太陽能熱水設(shè)計(jì)方案

1、設(shè)計(jì)方案第一部分技術(shù)方案一、工程概況 工程位置：河北省廊坊市富士康公寓樓（一期）工程概況：富士 康公寓樓（一期）太陽能熱水工程（三個(gè)相同公寓）1#、1-1#公寓樓日需洗浴熱水200噸2#、2-2#公寓樓日需洗浴熱水200噸3#、3-3#公寓樓日需洗浴熱水200噸二、設(shè)計(jì)要求1、系統(tǒng)產(chǎn)水量：太陽能熱水系統(tǒng)為1#、2#、3#公寓樓提供洗浴熱水均為200噸，每個(gè)公寓樓設(shè)四個(gè)系統(tǒng)。2、產(chǎn)水溫度：保證出水溫度45C以上。3、供水方式：全年四季使用，全天候（或定時(shí)）供水。4、集熱器類型：全玻璃太陽能真空集熱管集熱器。5、輔助熱源：電力。6、工程內(nèi)容：太陽能熱水系統(tǒng)采購及安裝計(jì)。三、設(shè)計(jì)依據(jù)（一）、設(shè)計(jì)規(guī)范

2、引用標(biāo)準(zhǔn)1、GB/T18713-2002太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范2、GB50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范3、GB/T17581-1998真空管太陽集熱器4、GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范5、GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范6、GB4272-92設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則7、GB4706. 1-2005家用和類似用途電器的安全通用要求8、JB4088-1999日用管狀電熱組件9、室內(nèi)用熱水、熱力供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范10、GB50303-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范11、GB50258-1996電氣裝置安裝工程1KV及以下配線工程施工及驗(yàn)收規(guī)范12、GB502

3、07-1994屋面工程技術(shù)規(guī)范13、GBJ242-82釆暖與衛(wèi)生工程施工及驗(yàn)收規(guī)范14、JBJ242-92民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范15、GBJ93-86工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范16、GB/T10800-89隔熱用聚氨酯泡沫塑料17、GB/T12464. 1-1998焊接質(zhì)量要求、金屬材料熔化焊18、NY/514-2002家用太陽熱水器儲(chǔ)水箱19、GB/T18708-2002家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能試驗(yàn)方式20、NY/T343-1998家用太陽熱水器技術(shù)條件21、NY/T6510-2002家用太陽熱水系統(tǒng)安裝、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范22、NY/T513-2002家用太陽熱水器電輔助熱源23、GB/T

4、50364-2005民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范24、GB/T123936-1991太陽能熱水用術(shù)語25、01SS105常用小型儀表及特種閥門選用安裝26、GB5749-85生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（二）、自然條件工程所在地位于河北省廊坊市，地理位置屬太陽能資源較豐富地區(qū)，太陽能年輻射總量為5700MJ （兆焦）/nr左右，晴天年平均日照時(shí)數(shù)為2800小時(shí)以上，日照率50-70%,具 有良好的太陽能資源優(yōu)勢(shì)。華北地區(qū)太陽能月積累輻射量（單 位：MJ/nf）三）、“”牌太陽能集熱器基本參數(shù)1、集熱器的技術(shù)參數(shù)wi技術(shù)參數(shù) nwi技術(shù)參數(shù)1真空管結(jié)構(gòu)尺寸0二47mmL二1500mm6真空管熱性能吸

5、收率92%,發(fā) 射W6%熱效率事51%2真空管支數(shù)56支7集熱器結(jié)構(gòu)尺寸3140X2040X1653采光面積6. 4 m28單組日產(chǎn)熱水量420L-430L4運(yùn)行負(fù)荷（含支架）41 kg/ma9真空管置向橫向5單只管日產(chǎn)水量7. 5 L2、真空管的技術(shù)參數(shù) 、采用干涉膜工藝,吸收比292%,散射率W6%。 、空曬性能參數(shù)Y254m2 C/KW 、平均熱損失WO. 52W/n）2C 、真空度低于5.0X10 -，Pa/KW 、悶曬太陽輻照量W4.7MJ/OV 、材質(zhì)為高硼硅3. 3玻璃， 、材質(zhì)為3. 3高硼硅玻璃。 、抗直徑25mm以下冰雹正面沖擊。 、保證真空管15年的使用壽命。（四）、該單

