太陽能熱水設(shè)計(jì)方案

-.z.設(shè)計(jì)方案第一部分技術(shù)方案一、工程概況工程位置：**省**市**公寓樓（一期）工程概況：**公寓樓（一期）太陽能熱水工程（三個相同公寓）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，每個公寓樓設(shè)四個系統(tǒng)。2、產(chǎn)水溫度：保證出水溫度453、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)*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)*》2、GB50015-2003《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)*》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)*》5、GB50009-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)*》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、4088-1999《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)*》10、GB50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)*》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)*》12、GB50207-1994《屋面工程技術(shù)規(guī)*》13、GBJ242-82《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗(yàn)收規(guī)*》14、J242-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)*》15、GBJ93-86《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)*》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)*》22、NY/T513-2002《家用太陽熱水器電輔助熱源》23、GB/T50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)*》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**省**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）/m2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。華北地區(qū)太陽能月積累輻射量（單位：MJ/㎡）（三）、"”牌太陽能集熱器基本參數(shù)1、集熱器的技術(shù)參數(shù)序號名稱技術(shù)參數(shù)序號名稱技術(shù)參數(shù)1真空管結(jié)構(gòu)尺寸φ=47mmL=1500mm6真空管熱性能吸收率≥92%，發(fā)射≤6%熱效率≥51%2真空管支數(shù)56支7集熱器結(jié)構(gòu)尺寸3140×2040×1653采光面積6．4㎡8單組日產(chǎn)熱水量420L4運(yùn)行負(fù)荷（含支架）41㎏/㎡9真空管置向橫向5單只管日產(chǎn)水量7.5L2、真空管的技術(shù)參數(shù)=1\*GB3①、采用干涉膜工藝,吸收比≥92%，散射率≤6%。=2\*GB3②、空曬性能參數(shù)Y≥254m2℃/KW=3\*GB3③、平均熱損失≤0.52W/m2℃=4\*GB3④、真空度低于5.0×10-3Pa/KW=5\*GB3⑤、悶曬太陽輻照量≤4.7MJ/㎡=5\*GB3⑤、材質(zhì)為高硼硅3.3玻璃,=6\*GB3⑥、材質(zhì)為3.3高硼硅玻璃。=7\*GB3⑦、抗直徑25mm以下冰雹正面沖擊。=8\*GB3⑧、保證真空管15年的使用壽命。（四）、該單位應(yīng)提供的基本條件1.樓頂可供采光面積：滿足使用。2.水源：滿足使用（壓力不低于2.4Mpa）。3.電源：電負(fù)載容量每棟樓不低于300kw。4.輔助熱源：利用電輔助加熱。三、設(shè)計(jì)理念（一）采用整合設(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”為目標(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，充分利用太陽能，千方百計(jì)降低運(yùn)行成本，努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排之目的。（四）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)行、可靠性、耐久性等綜合考慮，為甲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=M×(t2-t1)×C（MJ）式中：Q—日需熱量（MJ）M—日用水量（㎏）t2—熱水終止溫度（℃）t1—冷水初始溫度（℃）C—水的比熱容Q=200000kg×(45℃-15℃2、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**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：式中：—直接系統(tǒng)集熱器采光面積（）——日均用水量（）——水的比熱(℃)——儲水箱內(nèi)水的終止溫度，45℃——儲水箱內(nèi)水的初始溫度，15℃——當(dāng)?shù)丶療崞髑锓秩仗柲茌椪樟浚?6.0KJ/㎡——太陽能保證率，70%——集熱器全日集熱效率，取值為0.51——管路及儲水箱熱損失率，0.25計(jì)算所得1#、2#、3#樓系統(tǒng)集熱面積均為：AC=2873㎡；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個百分點(diǎn)，由49%提高到51%；發(fā)射率降低了1個百分點(diǎn)，由6%降低到5%。由此被譽(yù)為"三高”真空管，即高熱效、耐高寒、抗高曬。30㎜冰雹砸不壞，零下30"三高”真空管（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，高頻氬弧焊接，厚度為0.6㎜；外殼采用0.6㎜熱鍍鋅板拉鉚成型；保溫層為50㎜聚氨酯整體高壓發(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)*）GB50205要求。支架安裝時(shí)在不影響承載力的情況下選擇有利于排水的方式放置，在由于結(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：GYJR56-1根據(jù)上述技術(shù)參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)總配置1#、2#、3#公寓樓集熱器均為477組；采光面積2873m2；利用真空管26712支；春、夏、秋三個季節(jié)晴好天氣日產(chǎn)45℃以上熱水200噸，冬季在產(chǎn)水量不變的情況下，水溫可達(dá)到35（5）、集熱器鋪放安裝：=1\*GB3①、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靠，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。=2\*GB3②、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。=3\*GB3③、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。=4\*GB3④、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)采用潤滑劑潤滑，同一方向旋轉(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。=5\*GB3⑤、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。相鄰兩個聯(lián)集管水箱接頭間距符合設(shè)計(jì)要求，誤差不大于2mm，徑向誤差不大于2mm。=6\*GB3⑥、集熱器連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。=7\*GB3⑦、嵌入屋面設(shè)置的集熱器與四周屋面應(yīng)做好防水措施。=8\*GB3⑧、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)目的，可防10級大風(fēng)。（7）、避雷系統(tǒng)：支架最高處安避雷安裝規(guī)*安裝避雷裝置，采用10#鍍鋅圓鋼與支架、原有避雷網(wǎng)焊接、焊接長度為圓鋼直徑的6倍。（二）、儲熱水箱部分1、水箱制作工藝（1）水箱內(nèi)膽:采用SUS304-2B食品級不銹鋼板材，板厚2.0㎜，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500×500人孔，便于水箱清洗及維修，水箱整體制作現(xiàn)場完成。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5℃。（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，目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)，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，每個熱水系統(tǒng)功率為：300KW。(每樓分兩個系統(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-80422015004112402、管道管件：管道采用國標(biāo)熱鍍鋅管道及管件。3、管道保溫：為預(yù)防冬季管道凍堵，管道采用三項(xiàng)防護(hù)措施，一是采用40mm厚度的聚乙烯管道保溫，0.5㎜鍍鋅板外殼。二是加裝8.5㎝4、電磁閥：系統(tǒng)各部位采用**余姚"永創(chuàng)”牌銅質(zhì)電磁閥。5、手動閥門：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，本工程采用德國水處理技術(shù)，每個系統(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)生防疫部門檢測檢驗(yàn)，完全符合國家生活熱水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。（六）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：自動控制，手動控制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)相線對地出現(xiàn)可動作的漏電電流時(shí)，電源自動切斷?？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，可靠固定，所有線的接頭部位連接可靠、牢固，并做好絕緣處理。19、控制系統(tǒng)中的顯示、自動控制及手控制功能能夠完整實(shí)現(xiàn)。20、可實(shí)現(xiàn)爆管真空管聲光電源自動切斷并自動報(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)采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≥5℃時(shí)，集熱循環(huán)泵啟動，將集熱器中熱水打進(jìn)集熱水箱中，當(dāng)兩者溫差≤23、溫控補(bǔ)水：當(dāng)集熱水箱中的水溫高于設(shè)