江蘇歐麥朗能源科技有限公司品牌“歐麥朗”，是一家太陽能熱水系統、空氣能熱水器廠家，從事熱泵、太陽能等新能源的研發、生產與銷售的環保型產業化企業。公司主要生產空氣源熱泵，太陽能、水源熱泵等產品。承接各類常溫熱水工程；工業烘干工程；工業冷、熱水工程、自動化生產線恒溫恒濕改造、煙氣余熱回收、廢水余熱回收等。廣泛應用于企業、賓館、酒店、醫院、學校、養老院、健身房、宿舍樓等商業場所！也可用于電鍍廠、印染廠、

    平板太陽能熱水工程是燃媒、燃油鍋爐的理想代替品，節能環保是最大的優勢。平板太陽能中央熱水工程可以完全按客戶的要求設計，利用天然的陽光能源進行加熱，每平方配水70至100公斤，滿足幾十甚至幾千人的單位熱水供應。再以空氣能熱水工程或電熱水器為輔助加熱，可實現四季全天候供應熱水，不用再擔心沒有太陽的日子，熱水緊張的煩惱。
    平板太陽能熱水工程不需要專人管理，安裝后，智能全自動運行，簡單操縱，安全節能。是現代學校、賓館、酒店、工廠、洗浴中心、理發店等行政或企事業單位的最佳熱水工程首選。推崇國家節能環保方針，從身邊做起，從自己出發，享受國家節能補貼，既符合了新時代環保先鋒稱號，又為環保事業貢獻精神，歐麥朗環保與你同在。下面就由歐麥朗小編為大家介紹長沙市教育局直接創辦的一所集小學、初中、高中于一體的寄宿制學校的平板太陽能配套空氣源熱泵的熱水系統。
    該校有學生宿舍樓一棟，共10層，共住宿學生2160人，新能源廠家為該校設計安裝了一套平板太陽能配套空氣源熱泵的熱水系統，滿足了學生的洗浴需求，運行效果良好。
一、太陽能系統設計
1、設計用熱水資料
（1）、用水人數：學生宿舍樓1~10層，每層27間宿舍，每間宿舍8人計，共計2160人；
（2）、用水定額：學生用水按40L/人 d計；
（3）、日用熱水總量：86.4噸/日；
（4）、熱水供應方式：早中晚三個時間段集中供水，花灑淋浴；
（5）、冷水計算溫度：15℃；
（6）、熱水計算溫度：55℃；
2、當地氣候和太陽能資源情況
（1）、年太陽總輻照量約為：4048.902MJ/㎡ a（傾角為等于當地緯度）
（2）、年平均日太陽輻照量約為：11.061MJ/㎡ d（傾角為等于當地緯度）
（3）、平均年日照小時數：1636.0h
（4）、年平均環境溫度：17.5℃
（5）、太陽能保證率：長沙市為太陽能資源貧乏區（IV），太陽能保證率取f＝35%
（6）、集熱器的年平均效率：ηcd按我公司產品取0.55(國標參考范圍0.2～0.5)
※ 我國的太陽能資源區劃指標
資源區劃分 年太陽輻照量【MJ/（㎡ a】 太陽能保證率
Ⅰ資源豐富區 ≥6700 ≥60
Ⅱ資源較富區 5400～6700 50％～60％
Ⅲ資源一般區 4200～5400 40％～50％
Ⅳ資源貧乏區 ＜4200 ≤40％
3、太陽能集熱器面積計算
工程概況：該工程位于湖南省長沙市，長沙市的地理位置為：北緯28.2°，東經112.9°；平板太陽能集熱器以30°傾角安裝在平屋面上；系統要求滿足日用熱水總量86.4噸，計算太陽能系統所需集熱器面積；
（1）直接系統集熱器總面積可按下式計算：
（式1）
式中：
——直接系統集熱器采光面積，㎡；
——日均用水量，86400kg；
——儲水箱內水的終止溫度（用水溫度），55℃；
——水的定壓比熱容，4.187KJ/（㎏ ℃）；
—— 水的初始溫度，15℃；
——集熱器傾斜面上的年日均輻照量 ＝11061KJ/㎡；
——太陽能保證率，選35%；