6、位應(yīng)提供的基本條件1. 樓頂可供釆光面積：滿足使用。2. 水源：滿足使用（壓力不低于2. 4Mpa） o3. 電源：電負(fù)載容量每棟樓不低于300kwo4. 輔助熱源：利用電輔助加熱。三、設(shè)計(jì)理念（-）釆用整合設(shè)計(jì)原則，從項(xiàng)目立項(xiàng)到施工設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，綜合考慮用 戶的建筑 物、使用工況、集熱器規(guī)格及性能參數(shù)、系統(tǒng)配置及運(yùn)行方式、使用和維修、節(jié)能與安全、 經(jīng)濟(jì)效益等因素，均應(yīng)符合工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，以客戶滿意”為L(zhǎng)I標(biāo)。（二）綜合考慮現(xiàn)有建筑的使用工況、集熱器技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)配置、運(yùn)行方式、使用與維修維護(hù)等因素，最大限度符合太陽能建筑一體化的設(shè)計(jì)原則。（三）力求使太陽能與常規(guī)能源最佳組合，充分利用太

7、陽能，千方白計(jì)降低 運(yùn)行成 本，努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排之口的。（四）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)行、可靠性、耐久性等綜合考慮，為屮方提供一套可 靠的太陽 能熱水系統(tǒng)洗浴設(shè)施，較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為客戶在環(huán)保、節(jié)能、文明用水、洗 浴檔次等方面提供一套可靠的硬件設(shè)施。四、太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本工程類型為“集中式太陽能熱水系統(tǒng)”，主要特點(diǎn)是：集中集熱，集中使用，恒壓供 水，全天開放。整體系統(tǒng)內(nèi)容主要有以下七部分組成：1、集熱器部分2、儲(chǔ)熱水箱部分3、輔助加熱部分4、機(jī)泵管道循環(huán)部分5、水處理部分6、供水部分7、智能化控制部分（一）、集熱器部分1、熱負(fù)荷確定依據(jù)公式：Q二MX （tc-tx） XC （MJ）式中：Q日

8、需熱量（MJ）日用水量（kg）t熱水終止溫度（C）匕一冷水初始溫度（C） C水的比熱容Q=200000kgX （45C-15C） X4. 187=25122MJ2、集熱面積確定太陽能熱水系統(tǒng)的產(chǎn)水量與太陽輻照強(qiáng)度和日照時(shí)間及集熱熱器采光面 積密 切相關(guān)，一年四季變化很大。因此本方案按年平均太陽能輻射量進(jìn)行設(shè)計(jì)。據(jù)資料查得邢臺(tái)市秋分日太陽輻射量為16.0MJ/%,太陽能集熱器效率為51%。集熱面積依據(jù) 公式：c Jt erf （1- l）式中：弋直接系統(tǒng)集熱器采光面積（）力一一日均用水量(心)C水的比熱(C)-儲(chǔ)水箱內(nèi)水的終止溫度，45C儲(chǔ)水箱內(nèi)水的初始溫度，15C”一一當(dāng)?shù)丶療崞髑锓秩仗柲茌?/p>

9、照量，16.0KJ/nf7 太陽能保證率，70%“一一集熱器全日集熱效率，取值為0.51“一一管路及儲(chǔ)水箱熱損失率，0.25計(jì)算所得1#、2#、3#樓系統(tǒng)集熱面積均為:Ac二2873 m2；3、集熱器選型及鋪設(shè)安裝該系統(tǒng)擬選用本公司生產(chǎn)的“ ”牌太陽能集熱器。主要有真空管、聯(lián)集箱、支架三部分 組成：(1) 、真空管：真空管是太陽熱利用的核心技術(shù)元件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影 響到集熱 效率的高低。該工程所用真空管全部采用本公司生產(chǎn)的“三高”真空管，其工藝選用銅-氮- 鋁濺射鍍膜技術(shù)，在吸熱管表面沉積高溫選擇性太陽能吸收膜，使太陽能吸收率比國家標(biāo)準(zhǔn) 提高了 3個(gè)百分點(diǎn)，由49%提高到51%；發(fā)射率降低

