天普太阳能在金都房产项目的成功应用
天普太阳能在金都房产项目的成功应用
北京天普集团杭州谱尔新能源科技有限公司袁新毓
一、项目背景
金都集团开发建设的金都阳光田园总占地面积630余亩，总建筑面积37万平方米，容积率0.6，规划建造300余幢独立别墅、联体排屋和花园洋房，被列为中国人居生态文明建设推进项目。金都阳光田园因地制宜，在临104国道边设计了特色酒店、独立会所及商业配套，既降低了104国道对住区环境的影响，又完善了小区的功能配套。为营造生态人居，秉承“科技引领人居未来”的发展理念，采用了十五项绿色建筑成套技术，倡导节能、节地、节水、节材，提高了住宅科技含量。
绿色生态住宅寻求自然、建筑与人三者之间的和谐统一。在“以人为本”的基础上，利用自然条件和人工手段创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境。在住宅健康化发展态势下，太阳能在建筑中的利用也日益成为房地产业关注的焦点。我集团公司在国家节能减排政策的指导下，按照绿色住宅、节能住宅发展的方向一直在做。金都阳光田园以“环境、绿色、生态、科技”为开发理念，是金都房产集团自金都?富春山居开发以来的又一大型的低密度绿色生态社区。
二、太阳能利用可行性分析
太阳能作为一种免费、清洁、无污染的能源，以节能和环保的突出特点，在建筑中的利用越来越普遍。人类对太阳能的利用已经经历了百年的历程，我国太阳能热利用起源于20世纪70年代。20世纪80年代，由于能源紧张引起国家和社会的重视，国内许多科研院所、大专院校开始从事太阳能利用的研究工作，其中太阳能的光热利用已取得显著成果并转化为生产力。我国有较丰富的太阳能资源。其太阳辐射资源区划分为四个资源带：一类为资源丰富地区（年辐射总量≥6700 MJ/m2）；二类为资源较丰富地区（年辐射总量＝5400—7000 MJ/m2）；三类为资源一般地区（年辐射总量＝4000—5400 MJ/m2）和四类为贫乏地区﹙年辐射总量＜4200MJ/m2﹚。年太阳辐照时数超过2200小时的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3。其中浙江地区属于三类资源地区，具有利用太阳能资源的良好
条件。
湖州市位于东经119度14分—120度29分、北纬30度22分—31度11分之间，年平均气温12.2—16.1摄氏度；年平均降雨量约1300毫米；无霜期224～240天, 具有利用太阳能资源的良好条件。
三、节能方案提出
独立别墅、联体排屋采用分体承压太阳能热水系统，该系统特点：1、如同容积式电热水器一样方便，但比电热水器更节能、更省钱；2、与建筑一体化，彻底解决太阳能热水器与建筑外观不和谐的问题；3、分体式运行，集热器安装在屋面，水箱放置在地下室设备间；4、系统承压运行，彻底解决防冻问题，冬天和阴雨天使用照样方便、节能、清洁；5、整个系统自动化运行，减少了人为操作带来的种种麻烦。
会所游泳馆采用承压太阳能集中加热系统，该系统在金都房产公司开发的金都雅苑会所游泳池加热中成功应用，证明该系统运行稳定可靠，达到使用效果。
商住楼将采用目前太阳能热利用方面较为先进的技术：北京天普集中集热分户储热太阳能热水系统。解决方案:楼顶安装集中集热的太阳能集热系统，通过管道将热能送至各户，并给安装在各户家里的储热水箱加热。该系统特点：1、各住户使用自家水箱里的热水和辅助能源，不存在收费问题；2、不受楼层高低限制，并可以实现太阳能热能资源共享；3、运行过程中，不存在收费管理问题；
4、只有一个系统，运行可靠，上楼维修率低，楼面太阳能可由物业负责维护管理；
5、可以根据楼面建筑情况灵活布局，最容易实现与建筑物相协调；
6、集热系统集中放置在屋面位置，各户贮水箱放置在各户室内方便的位置。
四、太阳能节能产品设备确定
目前国内市场使用的太阳能热水产品主要有平板型集热器、全玻璃真空管集热器、热管真空管集热器、U形管真空管集热器。各自的特点如下：平板型太阳集热器在春、夏、秋三季使用时效率高，且可以承压运行，但保温性能不如真空管太阳集热器，适合在春、夏、秋三季使用；如果冬季使用，应做特殊设计(采用回流防冻或防冻液二次回路防冻)且集热效率很低。如采用回流防冻的方法，一旦回流不畅，平板集热器将可能被冻坏。另外，平板型太阳集热器放置时，采光面必须有倾角（在杭州使用，倾角应在30°左右），布局摆放会
受到一定限制。
全玻璃真空管集热器在-25℃的低温条件下，仍可产生热水，可一年四季使用，冬季利用太阳能的效率比其它产品高，且成本较低，布局摆放不受角度限制；但全玻璃真空管集热器不能承压，且存在真空管破碎时液体的泄漏的问题，因此存在系统不可靠的问题。
热管真空管集热器可在零下50℃条件下使用，能够承压运行，可以直接用水作为传热介质，可靠、安全，方便，且冬季集热效率也较高，布局摆放也不受角度限制。热管集热器可在零下50℃条件下使用，但其冷凝端（加热端）表面积仅是全玻璃真空管的百分之一，易结水垢，换热效果不如全玻璃真空管，适合在北方高寒地区使用。
