1 太陽能熱水工程設計方案 一、基本情況分析 該單位擬安裝日產洗浴熱水 10噸的太陽能熱水工程，從而達到節(jié)約能源，降低費用之目的。 二、設計要求 統(tǒng)設計春、秋晴好天氣日產 45 以上洗浴熱水 10 噸。 雨天氣或陽光不足時，利用電輔助加熱。 天候 24 小時供水。 三、設計依據(jù) 18713陽能熱水系統(tǒng)設計、安裝及工程驗收技術規(guī)范 4272備及管道保溫技術通則 6424陽能集熱器技術條件 93業(yè)自動化儀表工程及驗收規(guī)范 5.建筑給排水工程規(guī)范（暖通空調規(guī)范） 6.給水排水工程施工手冊 2 用戶地處我國內蒙古部地區(qū)，屬溫帶季風氣候區(qū)，年平均氣溫為 ，太陽輻射量約為 3200焦） /年 天平均日照時間為 時。 內蒙古地區(qū)太陽能月積累輻射量（單位： ） ）熱性能參數(shù)： 太陽輻射吸收率 93% ，發(fā)射率 6% ，集熱器效率 53% 滿足使用。 足使用（壓力不低于 負載容量不低于 40 用電輔助加熱。 四、設計理念 項目立項到施工設計的整個過程，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)配置及運行方式、使用和維修、節(jié)能與安全、經濟效益等因素，均應符合工程系統(tǒng)的設計原則。 分利用太陽能，最大限度降低常規(guī)能源消耗量，從而達到節(jié)約費用開支之目的。 全性、可靠性、耐久性等綜合考慮。 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施。 五、系統(tǒng)設計 太陽能熱水工程主要有集熱器、儲熱水箱、輔助熱源、循環(huán)管道、自動控制、五部分組成。 3 需用熱水量 10000=1000045 256陽能熱水系統(tǒng)的產水量與太陽輻射強度和日照時間密切相關，一年四季變化很大。因此本方案按年平均輻射進行設計。據(jù)資料查得本地日平均太陽輻射量為 17MJ/陽能熱水系統(tǒng)集熱效率為 56%，則集熱面積為 A=125617MJ/3%)=為安裝組合便利取 24 組，采光面積 154 。 . 光源牌太陽能集熱器技術參數(shù)： 真空管規(guī)格： 471500每組集熱器采光面積： 單組真空管支數(shù)： 56 支 單管額定產水量： 8 每組額定產水量： 448 . 設計選型： 根據(jù)上述技術參數(shù)，系統(tǒng)設計總配置集熱器為 24 組。采光面積 154用真空管 1344 支，春、夏、秋三個季節(jié)晴好天氣日產 45 以上熱水 10 噸。冬季在產水量不變 的情況下，水溫可達到 35 以上。 . 集熱器安裝鋪放 按照用戶提供的建筑物可占用面積，將太陽能集熱器安裝在樓頂以串 3 組并 3 組的方式東西排列，南北兩排。整個集熱器所產熱水直接進入儲水箱備用。 儲熱水箱 1 個，內膽尺寸為： 3000 2000 1830 ，水箱容量為 ，放置在樓頂能承重的適合部位。內膽采用進口 品級不銹鋼 材，亞弧焊接而成，外皮為 鋼板裝飾，中間 60氨酯發(fā)泡保溫。 4 . 輔助加熱 太陽能作為一種新能源，取之不盡，用之不竭，但不能解決 全天候供應熱水問題。陰雨天氣或光照不足時，需要相應的輔助熱源才能滿足熱水需求。根據(jù)客戶的實際情況，確定利用電輔助加熱。采用專用輔助電加熱機組，該機組電加熱管采用特殊不銹鋼材料制成，具有防腐抗水垢功能，壽命高于一般管 1 2 倍。 1. 管道管件：采用國標熱鍍鋅鋼管，鑄鐵或沖壓管件。 2. 