖循环：在供暖时段，供暖循环泵启动进行供暖，当房间温度达到设定值18（可调节参数），供暖循环泵停止；在设定的时间段当水箱温度低于40时（可调节参数），空气源热泵启动，对水箱的
9、水进行加热，当水箱温度达到55（可调节参数），空气源热泵停止；(3)水位控制当水箱水位低于设定值下限时，补液电磁阀打开，自来水顶入水箱，当达到设定值上限时，补液电磁阀关闭，停止补水。,*系统优点(1)系统结构简单：环境温度只要在-25以上，空气源热泵通过控制系统自动工作，无需人工调节。(2)运行费用低：空气源热泵属于节能设备，即使在-15的情况，设备的COP仍在2.0,比电加热节能50%；(3)系统可靠、系统寿命长：采用优良的材料，确保系统的可靠性和使用寿命；系统对于防雷、防冻线等均采用了相应设计。(4)智能控制：采用智能化控制系统，实现自行控制，最佳经济运行。(5)可根据客户要求，实现提供生
10、活热水等。,3）太阳能+燃气壁挂炉的采暖系统（T-100-C）应用场景：单位和个人；优 点：节能优势较明显；运行费用较低可实现高温供暖缺 点：需要有燃气供应,*系统原理：系统分为：集热系统、储热系统、燃气壁挂炉及供暖系统，集热系统采用平板型太阳能集热器组成阵列集热阵列，并与放置在室内（室外）的储热箱通过盘管进行热交换，集热循环采用温差强制循环，循环介质采用为防冻液；在供暖阶段当水箱中水温达到设计要求，循环介质不通过燃气壁挂炉直接供暖，当水箱中的水未达到要求，通过燃气壁挂炉加热后进行供暖，末端采用暖气片(地暖盘管、热风机)，通过暖气片向室内进行供暖，循环介质为水。系统也可以根据客户要求增加生活热
11、水等其他功能。,*系统控制：(1)集热循环：当集热器温度-水箱温度8（可调整）时集热循环泵开始工作对水箱中的水通过盘管进行加热，当温度-水箱温度3（可调整）时，集热循环泵停止工作；（2)供暖循环：在非供暖时段，当水箱温度大于80时（可调节参数），无论是否是供暖时段，供暖循环泵启动进行供暖；当水箱温度达到70时（可调节参数），循环泵停止；在供暖时段，供暖循环泵启动进行供暖，水箱温度大于60（可调节参数），燃气壁挂炉入口的三通分流阀转动，不通过燃气壁挂炉直接供暖；当水箱温度小于50（可调整参数）时，三通分流阀转动，通过燃气壁挂炉加热后对房间进行供暖，当房间温度达到设定值18（可调节参数），供暖循环
12、泵停止；3）水位控制4）其它控制当集热管路和供暖管路中产生较多气体时，自动排气阀工作，排出多余气体。当系统压力随温度升高时，膨胀罐可以吸收部分膨胀的液体，降低系统的压力；如果进一步升高，泄压阀启动，排除的液体通过管路流到溢流槽中。控制系统增加过压/欠压/缺相保护。,*系统优点(1)能源互补：阴雨天或太阳能不足时，燃气壁挂炉通过控制系统自动工作，无需人工调节。(2)集热循环介质采用防冻液，彻底解决防冻问题；集热循环采用温差循环，最大程度的利用太阳能；(3)系统可靠、系统寿命长：采用的平板集热器、保温管、循环泵、水箱均采用优良的材料，确保系统的可靠性和使用寿命；系统的设计充分考虑了停电情况下系统的
13、安全问题；系统对于防雷、防冻线等均采用了相应设计。(4)智能控制：采用智能化控制系统，实现自行控制，最佳经济运行。(5)可根据客户要求，实现提供生活热水等。,4）太阳能+电加热的采暖系统（T-100-D）应用场景：单位或个人；优 点：系统简单 初期投资少 运行费用低缺 点：部分功能需手动操作需要,*系统原理 系统分为：集热系统、储热系统和供暖系统，集热系统采用平板型太阳能集热器组成阵列集热阵列，并与放置在室内（室外）的开式储热箱通过盘管进行热交换，集热循环管路上串联一个小水箱，集热循环采用强制循环，循环介质采用为防冻液；供暖循环通过管路将储热箱中的循环介质传送到末端暖气片(地暖盘管、热风机)，
14、通过暖气片向室内进行供暖，循环介质为水或防冻液。辅助热源采用电加热。系统也可以根据客户要求增加生活热水等其他功能。,*系统控制：(1)集热循环：当集热器温度-水箱温度8（可调整）时集热循环泵开始工作对水箱中的水通过盘管进行加热，当温度-水箱温度3（可调整）时，集热循环泵停止工作；(2)供暖循环：在供暖时段，供暖循环泵启动进行供暖，当房间温度达到设定值18（可调节参数），供暖循环泵停止；在设定的时间段当水箱温度低于40时（可调节参数），电加热启动，对水箱的水进行加热，当水箱温度达到60（可调节参数），电加热停止；(3)水位控制当水箱水位低于设定值下限时，补液电磁阀打开，自来水顶入水箱，当达到设定
