比电锅炉节省近87%的费用！来看中国科学技术大学太阳能+空气能热水方案

　　众所周知，太阳能供热供暖是可再生能源利用的重要领域，技术成熟，经济性较好，并且通常太阳能热水系统都是在阳光照射下进行高效率的工作，而在没有阳光或阴雨天气、气温降低时，就需要用辅助系统空气源热泵（俗称空气能）来加热，达到最佳使用效果，被业界称之为最佳搭档。

 

　　那么，太阳能+空气能热水设备该如何匹配？系统该如何设计和安装？系统控制思路和逻辑是什么？运行的效果和费用究竟如何呢？下面来看一个案例！

　　工程概况和设备配置简介

 

　　1）工程概况

 

　　中国科技大学中校区位于安徽省合肥市蜀山区金寨路，由5栋宿舍楼组成，1号、2号楼均为9层，4、5、6号楼均为12层，合计565个房间，要求24小时为每个房间提供132L热水，热水温度55℃，满足学生日常生活用水需求。

 

　　太阳雨集团根据该项目的学生人数、用热水总量、用水规律、建筑物结构特点等因素设计了平板集中集热承压式恒温太阳能+空气源热泵热水系统。

 

　　晴好天气时，集热器通过吸收太阳光的能量将水加热，储存在保温水箱，确保全天候的热水供应；在阳光资源不足时，则自动启动空气源热泵热水机，制备足量的生活热水，满足学校师生的热水使用需求。太阳能和空气能，都属于清洁能源，两者相辅相成，在保证热水舒适的同时，极大程度地降低了热水成本。

 

　　整个系统自动化运行，智能监测能耗及异常情况，无需专人值守，降低运营管理成本。

 

　　2）设备选型

 

　　系统采用平板集中集热承压式恒温太阳能+空气源热泵热水系统，太阳能系统集热面积计算严格按照国标GB50364-2005中规定的设计，以保证所得出的集热器面积与实际需求相符。

 

　　空气源热泵机组选型以运行时间段内全年最低温度作为设计依据。项目具体配置如下：

 

　　1号、2号楼---各140块黑铬平板集热器（长2000*宽1000*厚80mm），1个15吨集热水箱，1个15吨恒温水箱，5台“太阳雨”时享10P空气源热泵等；4~6号楼---各105块黑铬平板集热器，1个18吨集热水箱，1个18吨恒温水箱，5台“太阳雨”时享10P空气源热泵等。

　　项目特色

 

　　1）经济性

 

　　平板集中集热承压式恒温太阳能+空气源热泵热水系统，通过系统产品数量的最佳配比达到能源的优势互补，实现能源组合运用的效益最大化，经计算每吨水加热成本仅3.11元（详见下文具体计算数据）。

 

　　智能控制系统能够实时监测设备运行情况，出现故障马上预警，远程操控，保障系统稳定运行，无需专人值守，降低用户运营的管理成本，实现系统的自动化、节约化、低成本运行。

 

　　系统完全依靠太阳能和空气能作为热源实现供热水，只需要提供机器运行所需的少量用电，无需电力扩容，多出的电力容量可用于提高学生生活品质（如安装空调）。

 

　　2）节能生态效应

 

　　太阳能系统运用成熟，充分发挥太阳能资源绿色节能的特性，据统计使用一台太阳能热水器，相当于为地球种了6棵树；空气源热泵辅助热源，节电75%，实现同等能耗消耗下的高产出、高回报，环保效益明显。太阳能+空气能组合，实现节能生态最大化，在国家要求节能减排的今天，具有较强的推广示范应用效果。

 

　　3）舒适稳定性

 

　　系统采用双水箱恒温供热系统，能实现24小时洗浴用水的恒温恒压，稳定的水温能够避免烫伤，并且满足秒出热水的需求，无需等待，同时减少不必要的水资源浪费；

 

　　空气源热泵机组运行噪音小，原装进口压缩机的静音舱设计和高效润滑系统达到低噪音、低震动的效果，运行平稳；

 

　　通过远程监控系统实现系统产品的远程监测和操控，当产品和系统出现异常状况时，控制系统会在第一时间发出警报，公司远端会及时进行跟进和处理，更高标准的保障学生生活的安全性。

　　运行能耗

 

　　5栋宿舍楼太阳能配套循环泵功率合计11.92kW，供水水泵功率6.7kW，回水泵4.8kW，空气源热泵及配套循环泵功率为247.85kW。设计太阳能配套系统平均每年运行270天（不包括寒暑假），循环泵每天运行6小时，供水泵每天运行3小时，回水泵每天运行1小时。

 

　　太阳能循环泵及供水泵年电费计算公式为：

 

　　270*11.92*6+6.7*270*3+4.8*270*1=26033Kwh

 

　　5栋宿舍楼按照安全性及使用寿命方面（未按照满负荷设计）配备合理的太阳能、空气能系统产品台数，太阳能按每天满足84吨热水需求配置，剩余84吨热水由空气源热泵完成（冷水按20℃，加热至55℃），经计算每天耗电量为853Kwh。学校电费按民用电0.55元/kWh，即，每吨热水加热成本=（853Kwh+26033Kwh/270天）*0.55元/Kwh/168吨=3.11元/吨。

 

　　同样按照以上需求，采用传统电锅炉（效率95%）加热方式，经计算，每天需要用电7187Kwh，即，每吨热水加热成本=7187Kwh*0.55元/Kwh /168吨=23.52元/吨。

 

　　由此可见，太阳能+空气能比传统的电锅炉加热节约86.77%的费用。

　　校方评价

 

　　投入使用后，校方对太阳能+空气能清洁热水系统解决方案非常满意：学生表示，听说别的学校都有固定的洗澡时间，我们学校只要是下课时间随时都能洗，不会洗着洗着突然变成冷水，并且一直到现在都没有坏过。

 

　　校方领导也表示，这套系统能够极大地减少财政支出，节约用水成本；运行期间噪音非常小，不会影响学生上课；最重要的是没有爆炸、触电的危险，能够保证学生安全洗浴；同时积极响应国家碳中和、碳达峰的目标，为打造绿色智能新校园贡献自己的力量！

　　据了解，作为国家可持续发展战略框架下新能源环保领域整合创新的全球化品牌企业，太阳雨集团始终致力于绿色新能源应用产品的技术研究、生产制造、市场推广。目前，太阳雨集团已经从单一能源单一热水业务阶段发展到复合能源综合热能业务阶段，以空气能+太阳能、空气能+壁挂炉、空气能+生物质能等能源的复合、协同，满足小型家用、中型商用和大型工农业用等各领域的清洁热水、采暖、制冷需求，成为全球10000+政企机构的共同选择。

 

　　【编辑：暖立方散热器网】