當前能源供應緊張，價格節(jié)節(jié)攀升，節(jié)能技術(shù)的開發(fā)及應用非常重要和必要。
印染行業(yè)是紡織工業(yè)耗能大戶，主要能源消耗為蒸汽﹑電力﹑水，其中75%為蒸汽。隨著能源價格的調(diào)整，能源費占企業(yè)成本的比重越來越大，企業(yè)很難生存下去。為此，本公司經(jīng)過研究﹑探索，建立示范項目，將綠色能源——太陽能應用到生產(chǎn)中去，代替部分熱能以減少蒸汽的消耗，同時減少CO2、SO2﹑煙塵的污染，增加了企業(yè)效益。改變經(jīng)濟增長模式，變高污染﹑高能耗的生產(chǎn)方式為環(huán)保節(jié)能﹑高效的生產(chǎn)模式。
示范項目簡況
1、目標及主要內(nèi)容
鑒于能源費用占生產(chǎn)成本的比例日益增加，國家對節(jié)能減排工作的要求日益提高，企業(yè)也應該以此為理念，在實施建設工程項目時應著重考慮節(jié)能減排。故立項之初，集團董事長林富華先生、公司總經(jīng)理費建明先生就一再強調(diào)，項目設計中應充分考慮清潔生產(chǎn)和利用可再生能源，必須配套建設節(jié)能減排項目如太陽能利用工程。
相對于民用建筑，本項目有很大的獨特性。首先該項目是一個工業(yè)項目，項目的主要內(nèi)容是絲綢印染，在印染工藝中的很多場合，要用熱水，而且各個工藝段的熱水溫度要求不一。工藝對熱水的需求量僅取決于生產(chǎn)開工情況，與氣候變化基本無關(guān)。在夏季太陽能熱量過剩的季節(jié)，仍然可以有很大的需求量。鑒于我公司印染車間為單層工業(yè)廠房，房頂可利用的集熱面積達2萬余平方米。故我們投資1300萬元，建設了集熱面積為13000㎡的太陽能利用項目。
本項目工藝規(guī)模巨大，雖然13000㎡的集熱面積規(guī)模目前已達國內(nèi)最大、世界第二的水平，但仍然不能滿足大多數(shù)情況下的工藝用熱要求。
示范的主要目標是通過該項目的示范，推動太陽能熱系統(tǒng)在工業(yè)項目上的應用。利用印染廠房的巨大屋面資源盡可能多地安裝太陽能集熱板(總面積達13000 m2)。所產(chǎn)生的熱水用于各個工藝環(huán)節(jié)。而且在工藝設計中遵循低熱低用、高熱高用、循環(huán)用熱(廢熱回收)、常規(guī)能源與可再生能源聯(lián)合使用的設計原則。達到首先最大限度地利用可再生能源——太陽能的目的，在太陽熱不能滿足工藝要求的情況下啟用常規(guī)能源補充或提升能源品質(zhì)，使太陽能的利用率最大化。
2、太陽能方案概述
絲綢印染工藝過程中需要使用大量不同溫度的熱水，通常是用自產(chǎn)或市售蒸汽將冷水加熱到設定溫度供工藝使用。本方案利用太陽能將冷水預熱到55℃后再用蒸汽加熱到工藝所需的溫度使用，并將工藝過程產(chǎn)生的熱水余熱通過回收裝置收集，以最大程度地提高能源的利用效率。
3、系統(tǒng)基本配置
1.合理利用現(xiàn)有的屋頂，空間裝設了13000 m2金屬板太陽能集熱器。
2.2個350m3的保溫熱水水池。
3.2個56m3的保溫清水水池。
4.1個35m3的保溫廢熱水池。
5.保證水流均勻分布，提高集熱效率的分組自控系統(tǒng)。
4、主要設備類型
●平板型太陽能集熱器，其優(yōu)點為：
4.1板管結(jié)構(gòu)、金屬材料：平板型集熱器由集熱板芯，透明玻璃蓋板保溫層，邊框四大部分組成，其核心是集熱板芯，它由銅鋁復合金屬材料制成，板管式結(jié)構(gòu)，其黑色的吸熱翅片由鋁合金制成，它表面由一層經(jīng)陽極氧化工藝制成的選擇型吸熱層，該吸熱層永不褪色、永不脫落，吸收率達95%，翅片中間有一條銅管流道，水在銅管內(nèi)流動時被加熱。銅管耐腐蝕，壽命達15年以上。
