独立岛太阳能开水系统（稿件）.doc

独立岛太阳能开水系统 朱宁 李继民 王新红 北京四季通热能系统科技有限公司 目前太阳能热利用主要还是集中在满足生活洗浴热水领域，但也逐渐在向更广阔的领域发展，利用太阳能提供开水就是一个非常具备发展空间的领域。开水人人每天都需要，尤其在学校、幼儿园、医院、军队、建筑工地等人员密集的场所需求量更大。 以前为了集中解决开水的问题，人们往往采取两种方式，一种是电开水炉，一种是燃煤开水炉。随着治理大气污染的加剧，燃煤开水炉基本要被淘汰了，而纯粹用电烧开水，又需要消耗大量的能源，同时要满足集中密集供应，电的功率也会比较大。 近几年也有一些太阳能企业尝试着做了一些太阳能开水工程，如图1所示，这些工程基本上就是将太阳能热水工程的面积配比加大，例如将每吨热水16平方米集热器左右的配比增大到30-40平方米，来提高水箱的温度，温度不够再用电加热辅助一下。但这种系统往往存在以下问题： 水质无法保证，因为这些系统中参与太阳能集热循环的水是被直接饮用的，这样水箱里的水往往在一天当中反复被加热，甚至真空管内还有长达数年的沉淀杂质，尽管水温被加热到100℃可以消灭细菌，但积存的重离子，以及水反复加热产生的硝酸盐还是躲不掉的。 这种系统只提供高温开水，但在学校、医院、幼儿园等很多场所，人们往往希望能够提供凉白开，也就是说开水可以直接饮用。尤其在学校高温开水还有烫伤学生的潜在危险。 往往用水点附近没有合适的建筑屋顶用来安装太阳能集热器。这样要么太阳能集热系统与用水点的距离比较远，系统传输要浪费不少热量，要么为了便于太阳能集热器的安装就改变饮水点位置，从而造成用水点布置不合理，用水不方便。鉴于以上情况，为保证能安全、健康、节能、方便的提供开水需求，有必要开发一种新型太阳能开水系统，这个系统需要完全满足以上功能，并考虑其安装成本与运行成本的合理性。针对以上提出的问题和市场的新的需求，北京四季通热能系统科技有限公司发明了一套紧凑式太阳能开水系统-独立岛太阳能开水系统，如图2、3所示，系统主要包括：太阳能集热系统，换热取热系统，水源水箱，纯净水系统，电开水箱，控制系统等六个主要组成部分。 其中太阳能集热系统采用合理匹配，确保系统在集热效率最高的状况下运行；换热取热系统采用换热方式提取太阳能系统吸收热量确保饮用水不受集热系统的作为传热介质的水污染同时高效取热，同时采用换热方式对开水快速降温，并提取其中热量再次利用；纯净水系统确保用水安全卫生；水源水箱使得系统更具独立性，应用范围更广，即使没有正常的自来水供应系统也完全可以正常工作。 该系统具有以下优点： 独立存在，完全集成 该系统高度集成化设计，除集热器外所有部件全部安装于保温柜体内部，在工厂内完成全部部件组装。本产品的所有部件全部由公司提供，柜体内部件全部在公司内安装完毕，只有集热器现场组装，接电源、上水即可使用。因为工厂化作业所以系统的装配质量是现场安装无法比拟的，系统安装质量更有保障，可以保证系统更可靠的运行。 净化供水 这一点对于在景区用水及其他临时供水情况下时尤为重要的，因为在上述的情况下自来水的供应都是很难保证的。而我独立岛开水系统自备水源水箱+纯净水装置，可以保证供水的卫生条件完全符合国家标准的要求 系统可以同时提供高温开水、常温开水、直饮纯净水，满足各种饮用水需求 系统同时提供高温开水、常温开水和低温纯净水，常温开水是高温开水经瞬时降温后得到，保证100%开水（大家都知道凉开水也应当是开水，而不是烧到半开或高温开水与冷水掺混而成的）。同时常温开水降温过程中释放热量被系统二次利用，更节能。另外喜欢喝常温开水的人可以打开龙头就有温度适宜的常温开水饮用，无需等待。 更节水 独立岛开水系统相比于普通纯水产品而言，系统更节约水资源，消除了纯水机浓水比例高的问题，前期一吨水只能产生300公斤开水的情况一去不复返了。浓水输送回水源水箱，再次利用，节省宝贵的水资源。 功能强大的自保温防冻功能 柜体通体保温，而且具有全自动控制电热保温装置，主被动结合确保有效防冻。集热系统管道排空，停止运行期间管道无水，杜绝冻堵。同时集热器与管道内部分热水回流至太阳能水箱内增加了系统可用热量。 经济效益分析 由于该系统在充分利用太阳能的基础上，增加了提取开水降温中的热量加以二次利用，使得系统节能效果更佳显著，以本公司独立岛开水系统为例进行经济性分析。 系统基本条件： 日供开水 500 Kg/D 其中温开水 250 Kg 基础水温 10 ℃ 开水温度 95 ℃ 太阳辐照量 17.1 MJ/m2·D 电加热功率 9 KW 集热系统效率 40% 　- 管道热损失 15% 　- 电加热效率 95% 　- 板式换热器效率 95% 　- 太阳能集热面积 10 ｍ2 常温开水温度 45 ℃ 根据以上基本条件，首先对太阳能部分日有