U形管真空管太阳集热器是在真空管的内壁插入了一根U形的铜管，利用传热介质在U形铜管内流动将真空管吸收太阳热能带走，因而可封闭带压循环，不存在炸管泄漏问题，布局摆放也不受角度限制；U形管真空管太阳集热器的优势：1、性能稳定可靠,一支管破裂不影响系统运行；2、集热效率高；3、承受压力能力强；4、抗冻性能好,可在零下50度环境下工作。
综上所述，不同类型的太阳能集热器各有其优缺点。考虑到该项目属于在高档住宅使用，要兼顾到先进性、可靠性、太阳能与建筑的协调性等因素，综合考虑，我们选择U型管真空管集热器比较理想。具有可靠、高效、先进、维护管理方便，容易与多种建筑形式巧妙结合等特点，同时也是今后太阳能发展的潮流和方向。
五、节能效益分析
太阳能的节能性是毫无疑问的，但太阳能到底能节约多少费用呢，下面以排屋别墅200L太阳能热水系统为例，分析一下常规能源耗费就可以看出来太阳能热水系统的经济效益。
生活热水标准：
A、洗澡用水量：70升/人次。
B、洗脸用水量：5升/人次
C、设备用水：淋浴喷头0.3－0.5m3/小时
D、水温标准:55℃±2℃
E、水质的标准：饮用水
基本参数：
A、冷水温度按15℃计算
B、热水温度按55℃
C、水的比热为1KCAL/L2℃
D、200L水从15℃温升到55℃，需要热量为Q= CMΔT =1*200*(55-15)=8000
大卡
下表以加热200L生活热水为例，使用常规能源的费用表：
说明：
1、以上以冷水温度15℃计算，计算依据：理论耗能量=（用水量3冷水升温度数3水的比热）÷（燃烧值3热效率）；
2、对于完全由燃气炉提供200L热水来说，每天的运行费用为5.82元。则一年运行费用为2124.3元；
3、对于完全由燃油炉提供200L热水来说，每天的运行费用为6.37元。则一年的运行费用为2325元；
4、对于完全由电热水器提供200L热水来说，每天的运行费用为9.79元。则一年运行费用为3573元；
5、阴雨天按100天计算；
6、若采用太阳能热水系统相对与电热水器，则一年节省费用为2594元，而太阳能热水系统总投资为13800元，即5年左右收回投资。而太阳能使用寿命在15-20年。
对于会所游泳池太阳能系统，将设计安装550平米太阳能集热面积，每平米平均产55℃热水量按75KG计算，则每天该系统产水量约为42吨，相对于电锅炉，则一年节省费用为354480元，而太阳能热水系统总投资约为1490000元，
即5年左右收回投资。
对于一栋商住楼太阳能系统，将设计安装150平米太阳能集热面积，每平米平均产55℃热水量按75KG计算，则每天该系统产水量约为12吨，相对于电锅炉，则一年节省费用为45880元，而太阳能热水系统总投资约为245000元，即5年左右收回投资。
该太阳能热水系统无污染、无噪音、无废物废气排放，可以有效降温室气体CO2的排放，有利于缓解全球气候变暖；同时也减少酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善当地的生态环境，环境效益显著。根据计算每平米太阳能集热面积年节能量为125KG标准煤，每年可减排CO2约90KG，SO2约2.5KG，粉尘25KG。
对于排屋别墅安装200L太阳能热水系统来说，每套太阳能系统集热面积为4平米，则在使用寿命期内（15年计算），可减排CO2约5400KG，SO2约150KG，粉尘1500KG。相当于植种3棵树。
对于会所游泳池安装550平米太阳能系统来说，则在使用寿命期内（15年计算），可减排CO2约742500KG，SO2约20625KG，粉尘206250KG。相当于植种406棵树。
对于商住楼安装150平米太阳能系统来说，则在使用寿命期内（15年计算），可减排CO2约202536KG，SO2约5626KG，粉尘56260KG。相当于植种110棵树。
六、重大意义
1、担负一个建筑开发商的社会责任，为国家的节能减排目标做出应为的贡献
2、开发节能建筑、绿色建筑，提高居住者的生活品质，树立金都房产企业美好的社会形象
3、倡导低碳生活的理念，积极探索“环境、绿色、生态、科技”建筑理念
七、结语
作为省内首个绿色生态社区项目，金都阳光田园是金都房产在德清的首个项目，也是金都从“绿色”走向“生态”的又一创新型产品类型。以“环境、绿色、生态、科技”为理念，在中国生态文明建设方面的探索实践。绿色环保已深入人心，节能和环保将是当今住宅建设的主题，让21世纪的建筑成为绿色生态的太阳能建筑！金都产房已成为太阳能建筑先行者。
作者简介：
袁新毓，男，1979年10月生，工学学士，工程师，地址：杭州市余杭区勾庄科技园区庙长桥路6号，邮政编码：311112，电话：158******** 0571－87972537，E－mail：yuanxinyu2005@https://www.360docs.net/doc/8317619367.html,