15、值上限时，补液电磁阀关闭，停止补水。(4)其它控制当集热管路和供暖管路中产生较多气体时，自动排气阀工作，排出多余气体。当系统压力过高时，泄压阀启动，排除的液体通过管路流到开式小水箱中。当集热系统压力降低到一定程度时，通过补液口进行补液（需要使用增压泵）控制系统增加过压/欠压/缺相保护。,*系统优点(1)能源互补：阴雨天或太阳能不足时，电加热控制系统自动工作，无需人工调节。(2)集热循环采用开式强制循环，使系统在停电恢复后能正常工作；集热循环介质采用防冻液，彻底解决防冻问题；集热循环采用温差循环，最大程度的利用太阳能；(3)系统可靠、系统寿命长：采用的平板集热器、保温管、循环泵、水箱均采用优良的
16、材料，确保系统的可靠性和使用寿命；系统的设计充分考虑了停电情况下系统的安全问题；系统对于防雷、防冻线等均采用了相应设计。(4)智能控制：采用智能化控制系统，实现自行控制，最佳经济运行。(5)可根据客户要求，实现提供生活热水等。,5）太阳能+兰炭的采暖系统（T-100-E）应用场景：单位或个人；优 点：系统简单 初期投资少缺 点：需要有足够的电力供应 系统运行费用高,*系统原理：系统包含：平板集热系统、燃煤炉系统和末端供暖系统。集热系统使用中天同圆专利产品太阳能平板型集热器组成方阵进行集热，通过集热循环系统将加热后的介质输送到房间中。辅助能源采用燃煤炉，燃煤炉与集热系统并联。当太阳能集热系统不工
17、作时，手动切换到辅助能源（燃煤炉），进行供暖。末端供暖优先使用地暖，其次是暖气片和风机盘管。系统也可以根据客户要求增加生活热水等其他功能。,*系统优点(1)能源互补：白天使用太阳能，晚上和阴雨天使用兰炭采暖炉进行供暖，。(2)系统采用机械自然排空技术，高效防冻(3)系统可靠、系统寿命长：采用的平板集热器、保温管、循环泵等均采用优良的材料，确保系统的可靠性和使用寿命；(4)可根据客户要求，实现提供生活热水等。,3、系统运行费用对照（按照100计算）1）运行成本分析,2）节能减排 按每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6吨，二氧化硫约24公斤，氮氧化物约7公斤，烟尘42.5公斤计算 100户100平米
18、建筑1个采暖季可以减少使用燃煤120吨，可减排：,3）对运行费用的影响的因素供暖时间房屋的保温性能末端的供暖形式使用者的行为方式,4、系统主要设备清单及投资（按照100建筑计算）价格不含运费1）T-100-A,2）T-100-B,3）T-100-C,4）T-100-D,5）T-100-E,五、建议和意见1、必须改变能源的使用结构，特别是城市郊区和农村地区。目前冬季供暖大量使用燃煤，造成大量的废气排放，每燃烧一吨煤排放二氧化碳2.6吨，排放烟尘则有比较大的区别，城区集中供暖和大电厂，烟尘治理好，去除率超98%，烧一吨煤，排放烟尘3-5千克，而普通家庭供暖，烟尘基本上没有除尘设备，烧一吨煤，排放烟
19、尘约为42.5千克，中国农村人口占总人口的56%，绝大多数采用燃煤供暖，因此，农村冬季采暖能源的调整对于治理雾霾起到很大的作用。2、无论采用哪种形式的供暖，房屋的耗热量对于系统投资和后期的运行费用起到关键的作用，因此，建议对于农村地区的供暖改造，能对房屋的耗热量进行评估，进行适当的房屋保温改造（石家庄节能量65%的建筑耗热量指标20.3W/，而非节能建筑耗热量指标31.23W/，本系统设计时是按照40W/）。,五、建议和意见3、对于比较分散的农村的房屋，建议采用分户独立的采暖系统；比较集中的农村，可采取集中供暖的方式；4、考虑到城市郊区和农村地区的实际情况，采用的新能源供暖的系统建议：单户采暖
20、方式：1）优先建议系统优先采用太阳能+兰炭和低温型太阳能+空气源热泵的供暖系统，以实现最低的系统运行费用；2）有燃气供应的区域，建议优先采用太阳能+燃气供暖的系统，以实现较低的系统运行费用、控制的方便性和高温供暖；对于电费比较优惠的地区可采用太阳能+电采暖的方式；集中供暖方式：可采用四维供暖系统，提高储热效率和多能源的互补，保证系统稳定高效运行。,五、建议和意见5、系统供暖末端方面，建议优先采用地暖，但大多数的建筑已安装暖气片，由于新能源大多数为低温供暖，因此需要增加暖气片的数量；6、新能源供暖与采用燃煤供暖相比，还是存在初期安装成本高的问题，因此在推广方面，建议采用政府补贴+住户投资的方式进行推广；,谢谢！敬请各位领导指正,