10、了 1個(gè)百分點(diǎn)，由6%降低到5%o由 此被譽(yù)為“三高”真空管，即高熱效、耐高寒、抗高曬。30 mm冰雹砸不壞，零下30C凍不 裂，空曬3年不脫膜，綜合性能達(dá)到國內(nèi)一流水平?！叭摺闭婵展?2) 、聯(lián)集箱：有三部分組成。內(nèi)膽選用SUS304/2B進(jìn)口不銹鋼板材，高頻氮弧焊接， 厚度為0. 6 mm：外殼采用0. 6 mm熱鍍鋅板拉釧成型；保溫層為50 mm聚氨酯整體苗圧發(fā)泡 成型，閉孔率達(dá)到97%,保溫性能良好。聯(lián)集箱(3) 、支架：太陽能熱水系統(tǒng)支架及材料采用4#角鋼，除銹刷防銹漆、銀粉漆雙層防 腐處理。焊接符合國標(biāo)(鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范)GB50205要求。支架安裝時(shí)在不影 響承載力的

11、情況下選擇有利于排水的方式放置，在山于結(jié)構(gòu)或其他原因造成不易排水時(shí)，采 取合理的排水方式確保排水暢通。焊縫外形均勻，焊縫與焊縫與鋼材過渡平滑，焊渣與飛濺 物及時(shí)清除干凈。支架角度排間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)放置，前后排相互連接為一個(gè)整體，前排預(yù)后排的支架與建 筑物可靠固定滿足抗風(fēng)要求。支架在緊固前進(jìn)行調(diào)節(jié)對(duì)角線尺寸偏差與東西兩側(cè)高度尺寸偏 差盡量縮小。支架整體達(dá)到美觀、協(xié)調(diào)，鋼度、強(qiáng)度、防腐性能滿足要求。(4) 、集熱器總配置：型號(hào)：GYJR56-1根據(jù)上述技術(shù)參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)總配置坤、2#、3#公寓樓集熱器均為477組；釆光面積2873nr；利用真空管26712支;春、夏、秋三個(gè)季節(jié)晴好天氣日 產(chǎn)45C以

12、上熱水200噸，冬季在產(chǎn)水量不變的情況下，水溫可達(dá)到35C以上。(5) 、集熱器鋪放安裝：、集熱器安裝傾角和定位應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，安裝傾角誤差為3。集熱器應(yīng)與建筑主 體結(jié)構(gòu)或集熱器支架固定牢幕，防止滑脫且集熱器支架要進(jìn)行臨時(shí)固定。真空集熱器模塊帶 選擇性吸熱涂層。 、集熱器排與排之間的距離應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，避免遮擋。 、集熱器聯(lián)集管水箱、尾座固定在集熱器支架上，并確保聯(lián)集管水箱、尾座擺放整齊、 一致、牢固、無歪斜。 、真空管安裝應(yīng)符合以下規(guī)定：a. 真空管的安裝應(yīng)在系統(tǒng)管道安裝完畢，具備通水條件后進(jìn)行，真空管安裝前，應(yīng) 將真空管聯(lián)集管水箱內(nèi)的異物清除干凈；b. 真空管安裝時(shí)，應(yīng)采用潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，同一

