皇明内蒙古锡林郭勒盟蒙古包运行良好,助推太阳能建筑一体化发展

时间:2017-10-19 16:33来源:太阳能光热联盟
  随着太阳能与建筑一体化的实施,国内已有很多地区要求新建12层及以下住宅必须应用太阳能热水系统。同时,国家也采取了一系列推动太阳能热利用的政策,2016年12月,国家能源局印发了关于印发《太阳能发展“十三五”规划》的通知指出:“十三五”期间要完善太阳能利用的技术创新和多元化应用体系,鼓励在条件适宜的中小城镇、民用及公共建筑上推广太阳能区域性供暖系统,建设太阳能热水、采暖和制冷的三联供系统。太阳能与建筑一体化,俨然已经成为发展节能建筑的必然趋势。
  为推行太阳能光热建筑一体化,很多太阳能热利用企业在积极行动。国家光热联盟成员单位皇明太阳能股份有限公司(下文简称皇明)就是其中之一,其建设的特色太阳能建筑一体化工程——内蒙古锡林郭勒盟蒙古包,采用被动式太阳房的设计,在继承传统蒙古包形态的基础上,辅助太阳能发电、太阳能热水、光伏遮阳等太阳能技术、高效灌装式无机保温材料以及皇明独有的温屏节能六净窗系,利用太阳能清洁能源供给生活用电、热水、室内保温采暖等需求,真正实现零能耗。既丰富了传统蒙古包的实用功能、又提高了居住舒适度。
图:内蒙古锡林郭勒盟蒙古包
一、工程概况
  锡林郭勒盟地处东经115°13′-117°06′,北纬43°02′-44°52′之间,属北部温带大陆性气候,其主要气候特点是风大、干旱、寒冷。年平均气温0~3℃, 结冰期长达5个月,寒冷期长达7个月,1月气温最低,平均-20℃,为华北最冷的地区之一。7月气温最高,平均21℃。年较差为35~42℃,极端最高气温39.9℃,极端最低气温-42.4℃,日较差平均为12~16℃。皇明内蒙古锡林郭勒盟蒙古包从2015年开始设计建设,到2016年竣工,共11座蒙古包,以蒙古包的特色造型,定位高端旅游体验度假,同时本着保护草原的根本原则,融合微排全息生态以及多种太阳能利用技术,打造具有草原特色的太阳能蒙古包,建设全息生态疗养度假景区。
二、依据规范和图纸
1、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
2、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》(2009版)
3、GB/T17581-2007《真空管太阳集热器》
4、GB50207-2002《屋面工程质量验收规范》 
5、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》  
6、GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
7、GB50345-2004《屋面工程技术规范》
8、GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》
9、GB50300 《建筑工程施工质量验收统一标准》
10、GB/T 17049 -2005《全玻璃真空太阳集热管》
11、GB/T4272-2008《设备及管道保温技术通则》
12、GB/T8175-2008《设备及管道绝热设计导则》
13、GBT12936-2007太阳能热利用术语
14、GB/T 20095-2006《太阳热水系统性能评定规范》
三、系统设计
  锡盟太蒙包太阳能热水采暖系统的原理示意图,共五大循环,分别为:
1、即开即热循环:当管道温度低于设置温度时,启动管道间循环,保证热水即开即用。
2、采暖循环:当室内温度和水箱温度满足设定条件时,采暖循环启动,直到满足采暖要求。
3、放热循环:集热水箱热量不足时,将蓄热水箱储存的热能释放出来。
4、蓄热循环:集热水箱温度较高时,为了将多余热量储存起来,启动蓄热循环。
5、集热循环:实现集热器与集热水箱之间的热量传递。
  温屏节能六净窗系系统:由皇明自主研发设计的优质节能门窗,通过良好的密封性能阻断室内外冷热空气对流换热,整窗密封效果达国际6级标准,减小噪音污染、减少屋外灰尘雾霾进入室内,且在此基础上增加光伏遮阳、新风等功能,集节能、环保、智能于一体。
  太阳能发电系统:在屋顶及其它闲置空间安装皇明分布式光伏电站,获得国家补贴,赚取一份额外收益。皇明高品质的光伏板提供高效的电能转化率和更长久的使用寿命,确保每年获得稳定收益。
  一体灌装式无机保温墙:墙体采用灌装式无机保温系统,夏季隔热,冬季保温。锡林郭勒在全国气候分区上属于寒冷地区,围护结构的保温性能是影响冬季热负荷的最重要因素,有效阻隔室内外热量交换,减小室内环境温度变化的幅度,体感舒适。
图:锡盟太蒙包太阳能热水采暖系统的原理示意图
四、工程效果
  该建筑的保温效果非常好,建筑采暖热负荷约为22W/m2,天气晴朗时可满足全天候足量热水。系统运行费用主要是采暖循环泵、控制系统的耗电,循环泵为自主开发的直流泵,输入功率为 55W,系统每天用电约 1kW·h, 整个采暖季(192天)约200kW·h。
图:2017年2月5日至2017年2月13日锡林郭勒盟蒙古包室内温度的数据
  从数据可以看出,太蒙包的室内温度基本在20℃左右上下浮动,温度振幅也在人们生活的舒适温度范围内,足以满足锡盟地区冬季采暖需求。
  如今,锡林郭勒盟太蒙包项目经过一个冬季的运行测试,可以满足室内温度18℃以上,在最低气温时每天耗电量在5-10kW·h,整个冬季大约40天时间需要电加热辅助采暖。
  我国城镇化的进程仍将高速增长,太阳能作为当前最成熟、最便利、最有效的节能建筑应用技术,太阳能利用是低碳节能建筑中非常重要的一环。相信随着太阳能热利用技术不断进步,大众对太阳能热利用的认知度不断提高,还有像皇明这样有社会责任感的企业推动,太阳能建筑一体化将迎来更加美好的明天。

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