1800平方米别墅太阳能采暖设计方案.docx
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1800平方米别墅太阳能采暖设计方案
1800平方米别墅太阳能供暖
设计方案
一、方案设计
1.工程概况
（1）、本工程为沈阳市美地庄园三栋别墅供暖和洗浴工程；
（2）、供暖面积：
每栋600㎡，合计1800㎡
（3）本工程内容为太阳能系统及水源热泵安装；
2.设计标准及依据
（1）JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》
（2）GBJ9—87《建筑荷载规范》
（3）GBJ17—88《钢结构设计规范》
（4）GB50069-2002《给水排水工程构筑物结构设计规范》
（5）GB50332-2002《给水排水工程管道结构设计规范》
（6）GB/T18713—2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
（7）GB/T15513—1995《太阳能热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方法》
（8）GBJ17-88《钢结构设计规范》
（9）GBJ10-89《钢筋结构设计规范》
（10）GBJ242-82《采暖与卫生工程施工及验收规范》
（11）GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》
（12）GBJ9-87《建筑荷载规范》
（13）《太阳能热水系统施工安装标准》（部标征求意见二稿）
（14）GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》
（15）GB50016－2006《建筑设计防火规范》
（16）业主对采暖系统的具体要求
3．沈阳天气情况：
沈阳属于北温带受季风影响的半湿润大陆性气候。
全年气温、降水分布由南向东北和由东南向西北方向递减。
一年四季分明，1999年极端最高气温达35.2℃，极端最低气温为零下24.9℃。
各县区1999年平均气温在7.8-9.0℃之间，康平县最低，东陵区最高。
全年平均8.6℃，比1998年低0.63℃。
沈阳的冬季漫长；春季回暖快，日照充足；夏季热而多雨，空气湿润，秋季短促，天高云谈，凉爽宜人。
4.设计要求
根据甲方要求，本工程设计需满足室内地暖采暖温度要求及洗浴要求
5.设计参数
沈阳市室外设计温度：
-16℃
室内计算温度：
20℃
公司采用热负荷指标为80W/㎡
6.供暖设计方案
本次工程采用太阳能集热板+水源热泵做热源的方式供暖，太阳能是一种可再生资源，在冬季天气晴好的时候，太阳能所产热水供暖，无污染，无能耗，运行成本几乎为零，水源热泵利用太阳能产生热水中的能量，产生供暖的热水，节能环保。
二、工程报价表
美地庄园1800㎡供暖洗浴报价方案
序号
名称
规格型号
数量
单位
单价（元）
合计（元）
1
太阳能集热器
平板式
150
块
1500.00
225000.00
2
储热水箱
25T
1
个
50000.00
50000.00
3
储热水箱
5T
1
个
10000.00
10000.00
4
水源热泵
15P
2
台
50000.00
100000.00
5
太阳能循环泵
2
台
2500.00
5000.00
6
水箱循环泵
1
台
2000.00
2000.00
7
热泵循环泵
2
台
2000.00
4000.00
8
洗浴循环泵
2
台
2500.00
5000.00
9
供暖循环泵
2
台
4000.00
8000.00
10
全自动控制系统
1
套
8000.00
8000.00
11
供暖辅助器
1
套
4000.00
4000.00
12
管道
DN40
200
米
40.00
8000.00
13
管道
DN50
100
米
45.00
4500.00
14
铜闸阀
1
批
2000.00
2000.00
15
止回阀
DN40
1
个
80.00
80.00
16
止回阀
DN50
4
个
100.00
400.00
17
管材管件
1
批
3000.00
3000.00
18
伴热带
300
米
12.00
3600.00
19
管道保温
300
米
6.00
1800.00
20
压力表
3
个
60.00
180.00
21
电线
1
项
1000.00
1000.00
22
信号线
1
项
1000.00
1000.00
23
钢结构
1
项
30000.00
30000.00
24
辅材辅料
1
项
4000.00
4000.00
25
安装费
1
项
30000.00
30000.00
26
税费
6%
1
项
30633.00
30633.00
27
总计
伍拾肆万壹仟壹佰玖拾叁元整
541193.00
注：
1.此报价包括安装费和税费
2.此报价不包括供暖和洗浴室内部分管道和设备
3.具体施工方法和安装技术双方协商
4.此报价满足1800㎡供暖和每日5T洗浴用水
三、系统介绍
1、太阳能热水系统
（1）太阳能集热系统集热器采用平板式太阳能集热器，太阳能热水器采用平板式集热器。
日产水量满足各楼需求，太阳能平板式集热器整体设备设计及使用寿命在15年以上。
产品符合B/T17581—1998和GB/T17049—2005的要求，太阳能集热管路系统根据集热器面积布置。
（2）储热水箱：
水箱内胆采用不锈钢加工制作。
采用50mm厚的玻璃岩棉板+50mm厚的聚氨酯板保温。
外用1.2mm厚的铝皮包装。
（3）管道采用带聚氨酯及像胶护套的地下直埋热水管，管道保温搭接口无松动，外部保护层采用铝板包装且搭接平整，介质流向标志正确、明显。
（4）太阳能控制系统含有太阳能热水循环自动控制和远程控制系统，可达到现场无人值守，异地远程监控、异地远程监视、自动报警、自动上水、自动循环、温差循环、低温保护，安全过冬（如层面管道电伴热保温）等性能。
本工程集热器—储热水管采取温差控制循环。
（5）辅助热源采用电加热补助，在光照不足或阴雨雪天气水温达不到设定温度时，自动启动辅助能源加热系统。
（6）水循环方式：
采用强制性水泵循环，热水循环泵采用进口优质威乐循环泵，型号根据实际情况选择调整。
（7）管道安装：
管道采用带聚氨酯保温及橡胶护套热水管。
具体安装位置和管线布置根据现场情况安装。
（8）系统所用设备、器材的安全性指标符合相关产品标准规定的安全性能要求。
所用设备或系统的任何部分有足够强度，防止了可能对人员的伤害。
