长沙民革委太阳热水工程设计方案修改.docx

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长沙民革委太阳热水工程设计方案修改

太阳能热水

系统工程

方案设计及报价

设计：

王孟奇

校对：

陈进波付超群艳兰

审批：

李小明

设计单位:

湖南长沙市月儿太阳能科技有限公司

品牌名称：

制作日期：

二〇一二年十二月九日

目录

基本情况分析-------------------------------------------------------3

设计要求-------------------------------------------------------------3

设计依据-------------------------------------------------------3

工程方案设计-------------------------------------------------22

工程产品介绍----------------------------------------------------------29

项目管理机构-----------------------------------------------------------37

太阳能国家质检报告--------------------------------------------------67

评估报告-----------------------------------------------------------------72

资质证明-----------------------------------------------------------------79

一、基本情况分析

该单位拟安装日产洗浴热水6吨的太阳能热水工程，从而达到节约能源，降低费用之目的。

二、设计要求

1.系统产水量：

系统设计春、秋晴好天气日产65℃以上洗浴热水6吨。

2.晴好天气以太阳能为主，阴雨天气或阳光不足时，利用电辅助加热。

3.洗浴方式：

全天候24小时供水。

三．设计依据

㈠.设计规范引用标准

1.GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

2.GB/T4272-1992《设备及管道保温技术通则》

3.GB/T6424-1997《太阳能集热器技术条件》

4.GB/T93-86《工业自动化仪表工程及验收规范》

5.《建筑给排水工程规范》（暖通空调规范）

6.《给水排水工程施工手册》

㈡.自然条件

长沙市位于湖南省东部偏北,湘江下游和长浏盆地西缘。

属亚热带季风性湿润气候，其特征是：

气候温和，降水充沛，雨热同期，四季分明。

    长沙夏、冬季长，春、秋季短，夏季约118-127天，冬季117-122天，春季61-64天，秋季59-69天。

春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。

3月下旬至5月中旬，冷暖空气常在江南地区交绥，从而形成连绵阴雨低温寡照的天气。

常年从5月下旬起，气温显著提高，降雨明显增多，长沙进入多雨的季节。

盛夏8月雨季结束后，这里往往酷热少雨，伏旱开始，极端最高温度可达39-40℃。

9月下旬以后，白天虽仍较热，但入夜转凉，降水不多。

从11月下旬至第二年3月中旬，节届冬令，但长沙候平均气温低于0℃的严寒期很短暂，全年以1月最冷，平均温度在5℃左右，一般越冬作物可以安全越冬。

全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在419～502x104kJ/cm2·a

全国各大城市的平均日照及最佳安装倾角

㈢.太阳能真空集热管（器）热性能参数：

太阳辐射吸收率≥93%，发射率≤6%，集热器效率≥53%

㈣.该单位应提供的基本条件

1.楼顶可供采光面积：

满足使用。

2.水源：

满足使用（压力不低于2.4Mpa应）。

四．工程方案

本工程决定采用集中集热——集中储热辅热式太阳能热水系统是指太阳能集热器、储水箱、辅热设备等全部集成化，统一安装储热器，统一设置集中储水箱及辅助加热设备，然后将热量再分配至各用水终端的太阳能热水系统。

1.集热器安装位置选择

集中集热——集中储热辅热系统中的集热器与储热水箱的安装位置可为屋顶（平屋面或坡屋面）。

2.适用安装类型

集中集热——集中储热辅热式太阳能热水系统较适用于新农村规划联排住宅、多层及高层住宅、宾馆、学校、工厂工业生产及员工宿舍中使用。

●集中集热——集中储热辅热式太阳能热水系统介绍

（1.）太阳能集热器集中安装在建筑物的屋面；

（2.）储水箱及辅助加热设备按平均每户的用量需求集中安装在屋面；水箱通过太阳能循环泵与屋面集中集热器进行循环；

（3.）辅助加热器一般采用电加热，设置于户内水箱中；

（4.）集中集热——集中储热辅热式太阳能热水系统根据储热水箱承压性可分为承压式系统和非承压式系统两种；

系统原理图

（图中要体现智能温控系统）

3.设计理念

㈠.采用整合设计原则，从项目立项到施工设计的整个过程，综合考虑用户的建筑物、使用工况、集热器规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维修、节能与安全、经济效益等因素，均应符合工程系统的设计原则。