管道保溫： 50制巖棉保溫管，外纏防水布，化纖玻璃絲布，樹脂膠涂刷包裝；（或聚氨酯保溫）同時加裝電伴熱帶，預防冬季管道凍堵。 用名牌產品。 用銅體閘閥。 根據(jù)本工程系統(tǒng)功能的要求，此控制系統(tǒng)全部由我公司獨立設計制作完成，實現(xiàn)自動化智能操作，確保最佳經濟運行，水溫水位、進水出水、循環(huán)系統(tǒng)、輔助加熱等工作狀態(tài)數(shù)碼顯示，直觀可見，操作人員一目了然，管理使用十分方便。系統(tǒng)安裝控制柜 1 臺，電加熱驅動柜 1 臺，同時具備手動強制啟停功能，維修更方便，功能更齊全。 六、系統(tǒng)工作原理及運行方式 本系統(tǒng)采用定溫進水、溫差循環(huán)的運行方式，晴好天氣充分利用太陽能，陰雨天氣或光照不足時，使用輔助加熱。 集熱器溫度達到設定溫度值 45 時，上 水電磁閥自動開啟，將集熱器中的熱水頂進儲熱水箱，集熱器溫度低于設定溫度時，電磁閥自動關閉，停止上水。系統(tǒng)吸收太陽熱量儲存于集熱器內的水中，使溫度繼續(xù)升高，然后再開啟，再關閉。通過這樣一個不斷重復的過程，把太陽的能量轉化為熱能，直到把儲熱水箱的水加滿。 5 水箱水滿后，只要有陽光輻射，集熱器的水溫必然繼續(xù)升高，當集熱器的水溫高于水箱底部溫度 8 時，循環(huán)泵啟動，系統(tǒng)開始循環(huán)，水箱繼續(xù)增溫，直到兩個水箱的水溫接近時，循環(huán)泵停止工作。這樣即可保證太陽能得到最充分的利用。 . 自動監(jiān)測水溫 ：陰雨天氣或光照不足水箱水溫低于設定值 45 時，控制系統(tǒng)自動打開輔助熱源，水溫達到設定溫度時，輔助熱源自動關閉。 . 自動監(jiān)測水位：當洗浴人數(shù)較多，用水量過大，水箱水位降到 20%時 ，進水電磁閥自動打開，向水箱注入自來水水，同時啟動輔助熱源，溫度升到設定溫度時自動關閉，從而保證及時供應熱水。 七、系統(tǒng)功能及特點 本低廉 最大效率的利用太陽能量可節(jié)約能源 75%以上，運行成本大大降低，智能化控制還可以節(jié)省人員開支，所以日常運行費用很低。 有危險 太陽能沒有常規(guī)能源所存在的易燃易 爆、中毒、斷路、觸電等危險，因此是最安全最可靠的熱水系統(tǒng)。 有污染 采用了太陽能潔凈綠色能源，避免了礦物燃料對環(huán)境的污染。因此，系統(tǒng)在制熱水的過程中沒有粉塵懸浮微粒的污染，也沒有廢渣、廢水物的產生，更沒有硫化物、氮化物、一氧化碳和二氧化碳的排放，符合國家環(huán)保政策，利國利民，為用戶提供了一個干凈、舒適的生活空間。 能運行 系統(tǒng)采用了先進的智能化控制技術，實行自動控制，最佳經濟運行，可設置全天候供應熱水，使用非常方便。 用壽命長，在正常情況下，使用壽命 可達到 15 年以上。 八、施工方案 6 證系統(tǒng)設備能經受大風力的負載。 上高度，為樓頂面日后維修提供便利。 0 度，安裝斜角不大于 36 度。 定的要求。 定的要求。 上管道用法蘭連接， 下管道用活節(jié)或焊接連接，管 道支撐有足夠的強度，支撐點最大安裝距離不超過 3 米。管道保溫工藝及材料厚度均按設計要求規(guī)范操作。 個系統(tǒng)在運行或靜態(tài)時均不出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，安裝符合驗收標準規(guī)定的指標，水溫、水質檢驗符合設計要求。 