13、方向旋轉(zhuǎn)安裝；c. 真空管安裝完后，硅膠密封圈應(yīng)無扭曲變形；d. 真空管安裝完后，真空管標(biāo)識(shí)均在正上方；并使防塵圈貼緊聯(lián)集管水箱外表面, 確保防塵效果。 、集熱器水嘴之間應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定的連接方式連接，且密封可靠，無泄漏，無扭曲 變形。相鄰兩個(gè)聯(lián)集管水箱接頭間距符合設(shè)計(jì)要求，誤差不大于2 mm,徑向誤差不大于2mm。 、集熱器連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。 、嵌入屋面設(shè)置的集熱器與四周屋面應(yīng)做好防水措施。 、集熱器之間連接管的保溫應(yīng)在檢漏試驗(yàn)合格后進(jìn)行。（6）、集熱器防風(fēng) 集熱器與樓頂預(yù)埋件用槽鋼可靠焊接，起到防風(fēng)LI的，可防10級(jí)大風(fēng)。（7）、避雷系統(tǒng)：支架最高處安避雷安裝規(guī)范安裝避雷裝置，采用1

14、0#鍍鋅圓鋼與支架、 原有避雷網(wǎng)焊接、焊接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍。（二）、儲(chǔ)熱水箱部分1、水箱制作工藝（1）水箱內(nèi)膽:采用SUS304-2B食品級(jí)不銹鋼板材，板厚2.0 mm,內(nèi)膽尺寸（詳見圖 紙）。（2）外殼采用0.5mm厚度的不銹鋼材質(zhì)制作完成。（3）保溫層采用70mm聚氨酯發(fā)泡；水箱內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)拉筋以保證強(qiáng)度，水箱 外500 X 500人孔，便于水箱清洗及維修，水箱整體制作現(xiàn)場(chǎng)完成。外形美觀，經(jīng)久耐用，保溫效 果極佳，春秋季24小時(shí)降溫不大于5C。人i?IW(三) 輔助加熱部分眾所周知，太陽能取之不盡，用之不竭。但由于太陽能的特殊性，口前還不能解決全 天候供應(yīng)熱水問題。陰雨天氣或光照不足時(shí)

15、，需要相應(yīng)的輔助熱源才能 滿足熱水需求。 根據(jù)現(xiàn)有條件，確定采用電力作為輔助熱源，即陰雨天氣或設(shè)備故障下利用電輔加熱， 設(shè)備配置電加熱管，每個(gè)熱水系統(tǒng)功率為：300KW。(每樓分兩個(gè)系統(tǒng))(四) 機(jī)泵管道循環(huán)部分1、水泵：系統(tǒng)采用中德“威樂”牌水泵，經(jīng)驗(yàn)證明，該品牌水泵具有耐高溫、低 噪音、低功率、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，適合太陽能熱水系統(tǒng)使用。威樂水泵的參數(shù)型號(hào)電壓(V)功率(W)揚(yáng)程(m)流量(t/h)口徑(mm)PH-041E220403.53.625PH-251E2202507.513.865PH-401E22040019.517.450MHI-8042201500411240PH-400E/P

16、H-401E/PH-401Q亠 j k 亠tb g冷gfli環(huán)w KAc/vriR % nrK. mjmj 3.O AAraM aflf、/% Vx uu 邛 r nrMB wk rS：XS3c aui i/xrr- ar/rz. 再7imc qci -rx*y .fn ma mtrauwcs *w4 亠入H PfeMOiOO且AUX 4M4r UFTf #FW *M*V W WUW I - f9l4 mb a rw 亠 r7 J Vir3、管道保溫：為預(yù)防冬季管道凍堵，管道釆用三項(xiàng)防護(hù)措二函線函厚度施聚乙烯管道保溫，0.5 mm鍍鋅板外殼。二是加裝8.5 cm電伴熱帶及冷點(diǎn)開關(guān)，當(dāng)管道溫度低