——集熱器全日集熱效率，我公司產品的國家檢測數據取55％；
——管路及儲水箱熱損失率，無量綱，此處取0.2。
經計算得： =1040.6㎡。
（2）間接系統集熱器總面積可按下式計算
……………………………（式2）
式中：
— 間接系統集熱器總面積，㎡；
— 集熱器總熱損失系數，W/（㎡ ℃）；對平板型太陽能集熱器，宜取4~6 W/（㎡ ℃），取4.2 W/（㎡ ℃）；
— 換熱器傳熱系數，W/（㎡ ℃），取2500W/（㎡ ℃）；
— 換熱器換熱面積，㎡；取48㎡（4套12㎡）；
— 直接系統集熱器總面積，㎡；公式1計算得：1040.6㎡。
經計算得： =1078.5㎡，由于宿舍平屋面安裝面積有限，實際安裝面積為610㎡。
4、工程設計方案

    本優化設計方案針對屋面面積不足，造成太陽能安裝面積不足，產水量不足的情況，采用空氣源熱泵輔助加熱產熱水系統，按春、夏、秋、冬四季晴天情況下優先利用太陽能加熱，減少熱泵輔助加熱能源消耗，在太陽能加熱后，溫度不足時由熱泵機組來進行輔助加熱；為保證系統在冬季最不利情況下仍能滿足正常熱水供應，系統配備足夠的高效空氣源熱泵機組進行輔助加熱。系統以太陽能加熱為主熱泵機組加熱為輔，為了節能，太陽能輻射強度夠時，太陽能系統按照溫差循環方式工作，熱泵機組少運行或不啟動；當太陽能輻射強度不夠時熱泵機組運行，不僅太陽能、熱泵皆可在有效時段高效率獨立工作，又能相互彌補，確保系統的熱水供應。
    本優化設計，充分利用太陽能集熱器在日照有效時間來加熱冷水，因為熱泵機組不同于鍋爐加熱設備，同等投資條件下，熱泵機組單位時間的產熱量遠低于鍋爐類加熱設備的出熱量，所以，太陽能熱水系統利用熱泵作輔助時，盡可能延長熱泵機組工作時間，對此，可以按照近似相等原則，把系統總用水量按照每日8小時有效加熱時間，先由太陽能系統進行加熱（也稱預熱），經過太陽能系統預加熱的水的水溫達不到設定時間段的溫度值時{如：（9:30,25℃）,（11:30,35℃）,（13:30,45℃）,（15:30,55℃）}，再由熱泵熱水機組以定溫方式進行輔助加熱，加熱至設定溫度時，熱泵輔助加熱停止，太陽能系統繼續按設定要求以溫差循環的方式工作。這樣太陽能系統與熱泵輔助加熱系統均可在日照有效時間或環境溫度較高的時段同時工作，既達到了最大限度利用太陽能，又能使熱泵機組工作時間相對延長，合理的解決熱泵機組單位時間產水量較小的問題，能夠控制初期投資在一定范圍內，實現環保節能的目的。所以本優化設計綜合了太陽能集熱器及熱泵工作特點，具有良好的性價比；所配備的輔助加熱系統，即使在冬季或陰雨天等最不利情況下，單獨熱泵系統也完全能滿足正常的熱水供應：
    按照校方用水的實際要求和樓面的結構特點，充分利用太陽能集熱器在日照有效時間來加熱冷水，結合多年設計安裝各種大型及特大型太陽能-熱泵熱水工程的豐富經驗，對該項目設備進行優化組合，以保證校方的用水質量。
※主要大型設備配置如下：
樓面共設計安裝610㎡太陽能集熱器，分成13個陣列區（9個50㎡+4個40㎡）4套太陽能（3套150㎡+1套160㎡）溫差強制循環系統，配備2個40m3儲熱水箱，為不銹鋼方形拼裝保溫水箱，安裝在樓面，專業設計承重反梁（設計院設計出圖）上，并用型鋼固定。為確保熱水供應溫度的恒定及陰雨天或日照不足情況下仍能滿足熱水供應并有足量熱水儲備，系統配置了10p空氣源熱泵熱水機組，并聯方式工作10臺作為系統進行輔助加熱。
二、熱泵太陽能系統運行原理說明