魯青太陽能熱水工程部 10 年來始終堅持免費提供太陽能熱水工程設計方案 20106:00 魯青太陽能熱水工程部始終堅持太陽能熱水工程設計方案免費推廣 給中小太陽能企業(yè)提供最無私的幫助，已經成功設計施工 1000 多個大中型太陽能熱水工程 1,公用 建筑 學校賓館桑那浴池太陽能工程 集中水箱直接換熱強制循環(huán)集中集熱 適用建筑類型游泳池、大型酒店、賓館等 24 小時供水場所、其他需要熱水供應的公共場所 系統(tǒng)技術成熟，運行非常穩(wěn)定 可有效的節(jié)約輔助能源，降低使用成本，系統(tǒng)操作非常簡單 技術成熟，普及率高，配件非常普及，便于安裝和維護 系統(tǒng)采用集中集熱、集中儲熱，集熱單元統(tǒng)一安放，需要有足夠面積 根據(jù)技術要求，集熱系統(tǒng)一般采用承壓或非承壓兩種方式 7 儲熱水箱材質一般采用 銹 鋼或具布防腐技術的碳鋼板 系統(tǒng)利用定溫回水和溫差循環(huán)方式，有效利用太陽能，系統(tǒng)利用率高 系統(tǒng)控制功能完善，有很好的防：東、防垢配置，有效保證廠熱水的舒適 2 酒店、醫(yī)院、賓館、洗浴中心用水 客戶要求 解決措施 全天 24 小時供應熱水并要求供水穩(wěn)定 采用雙能源供熱系統(tǒng)；雙水箱或者多水箱 供水壓力要求穩(wěn)定 室內管路設計增壓恒壓控制 全自動智能化控制 采用微電腦系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)無人監(jiān)控 供水衛(wèi)生標準要求高 定時高溫消毒 提高熱水利用率，節(jié)約用水 取水或者感應取水 即開 即出熱水 室內管道循環(huán)系統(tǒng)，保證即開即出熱水 3 學校、工廠企事業(yè)單位用水 客戶要求 解決措施 分時段定點供應熱水 采用微電腦時控定時使用熱水 短時間內供應熱水集中 設計水箱容量大；雙水箱或者多水箱 陰雨天氣能夠保證洗浴 采用雙能源供熱系統(tǒng) 全自動智能化控制 采用微電腦系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)無人監(jiān)控 濟南清華太陽能廠太陽能工程部 053185668818 4 小區(qū)房地產單機集體安裝工程項目 客戶要求 解決措施 全天 24 小時供應熱水 采用光電互補，實現(xiàn)全天供水 每戶用水量不均勻 系統(tǒng)產用集中供水或單 機獨戶安裝 需要與建筑和諧統(tǒng)一 提前介入建筑設計考慮太陽能設備安裝 便于物業(yè)統(tǒng)一管理，統(tǒng)一維護 設計磁卡取水，節(jié)省費用，便于管理 8 平板太陽能熱水器設計方案 太陽能是最具潛力的可再生能源。我國太陽能資源極為豐富，年太陽能輻照總量大于 502萬 、年日照時數(shù)超過 2200h 的地區(qū)占國土面積 2/3 以上。按我國 2000新能源和可再生能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求，我國太陽熱水器保有量到 2015 年達到 020 年達到 2005 年我國太陽能熱水 器的保有量 7500 萬 此可見，太陽能光熱利用有著廣闊的市場前景。 太陽能熱利用的范圍非常廣，可以供暖、干燥、制冷、發(fā)電、海水淡化、消毒等。太陽能供熱采暖是太陽能利用的新方向，它可以滿足冬季供暖 ,其它季節(jié)供熱水 ,是太陽能光熱綜合應用新技術 ,在我國北部地區(qū)的應用已引起了關注。長三角地區(qū)雖然屬于非供暖地區(qū)，但冬季也相當寒冷，給人們的生活生產帶來諸多不便，有供暖的必要。