17、于零度時(shí)，伴熱帶自動(dòng)加熱，高于4度時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。三是 系統(tǒng)管道采用間歇循環(huán)技術(shù)，保持系統(tǒng)存水的流動(dòng)性。上述三項(xiàng)保溫措施相互 作用，保證管道在寒冷的冬季暢通無阻，正常循環(huán)，永不凍堵。4、電磁閥：系統(tǒng)各部位采用浙江余姚“永創(chuàng)”牌銅質(zhì)電磁閥。5、手動(dòng)閥門：采用優(yōu)質(zhì)銅閥門。五）水處理部分實(shí)踐證明，水垢是太陽能熱水系統(tǒng)的一大克星。為解決水垢對(duì)整體系統(tǒng)造成 的危害，保證集熱效率，提高設(shè)備耐久性，本工程采用徳國水處理技術(shù)，每個(gè)系 統(tǒng)安裝除垢阻垢處理裝置，硅磷晶添加劑為韓國進(jìn)口產(chǎn)品，水垢阻垢率達(dá)到80% 以上，使用成本較低，每噸水僅為0.25元，水質(zhì)通過衛(wèi)生防疫部門檢測(cè)檢驗(yàn), 完全符合國家生活熱水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。（六

18、）智能化控制部分控制柜采用PA-3控制系統(tǒng)。1、保溫水箱水溫、水位顯示與水位設(shè)置2、集熱器水溫顯示3、上水/停水控制：自動(dòng)控制，手動(dòng)控制4、電加熱控制：恒溫控制、即時(shí)加熱5、防干燒：無水時(shí)自動(dòng)停止電熱6、溫差循環(huán)7、定時(shí)定溫管路循環(huán)8、防凍循環(huán)9、防凍電熱10、高溫?cái)嗬m(xù)循環(huán)11、聯(lián)集管防凍循環(huán)12、循環(huán)超時(shí)停止功能13、漏電保護(hù)：在電源進(jìn)線中設(shè)置了漏電斷路器，當(dāng)相線對(duì)地出現(xiàn)可動(dòng)作的 漏電電流時(shí)，電源自動(dòng)切斷?？刂葡到y(tǒng)的安裝：14、溫度傳感器的定位和安裝與被測(cè)部位有良好的熱接觸，溫度傳感器進(jìn)行 良好的保溫。15、集熱器的溫度傳感器安裝在集熱器出水口部位，通過盲管安裝在集熱器 內(nèi)部。16、水箱的溫

19、度傳感器安裝在盲管中。17、控制系統(tǒng)中的顯示器，按說明書要求放置在合適的位置。18、控制系統(tǒng)中所有傳感線及控制線都應(yīng)穿在穿線管中，穿線管走向應(yīng)橫平 堅(jiān)直，可翥固定，所有線的接頭部位連接可幕、牢固，并做好絕緣處理。19、控制系統(tǒng)中的顯示、自動(dòng)控制及手控制功能能夠完整實(shí)現(xiàn)。、可實(shí)現(xiàn)爆管真空管聲光電源自動(dòng)切斷并自動(dòng)報(bào)警功能智能控制柜六、運(yùn)行方式及工作原理：1、工作原理：本系統(tǒng)釆用定溫放水與溫差循環(huán)相結(jié)合的運(yùn)行方式，最大限度利用太陽能。1、無水補(bǔ)水;當(dāng)水箱內(nèi)水位低于1水位時(shí)，補(bǔ)水電磁閥打開開始補(bǔ)水，當(dāng)達(dá) 到 2水位時(shí)電磁閥停止。2、集熱溫差循環(huán)：當(dāng)集熱器溫度與集熱水箱中的水溫溫差25C時(shí)，集熱循環(huán) 泵啟動(dòng)，將集熱器中熱水打進(jìn)集熱水箱中，當(dāng)兩者溫差冬2C時(shí)，循環(huán)泵停止；3、溫控補(bǔ)水：當(dāng)集熱水箱中的水溫高于設(shè)定值時(shí)，且水箱水位低于滿水位 時(shí)，上水電磁閥打開，補(bǔ)水到設(shè)定溫度或者水滿停止。4、輔助加熱：若水箱有2水位，水溫達(dá)不到洗浴水溫，則啟動(dòng)水箱電加熱， 達(dá)到設(shè)定溫度停止。5、高溫?cái)嗬m(xù)循環(huán)：當(dāng)集熱器溫度高于95C,且僅高于水箱