根據設計要求，本項目熱泵太陽能熱水系統共配備610㎡平板型集熱器、10臺空氣源熱泵、24支功率為12KW的輔助電加熱管，宿舍樓早中晚定時段集中供應熱水；系統各部分工作原理闡述如下：
a、集熱溫差循環：
當集熱器陣列上循環出口溫度T1和太陽能儲熱水箱的溫度T2的溫差到達設定值時（如8℃），集熱循環水泵和換熱循環泵啟動，通過循環換熱加熱儲水箱內的水，當溫差低于設定溫度時（如3℃），集熱循環水泵和換熱循環泵停止，停止循環換熱；
b、系統補水：
考慮到學校宿舍學生早、中、晚都有用熱水需求，而太陽能熱泵加熱過程比較緩慢，如果早上將全天的用水量全部補到水箱加熱，在早上用熱水時間會沒有熱水供使用，因此，本系統的補水根據學校的這個供水特點，將補水設置如下方式：
（1）學生早上用水為洗漱用熱水，一般在6:00~8:00這個時間段，系統將在晚上用水后有一個補水的保底水位，即水箱的1/5水位（根據早上用熱水量確定），并由熱泵將其加熱，以備早上用水段學生使用熱水;
（2）學生中午用熱水（這個時段建議不供水,用水量過渡會造成晚間熱水供應量不足），在早上8:00以后，早上的熱水供應段完畢，將儲熱水箱補冷水至1/2處，同時保證后續的加熱的負荷，在上午8:00~12:00這個時間段內，太陽能和熱泵的共同加熱，儲熱水箱內的1/2已經加熱的熱水滿足中午12:00~14:00供水段熱水的需求；
（3）學生晚上熱水供應（按照正常的用水習慣，17：30～21：30為用熱水高峰期）儲熱水箱儲存有足量、足溫的熱水備學生使用，在中午學生熱水使用段后，將儲熱水箱補水至滿水位，由系統配置的補水電磁閥控制，以定時、定量方式自動從天面冷水管網補充到儲熱水箱中，確保在用水前2小時把儲熱水箱補滿。當供水系統出現超量用水時，在供水的前半時間段中（假定用水時間為4個小時，前3個小時為冷水補水時間段，后1個小時不補冷水），水箱水位低于保底水位時（保底水位為水箱水位的1/5，用戶可自行設定），補水電磁閥啟動，定量補充冷水到儲熱水箱中，水位高于保底水位100mm時，停止補水，同時系統配置的熱泵熱水機組和熱泵循環泵啟動，系統進行定溫加熱，確保在后面沖涼的學生有熱水使用，滿足系統超量用水的要求。在供水的后半時間段中，考慮到熱泵熱水機組加熱時間緩慢，補入的冷水無法短時間內加熱到設定溫度，所以冷水電磁閥不啟動，即系統不再補冷水，儲熱水箱水位降到水箱控制水位下限時（或儲熱水箱中的水用完，用戶可自行設定），不再供應熱水。
c、空氣熱泵輔助加熱控制：
空氣熱泵機組輔助加熱受儲熱水箱中的水溫、水位和設定的時間段控制{如：上午水箱在1/2水位時（9:30,25℃）,（10:30,35℃）,（11:30,45℃）,（12:30,55℃）；下午水箱滿水位時，（15:30,45℃）,（16:30,55℃）}。如果儲熱水箱中的水溫達不到設定時間段的溫度，熱泵機組和熱泵循環泵就按照定溫方式來進行輔助加熱，儲熱水箱中的水在空氣熱泵機組和水箱之間循環加熱，直至達到設定的溫度時，空氣熱泵機組和熱泵循環泵停止工作。當儲熱水箱中的水經過太陽能系統溫差強制循環后達到設定的溫度，空氣熱泵機組和熱泵循環泵就無需啟動進行輔助加熱；如此反復，確保系統可靠的熱水供應。系統配備的24支12KW的電加熱管在熱泵不利工況下啟用。
d、熱水加壓及回水：
在供熱水管上安裝加壓回水泵，受管網壓力、溫度、供水時間段控制，當管網有用水時，啟動加壓泵供應熱水。在管網末端設定溫回水電磁閥，管網末端溫度低于35℃時電磁閥（和低區回水泵）開啟回水，高于45℃時回水電磁閥關閉。
三、安裝效果