供暖常見的熱源主要是燃煤、燃氣、燃油鍋爐或熱電廠蒸汽。在長三角地區(qū)，由于供暖時期較短，相關設施不完備，一般情況下冬季常用空調制熱，耗電量大 ，效果不好，人們迫切要求開發(fā)節(jié)能型供暖設備，太陽能供暖首當其沖。 長三角所處華東地區(qū)是我國太陽能資源豐富的地區(qū)之一，0606 千焦 /米 2 之間，每平方米的得熱量相當于 112 286 公斤標準煤！按目前太陽能光熱轉換率最低 45%考慮，太陽能用于生活、生產供熱采暖完全可以勝任。 1、設計資料： 本工程為滿足飛索半導體（中國）有限公司供暖及熱水需求設計，設計耗熱量為 120 2、設計依據(jù) 1)18713陽熱水系統(tǒng)設計、安裝及工程驗收技術規(guī)范 2)1994太陽集熱器檢測方法 3)6424板型太陽能集熱器技術條件 4)板型太陽能集熱器熱性能試驗方法 5)1551陽能熱水器吸熱體、連接管及其配件所用彈性材料的評價方式 6) 13384 92機電產品包裝通用技術條件 7)業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范 8)筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范 9)水排水管道工程施工及驗收規(guī) 范 10)水排水工程管道結構設計規(guī)范 11)筑給水排水設計規(guī)范 12)筑抗震加固技術規(guī)程 13)筑結構荷載設計規(guī)范 14)筑物防雷設計規(guī)范 15)16用建筑電氣設計規(guī)范 9 16)動供儀表安裝工程質量檢驗評定標準 17)50106水排水制圖標準 18)備及管道保溫技術通則 19) 98道及設備保溫國家建筑標準設計圖集 20)建質 2003 4 號全國民用建筑工程設計技術措施 2003 年 3 月 1 日起執(zhí)行 21)筑施工安全檢查標準 3、設計參數(shù) 象參數(shù) 地理位置：北緯 東經 年太陽輻照量：水平面 30傾角表面 日照時數(shù)： 平均日照時數(shù)： 平均溫度： ； 年平均日太陽輻照量：水平面 J/30傾角表面 水設計參數(shù) 小時耗熱量： 120計熱水溫度： 60 設計冷水溫度： 17 陽能集熱器性能參數(shù) 集熱器類型：平板集熱器 集熱器規(guī)格型號： 熱器采光面積： 2、設計方案 程原理圖 說明（結合運行原理圖）： 1、根據(jù)蘇州的地理位置，集熱器采用 30傾角，保證太陽熱水系統(tǒng)冬季熱水供應。 2、工質循環(huán)管道采用紫銅管， 耐腐蝕、耐高壓，壽命長。 3、采用兩個水箱：一個作為集熱水箱，另外一個作為恒溫供水水箱。雙循環(huán)控制， 24 4、自動補水：系統(tǒng)采用電磁閥自動補水，當供熱水箱內水位低于設定水位時打開電磁閥進行補水。 5、集熱溫差循環(huán)：在儲熱水箱與集熱器之間采用溫差循環(huán)控制。當集熱器內溫度 儲熱水箱內水的溫度 5 以上，集熱循環(huán)水泵 動啟動；當二者之間的溫差小于 2 時， 止運行。 6、防凍：系統(tǒng)采用雙循環(huán)控制，集熱循環(huán)介質采用 循環(huán)承壓系統(tǒng)專用循環(huán)介質， 高沸點、低凝固點，徹底解決防凍問題，保證系統(tǒng)一年四季正常運行。 7、恒溫供水：控制柜恒溫智能控制，恒溫供水。當供熱水箱溫度 于 52 時，啟動輔助能源，開始加熱。當供熱水箱內溫度達到 55 時停止，滿足用水溫度，輔助熱源為容積式水加熱器，熱媒為蒸汽。 