太阳能工业热力系统如何在啤酒酿造行业中应用
中国是全球最大的啤酒生产和消费国之一。根据中国酒业协会的统计，全行业近千家生产厂商，其中规模以上企业460家。
热水供应对啤酒酿造企业有着至关重要的作用和意义。啤酒酿造工艺中的设备清洗、淀粉糊化、糖化、煮沸、容器清洗和消毒等环节均需大量热水。能源成本在整个加工环节中占比较高。目前，大部分啤酒酿造企业均以燃气锅炉或电锅炉供应热水，用
量多在30-500吨／天之间，年消耗工业管道天然气12-200万立方米天然气，能源成本50--700万元/年。
从源头降低生产成本，尤其是能源成本，选择低成本、低排放、低污染的新能源，进行热力供应就成了啤酒酿造企业的必然选择。作为新能源行业的生力军，太阳能具有运行成本低、节能环保等诸多优势，是啤酒酿造企业改造、升级供热系统的最优方案。
近年来，随着太阳能工业热力系统应用技术的改进和完善，太阳能光热系统可以提供400℃以内的热能。啤酒酿造工艺需求热水多在40℃-110℃之间，而这也恰恰是太阳能光热效率相对较高，运行费用最低，最经济的温度区间。
太阳能工业热力系统构成
诺斯曼食品是一家主要生产和销售精酿啤酒的企业，其40吨太阳能工业热力系统主要用于设备清洗、淀粉糊化、糖化、煮沸、容器清洗和消毒。
系统由四部分组成，即太阳能热水系统、辅助能源系统、供水管道系统和控制系统。
一、太阳能热水系统
太阳能热水系统是利用太阳能集热器吸收阳光，通过光热效应把光能转化为热能，用以把自来水或冷水加热。根据三联食品车间结构、热水温度需求以及济宁市太阳能辐照等情况，确定采用太阳能HWS-58-1800-50型北极·高寒管横插集热模块、不锈
钢组合式水箱、水泵组成太阳能热水系统，其中太阳能集热器面积1015.36㎡。
二、辅助能源系统
考虑到连续阴雨天等特殊天气，以及诺斯曼食品业已安装燃气锅炉的事实，将燃气锅炉作为本系统的辅助能源。当遭遇连续阴雨天等极端天气或太阳辐照不具有利用价值，即太阳能集热器的收集的热量不足热损的情况下，启用燃气锅炉，为各用热工序提供热能。
三、供水管道系统
供水管道是保证水流均匀分布，提高集热效率的分组自控系统。
四、控制系统
为满足企业不同生产工艺的不同温度需求，华春太阳能为本系统配置了专业设计的可编程控制器（PLC），以完成整套系统的自动化和智能化运行。
系统运行原理
诺斯曼食品太阳能工业热力系统为直接利用和预加热的双循环系统。
一、直接利用
在太阳辐照良好或具有可利用价值的情况下，基础水温15℃的冷水经太阳能热水系统进水口进入华春太阳能集热器矩阵，在光热效应下把冷水加热至设定水温60℃。40℃-60℃是真空管式太阳能集热器温升速率较快，有效利用太阳能集热器的光热效
应，最大限度地延长太阳能集热器的使用寿命，减少燃气锅炉的使用频率和强度，降低能源成本。当太阳能集热器中的水温达到设定的60℃之时，电磁阀自动打开，将预热水存储在储热水箱中直接为各用热需求60℃以下的工艺供热。
二、预加热
当太阳辐照不足之时，通过PLC调节设定温度，太阳能热水作为预加热使用，热水存储在预热水箱中，为燃气锅炉供水。燃气锅炉把预热水加热成高温蒸汽，输送至各生产流程，转换为生产工艺所需温度。
效益分析
一、经济效益
结合计算公式以及多行业太阳能工业热力系统实际运行状况，安装华春太阳能工业系统1015.36㎡，每年可节约天然气费用30万元左右，静态投资回收期为1.5-1.8年。从长期趋势来看，天然气、煤的价格将会越来越高，而华春太阳能工业热力系统的
使用寿命高达15年。
所以，啤酒酿造行业投资太阳能热力系统的投资回报率从技术上、经济上来说均有非常高的使用价值。
二、社会效益
大规模利用太阳能热水系统，在实现自身节能降耗的同时，还积极响应了中央政府“节能减排”号召，顺应了社会节能环保的发展潮流，显示出企业的社会责任和实力，可以大大提升企业的品牌形象。
三、环境效益
该企业使用1015.36㎡华春太阳能工业热力系统，每年可减少碳排放335.07吨，为“建设天蓝、地绿、水清的美丽中国”添砖加瓦。
由蒙托克管道恒温阀整理