4.2集熱效率高，產(chǎn)熱水量大。
理論分析和實驗結(jié)果都已經(jīng)表示：
>平板型熱水器的熱效達60%，產(chǎn)熱水量達90~140kg/m2。
>一是在相同的采光面積情況下，平板型太陽集熱器的吸熱體面積要比全玻璃真空管太陽集熱器的吸熱體面積大;
>具有升溫快、產(chǎn)熱水量大的優(yōu)點。
4.3可靠性高、免維護。
4.4壽命長，達15年以上;
4.5可承壓運行，適應于大型工程;
4.6過水即熱，板內(nèi)貯水少，熱容量小，熱啟動快，有太陽5分鐘即可出熱水。
4.7耐熱中擊，不怕停水、停電、空曬，不會由任何損壞。
4.8產(chǎn)水溫度不高于80 oC，不結(jié)水垢。
4.9.流道是兩頭通的，不沉積臟物，集熱效率不下降。
4.10可用排空方法抗凍。
●微電腦程序控制系統(tǒng)：
本系統(tǒng)具有溫度、溫差、水位、時間、輔助加熱等系統(tǒng)參數(shù)的任意自動控制功能，智能、高檔、全自動多重保護功能，可根據(jù)用戶需要任意編寫和改變CPU控制程序，以滿足用戶需求。
●余熱利用系統(tǒng)：
輔助加熱的廢蒸汽水的溫度高達90度左右，將其先通過一條浸泡在保溫熱水池底的盤管，先加熱保溫熱水池的水，然后再進入廢熱水池中，以利用廢蒸汽的余熱。
廢熱水池與清水池之間安裝大型板式熱交換器，以利用廢熱水的余熱。
5、安全保障措施
5.1設備全自動控制，必要時可切換到人工控制;
5.2重要電控設備一用一備加強系統(tǒng)的可靠性;
5.3絕對安全的被動式防凍設計。不會受人為、停電、停水、自控故障等各種因素影響。清水泵因故停止工作時，與之并聯(lián)的常開電磁閥處于斷電常開狀態(tài)，太陽能集熱器和管道內(nèi)的水會由于重力作用回流至清水池中，從而達到了排空防凍的目的;
5.4洼池污水泵啟動延時報警功能;
5.5設計防雷接地裝置;
5.6抗直徑20mm的冰雹;
5.7設置手動自動進水，補水系統(tǒng);
5.8針對達利印染廠房樓頂情況設計完善的防水方案，并與建筑一體化，系統(tǒng)設計使用壽命：15年;
5.9抗臺風強度達12級。
6、技術(shù)、經(jīng)濟分析
本建設項目，經(jīng)過我公司的生產(chǎn)運用、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，技術(shù)上可靠，通過利用可再生能源——太陽能解決一部分熱源，其余能源通過購買市電和商品蒸汽予以解決，原1.5MW汽輪發(fā)電機組拆除。
6.1投資回報率分析：
本工程總共13000m2集熱面積的太陽能熱水系統(tǒng)的總造價為1305萬元，相當于3.81年節(jié)約的蒸汽費用，即靜態(tài)投資回收期為3.81年，投資年資金回報率為26%。平板式太陽能系統(tǒng)的壽命一般可達15年以上，即15年中，可獲得投資回報凈值為3826萬元。由于常規(guī)能源逐年漲價(日前，商品0.5Mpa飽和蒸汽供應單價已達155元/t，漲了20%以上)，所以實際投資收益會大于以上數(shù)據(jù)。
結(jié)論：太陽能熱水項目屬于太陽能光熱利用項目，是太陽能利用中最成熟的，性價比最好的領域。太陽能光熱利用投資回報期一般為1-4年，蒸汽用量的減少，降低了燃煤的耗用，從而降低了對環(huán)境的污染;13000平方太陽能十五年共減少約11.6萬噸煤的用量，按灰渣含碳量7%計算，可減少二氧化碳氣體的排放量約26.8萬噸;按燃煤含硫量0.8%計算，可減少二氧化硫氣體的排放量約1856噸，有效地減少了溫室氣體的排放量，為生態(tài)和氣候環(huán)境的改善做出了貢獻。功在當代、利在千秋。投資太陽能熱水系統(tǒng)從技術(shù)上、經(jīng)濟上均可行。