10 8、兩水箱之間的循環(huán)：當儲水箱內溫度 供熱水箱內溫度 5 以上時，循環(huán)泵 動，兩水箱之間開始循環(huán)，當二者之間的溫差小于 2 時， 止運行。以達到節(jié)能的作用。 9、注意事項：電磁閥前面加裝過濾器，以防止雜質堵塞電磁閥；水 平安裝的單向閥選用升降式單向閥，垂直安裝的單向閥選用旋啟式單向閥。 計計算 陽集熱器的定位 太陽集熱器朝向 :正南；傾角 :30。 熱器面積確定 定太陽能保證率 f 蘇州屬太陽能資源一般區(qū)，系統(tǒng)全年使用，取太陽能保證率 f 定管路及貯水箱熱損失率 L 由于系統(tǒng)保溫的熱水管路和貯熱水箱等部件都在室內，環(huán)境溫度較高， 熱器年集熱效率 17 ； +2= ； 15191。 歸一化溫差 =767W/歸一化溫差 X= ? W。 查得 取 20571L / d ; c = （ ）； r 1； 60 ； 17 ； 15191； f L 熱器的規(guī)格為一塊 2 ，則需要 集熱器，取 164。 則實際集熱器面積為 328 。 備選型 熱水箱按每平方米太陽集熱器面積對應 75L 貯熱水箱容積確定： 水箱的有效容積 7524600L 熱系統(tǒng)循環(huán)泵 按每平方米集熱器的流量為 ( ?s）計算，集熱系統(tǒng)的流量為 23616L / h，此流量即為集熱系統(tǒng)水泵的流量。 熱系統(tǒng)換熱器加熱面積計算 000/5/ 系統(tǒng)節(jié)能效益分析 礎參數(shù) 電熱值 3600 用電價格 / 電鍋爐效率 然氣熱值： 34000KJ/然氣價格： /氣鍋爐效率： 油熱值： 46040kj/油價格： / 燃油鍋爐效率： 準煤熱值： 29298 kj/煤價格： 800 元 /噸 燃煤鍋爐效率： 11 陽能熱水系統(tǒng)年節(jié)省量 328 ; ； c 代入公式 950194MJ/a 命期內太陽能熱水系統(tǒng)的總節(jié)省費用 節(jié)省蒸汽：年節(jié)省費用： G=1330 元 壽命期內節(jié)省費用： 71330x1+（ 1+（ 1+2+（ 1+3+ （ 1+20 905041 元 節(jié)省電費：年節(jié)省費用： 152809 元 壽命期內節(jié)省費用： 152809x1+（ 1+（ 1+2+（ 1+3+ （ 1+0 節(jié)省天然氣費：年節(jié)省費用： 83841 元 壽命期內節(jié)省費用： 153790 x1+（ 1+（ 1+2+（ 1+3+ （ 1+0621901 元 節(jié)省柴油費：年節(jié)省費用： 壽命期內節(jié)省費用： +（ 1+（ 1+2+（ 1+3+ （ 1+0829831 元 節(jié)省燃煤費：年節(jié)省費用： 壽命期內節(jié)省費用： 765034 x1+（ 1+（ 1+2+（ 1+3+ （ 1+0 太陽能熱水系統(tǒng)二氧化 碳的減排量 取 W=29308KJ/kg;n=20 年； 準煤， 人公式 則 1890t 20 年內二氧化碳的減排量為 1890t。 太陽能熱水工程設計 12 太陽能熱水工程系統(tǒng) 太陽能太陽熱水工程 應用場合多： 太陽能熱水工程應用廣泛，從一般 家庭、小單位到大企業(yè)、大集團；幾十人、幾百人甚至上千人的洗浴都可應用。 適用范圍廣： 根據(jù)不同地域及所處緯度選擇合適傾角的集熱器；根據(jù)屋面結構選擇不同類別的集熱器；根據(jù)不同氣候配置不同真空集熱管。 