小学太阳能供暖项目方案.doc
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1、玉树州称多县白龙村寄宿制小学太阳能供暖项目方案一、项目建设背景和意义2010年4月14日,青海省玉树藏族自治州发生7.1级地震,地震严重波及称多县境内,全县人民的财产遭受了严重损失。称多县地处青海省南部,青藏高原的东部,冬季的采暖一直难以有效解决。传统的采暖方式主要依靠烧牛粪和燃煤,近年来随着国家退牧还草政策的实施,牛粪的价格不断上涨,而煤炭价格也随着开采及运输成本的增加不断升高,县区采暖的问题越来越严峻。而青藏高原地区的太阳能资源相当丰富,玉树州全州年日照时数在2467.7小时2789.1小时之间,年辐射量每平方厘米在623.5kJ674.7kJ之间,均大于同纬度的东部地区。因此,利用太阳能
2、供暖是一种可以尝试的方法,太阳能供暖系统与常规能源供暖系统的主要区别在于它是以太阳能集热器作为能源,替代或部分替代以煤、石油、天然气、电力等作为能源的锅炉。太阳能集热器获取太阳辐射能而转化的热量,通过散热系统送至室内进行采暖;过剩热量储存在储热水箱中内;当太阳能集热器收集的热量小于供暖负荷时,由储存的热量来补充;若储存的热量不足时,由备用的辅助热源提供。为了能够合理的设计出一套太阳能供暖装置,解决学校学生的冬季采暖问题,社会实践小组与2010年6月1日至5日,对青海省玉树藏族自治州称多县的部分小学进行了实地调查。1 称多县区域概况称多县地处青藏高原的东部、青海省的南部,玉树藏族自治州东北部,是
3、国家江河源自然保护区县之一,也是江河源头县之一。昆仑山中支巴颜喀拉山横亘北方,为长江与黄河的分水岭,主峰5267米,奔腾不息的通天河水自西向东流去,历来为一道天然屏障。县东邻果洛藏族自治州玛多县,北部、西部与曲麻莱县接壤,东南和四川省石渠县毗邻,西南和玉树县隔河相望。地理坐标界于北纬32度53分30秒34度47分10秒,东经96度02分36秒97度21分24秒。东西宽160公里,南北第209余公里,县土地总面积1.53万平方公里。境内地形复杂,地势高亢,平均海拔4500米左右。2 学校现状社会实践小组分别对称多县白龙村寄宿制小学、清水河镇九年制中心寄宿制学校和称多县完全小学三所学校进行了实地调
4、查。白龙村寄宿制小学位于称多县20公里处的白龙村,该小学地理位置优越,依山而建,四周群山环抱,风沙较小,主教学楼于2006年9月竣工落成,建筑面积1100,宿舍住宿条件较差,仍为上世纪80年代落成的尖顶两出水,木框玻璃窗老房子,现均已被国家评为级危房,学校学生以周边乡村的贫困孩子为主;清水河镇九年制中心寄宿制学校位于称多县清水河镇,该学校位于山顶,主教学楼建筑面积1800,现已被国家评为级危房,整个校区面积较小,建筑较为紧凑,供安装太阳能的可用面积不多,且海拔较高,常年风沙较大,对太阳能设备的安全运行不利;称多县完全小学位于称多县城中,全校教学生活条件较好,除一幢教学楼被评为级危房外,其余楼幢
5、均被评为级危房,现在重建板房已基本搭建完成,单套板房面积98,总计15套板房,完成后可供全校学生教学和生活使用。鉴于扶贫济困和太阳能装置可以安全稳定运行的考虑,将白龙村寄宿制小学作为试点学校。该校现有学生220人,教职工62人。拟采用与称多县完全小学相同结构尺寸的板房,单幢板房长18m,宽5.4m,高2.8m,面积98,板房厚度为50mm,现将其分为三个小房间,其中两间建筑面积为37,作为两个教室,另外一间24,作为一个盥洗室,每间房南墙和北墙各有一扇面积为1.6的双层玻璃窗。其建筑平面图如图1所示。图1 白龙村小学板房平面图3、格桑花与玉树州怀德救助学校的良好合作关系2008年来,玉树州怀德
6、救助学校作为去年格桑花助学协会的主要助学点,共完成两个助学项目,第1个项目为了解决孩子们冬季取暖的问题,同时可解决孩子们洗澡的问题,培养良好的卫生习惯,经格桑花助学协会与青海玉树州儿童救助协会协商,决定在玉树州怀德救助学校进行锅炉及暖气配套设施合作项目。共筹得捐款约93489元。第2个项目为锅炉项目的配套项目,为燃料捐助项目,共筹款25432.1元,为该校购买22.5吨燃煤。2009年为了更好的实施和反馈玉树州怀德救助学校的助学项目,格桑花助学协会在该校派驻了1名全职人员徐桂兰(网名:艾子)。4、项目建设意义青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,
7、日照时间长。同时由于地玉树区燃料缺乏,经济比较落后,称多县长期以来没有形成规模性的采暖设施,多数居民住宅靠牛粪、枯枝、草皮以及煤炭等采暖,勉强御寒,严重破坏生态平衡和自然环境。称多县属于煤、气、油缺乏地区,电力供应也很紧张,每年冬季都会有停电现象发生,如考虑直接电采暖将有很大的缺口;另一方面,称多县现有的居住建筑都是低层单栋房屋,只适合采用分散采暖,而且称多地区太阳能资源丰富而又处处可得,因此探讨太阳能采暖成为解决玉树地区供暖问题的新兴之路。二、太阳能热水供暖集热方式简介全玻璃真空管集热管有许多优点,但由于管内装水,在运行过程中若有一只管破损,整个系统就要停止工作,为了弥补这个缺陷,可以在全玻
8、璃真空集热管的基础上加以改进,即将带有金属片的U形管插入真空集热管中,使金属片紧紧靠在内玻璃管的内表面,这种改进型的全玻璃真空集热管,由于管内没有水,不会发生因一只集热管破损而影响系统的运行,因而提高了产品运行的可靠性,广泛应用于太阳能热水系统中。本系统拟采用U型式真空集热器,下面简单介绍一下真空管集热器及U型管式真空集热器。“真空管”集热器,就是将吸热体与透明玻璃管之间的空间抽成真空的太阳集热器,U形管式真空管集热器的主要的特点如下:(1)热效率高:由于传热介质进入真空管后,被吸热板直接加热减少了中间环节的传导热损,因而可更大限度地利用太阳辐射能;(2)可水平安装:可将真空管东西向水平安装在
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