㈡.力求充分利用太阳能，从而达到环保节能及节约费用开支之目的。

㈢.系统设计的先进性、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。

㈣.较好的经济效益和社会效益，为客户在环保、节能、文明用水、洗浴档次等方面提供一套可靠的硬件设施。

4、系统设计

太阳能热水工程主要有集热器、储热保温水箱、循环管道、水温控制、电加热四部分组成。

㈠.集热器

1.热负荷：

需用热水量6000kg

Q=6000kg×（65℃-15℃）×4.187=1256MJ

（此计算不对，用焓熵表来查表计算）

2.集热面积：

太阳能热水系统的产水量与太阳辐射强度和日照时间密切相关，一年四季变化很大。

因此本方案按年平均辐射进行设计。

据资料查得本地日平均太阳辐射量为17MJ/m2。

太阳能热水系统集热效率为56%，则集热面积为A=1256MJ/（12MJ/m2×53%）=197.5m2。

为安装组合便利取33组，采光面积211.2㎡。

3.集热器选型及铺设安装：

⑴.太阳能集热器技术参数：

真空管规格：

Ф47×1500mm

每组集热器采光面积：

6.4m2。

单组真空管支数：

56支

单管额定产水量：

3.24kg/天

每组额定产水量：

181kg/天

⑵.设计选型：

根据上述技术参数，系统设计总配置集热器为33组。

采光面积211.2m2。

利用真空管1680支，春、夏、秋三个季节晴好天气日产65℃以上热水6吨。

冬季在产水量不变的情况下，水温可达到45℃以上。

⑶.集热器安装铺放

按照用户提供的建筑物可占用面积，将太阳能集热器安装在楼顶以串3组并10组的方式东西排列，南北两排。

整个集热器所产热水直接进入储水箱备用。

㈡.储热水箱

储热水箱1个，内胆尺寸为：

3000㎜×2000㎜×1000㎜，水箱容量为6吨，放置在楼顶能承重的适合部位。

内胆采用进口SUS304食品级不锈钢1.5mm板材，亚弧焊接而成，外皮为0.4mm彩钢板装饰，中间60mm聚氨酯发泡保温。

㈢.辅助加热

太阳能作为一种新能源，取之不尽，用之不竭，但不能解决全天候供应热水问题。

阴雨天气或光照不足时，需要相应的辅助热源才能满足热水需求。

根据客户的实际情况，确定利用电辅助加热。

采用专用辅助电加热机组，该机组电加热管采用特殊不锈钢材料制成，具有防腐抗水垢功能，寿命高于一般管1—2倍。

4.管道循环系统

1.管道管件：

采用国标热镀锌钢管，铸铁或冲压管件。

2.管道保温：

50mm特制岩棉保温管，外缠防水布，化纤玻璃丝布，树脂胶涂刷包装；（或聚氨酯保温）同时加装电伴热带，预防冬季管道冻堵。

3.电磁阀：

采用名牌产品。

4.手动阀门：

采用铜体闸阀。

5.自动控制系统

根据本工程系统功能的要求，此控制系统全部由我公司独立

设计制作完成，实现自动化智能操作，确保最佳经济运行，水温水位、进水出水、循环系统、辅助加热等工作状态数码显示，直观可见，操作人员一目了然，管理使用十分方便。

系统安装控制柜1台，电加热驱动柜1台，同时具备手动强制启停功能，维修更方便，功能更齐全。

五、系统工作原理及运行方式

㈠.工作原理：

本系统采用定温进水、温差循环的运行方式，晴好天气充分利用太阳能，阴雨天气或光照不足时，使用辅助加热。

㈡.运行方式

1.定温进水：

当集热器温度达到设定温度值65℃时，上水电磁阀自动开启，将集热器中的热水顶进储热水箱，集热器温度低于设定温度时，电磁阀自动关闭，停止上水。

系统吸收太阳热量储存于集热器内的水中，使温度继续升高，然后再开启，再关闭。

通过这样一个不断重复的过程，把太阳的能量转化为热能，直到把储热水箱的水加满。

2.温差循环：

储水箱水满后，只要有阳光辐射，集热器的水温必然继续升高，当集热器的水温高于水箱底部温度8℃时，循环泵启动，系统开始循环，水箱继续增温，直到两个水箱的水温接近时，循环泵停止工作。

这样即可保证太阳能得到最充分的利用。

3.辅助加热：

1.自动监测水温：

阴雨天气或光照不足水箱水温低于设定值

65℃时，控制系统自动打开辅助热源，水温达到设定温度时，辅助热源自动关闭。

2.自动监测水位：

当洗浴人数较多，用水量过大，水箱水位降到20%时，进水电磁阀自动打开，向水箱注入自来水水，同时启动辅助热源，温度升到设定温度时自动关闭，从而保证及时供应热水。

六、系统功能及特点

㈠.高效节能，成本低廉

最大效率的利用太阳能量可节约能源75%以上，运行成本大大降低，智能化控制还可以节省人员开支，所以日常运行费用很低。

㈡.安全可靠，没有危险

太阳能没有常规能源所存在的易燃易爆、中毒、断路、触电等危险，因此是最安全最可靠的热水系统。

㈢.绿色环保，没有污染

采用了太阳能洁净绿色能源，避免了矿物燃料对环境的污染。

因此，系统在制热水的过程中没有粉尘悬浮微粒的污染，也没有废渣、废水物的产生，更没有硫化物、氮化物、一氧化碳和二氧化碳的排放，符合国家环保政策，利国利民，为用户提供了一个干净、舒适的生活空间。

㈣.控制先进，智能运行

系统采用了先进的智能化控制技术，实行自动控制，最佳经济运行，可设置全天候供应热水，使用非常方便。

㈤.整个集热系统安全可靠，使用寿命长，在正常情况下，使用寿命可达到15年以上。

七、施工方案

㈠.不破坏建筑物的结构和承载能力。

㈡.不破坏楼顶面防水层和附属设施。

㈢.采取紧固措施，保证系统设备能经受大风力的负载。

㈣.集热器基础建在楼顶防水层5-10cm以上高度，为楼顶面日后维修提供便利。

㈤.集热器摆放面向正南方或偏西10度，安装斜角不大于36度。

㈥.电控系统的安全符合GB8877规定的要求。

㈦.电源线及信号线的安装符合GB50258规定的要求。

㈧.管道的坡向和坡度根据系统设计要求进行安装，DN32以上管

道用法兰连接，DN32以下管道用活节或焊接连接，管道支撑有足够的强度，支撑点最大安装距离不超过3米。

管道保温工艺及材料厚度均按设计要求规范操作。

㈨.水泵的型号选择符合设计和合同的要求。

㈩.调试验收：

整个系统在运行或静态时均不出现渗漏现象，安装符合验收标准规定的指标，水温、水质检验符合设计要求。