選擇類型多： 單機串并聯(lián)熱水工程從經濟型到豪華型；聯(lián)集管集熱模塊熱水工程從自然循環(huán)到溫差循環(huán)；家用太陽熱水工程從普通型到別墅型。 經濟實用：集熱部件采用國際領先的干涉膜技術，集熱性能更強，性價比更高。生產制造選用先進的進口設備及科學的管理體系，保證工程產品的質的精良，達到工程項目較高的使用性能。 一次 性投資，長期受益；一般三年左右可收回投資，相當于節(jié)能使用十二年以上，投資回報率高。 環(huán)保節(jié)能： 無公害，無污染，有利于房頂防曬； 90%節(jié)電，是綠色環(huán)保節(jié)能的首選。 熱水工程解決方案比較 1. 熱泵與太陽能相結合的解決方案 大規(guī)模的集中熱水系統(tǒng)，將太陽能與空氣源熱泵聯(lián)合，能實現(xiàn)在充分利用太陽能的前提下，空氣源熱泵作為輔助加熱，使太陽能與空氣源熱泵優(yōu)化組合，保證一年 365 天每天都能產生足夠的熱水，其耗能遠小于常規(guī)太陽能熱水系統(tǒng)的運行費用指標。 將空氣源熱泵熱水系統(tǒng)引入到太陽能中央熱水系統(tǒng)的應用， 解決了太陽能輔助能源問題，并將兩者的優(yōu)勢同時發(fā)揮，實現(xiàn)了熱水系統(tǒng)最節(jié)能、最合理的結合運用。 太陽能系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)既是相對獨立又是聯(lián)合的系統(tǒng)。根據(jù)需要，它們既能分別單獨滿足使用要求，又能聯(lián)合滿足使用要求。 13 暖、熱水一體化解決方案 夏天，多功能一體機組制冷時，采用高溫轉低溫預蒸發(fā)制冷技術，使機組制冷比普通中央空調節(jié)能 30%以上，且通過機組回收的廢熱制取節(jié)能的 55 熱水，比普通電熱、燃油、燃氣熱水器節(jié)能 100%。 冬天，多功能一體機組無須制冷只需熱水及取暖，機組設計采 用獨有低溫制熱技術，機組在 低溫環(huán)境下，也能吸取環(huán)境中的低溫空氣，制取 55 熱水，比燃氣、燃油、電熱等制熱設備節(jié)能 70%以上，機組運行除了需用少量的電能驅動外，其它的能量全部來源于環(huán)境中和建筑中的免費熱能，機組全年綜合能效比達 上。 3. 基于熱泵的別墅暖通空調熱水系統(tǒng)整體解決方案 具體情況及其業(yè)主需求量身定做的，涵蓋冬季采暖、夏季制冷、全年提供生活熱水、灰塵吸附、空氣滅菌凈化甚至恒溫恒濕，泳池加熱等諸元的合理的科學的整體解決方案。 運用熱泵、太陽能、地暖、自動控制等方式有機結合，可 做到使業(yè)主能擁有自動運行的低能耗、高品質的生活空間。 特為大中型建筑物（特別是酒店服務業(yè)）中央空調系統(tǒng)的設計的熱源塔冷（熱）源熱泵，具有明顯的初投 資低、節(jié)能和性能穩(wěn)定優(yōu)勢。熱源塔熱泵夏季制冷具有比冷卻塔更好的冷卻效果，較低的風速令人滿意的降低了噪音； 冬季熱源塔由于采用了寬帶小溫差傳熱設計，吸取低品位熱源能力比窄帶空氣源熱泵換熱器結霜溫度下降了 5 6 ，減少了 85%的結霜機率。在環(huán)境負溫度運行期間，設計有噴淋防霜系統(tǒng)以及旋流汽液分離消噪系統(tǒng)，有效地控制了對環(huán)境的 污染。 熱水工程的節(jié)能比較 14 高效節(jié)能環(huán)保 熱泵太陽能熱水工程系統(tǒng) 熱水量為 30 噸 /天方案 各種制熱設備性價比較 注：制熱工作狀況為：環(huán)境 溫度 20 ，進水溫度 15 ，出水溫度 55 以上。 加熱方式 電熱水器 燃油鍋爐 燃氣鍋爐 太