系统信息传输有可靠的防火措施。
传输线路的出入口线隐蔽，并有保护措施。
因系统所用设备、器材设在屋顶，故有防雷接地措施，并与专业施工方配合完成。
（9）系统所用设备、线缆的抗电磁干扰能力符合GB/T17626相关严酷等级的要求。
布线和进出线端口的设置、安装、接地等，符合电气安装规范要求。
电力系统与信号传输系统的线路分开敷设。
信号电缆的屏蔽性能、敷设方式、接头工艺、接地要求等符合JGJ/T16《民用建筑电气设计规范》的要求。
系统中的无线发射设备的电磁辐射功率均符合国家现行有关法规与技术标准的要求。
系统所使用设备、部件、材料的环境适应性符合GB/T15211中相应严酷等级的要求。
（10）系统的供电线路、信号线路采取防感应过电压、过电流保护措施。
电源线、信号线经过不同的防雷区界面处，安装电流保护器。
系统内的电器设备接地装置和埋地金属管道与防雷接地装置相连。
（11）本公司向用户提供该系统所用其它主要设备、材料的产地、品牌、规格型号及相关检测报告。
按《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》规定，向贵方提交与太阳能系统有关的技术文件。
按有关规定向贵方提交完整的竣工资料。
2、水源热泵机组
（1）水源热泵高效节能
水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7，实际运行为4～6。
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12～22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。
而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。
水源热泵消耗1kW.h的电量，用户可以得到4.3～5.0kW.h的热量或5.4～6.2kW.h的冷量。
与空气源热泵相比，其运行效率要高出20～60％，运行费用仅为普通中央空调的40～60％。
据美国环保署EPA估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。
（2）水源热泵属可再生能源利用技术
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。
其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。
地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。
这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。
所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
（3）水源热泵属经济有效的节能技术
地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。
是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。
水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。
不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
（4）环境效益显著
水源热泵的使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。
所以节能的设备本身的污染就小。
设计良好的水源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，相当于减少30％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上。
水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质。
水源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。
（5）一机多用，应用范围广
水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。
不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。
水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
并且安装容易，安装工作量比传统空调系统少，安装工期短，更改安装也容易。
（6）水源热泵节水省地
以太阳能水热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染；省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设
施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。
（7）水源热泵环保效益显著
水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。
所以，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。
（8）水源热泵运行稳定可靠，维护方便
水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高
效性和经济性；采用全电脑控制，自动程度高。
由于系统简单、机组部件少，运行稳定，因此维护费用低，使用寿命长。
（9）水源热泵空调系统维护费用低
在同等条件下，采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。
地源热泵非常耐用，它的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，其地下部分可保证50年，地上部分可保证30年，因此地源热泵是免维护空调，节省了维护费用，使用户的投资在3年左右即可收回。
此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空间；自动控制程度高，可无人值守。
（10）水源热泵符合国家政策，获得政策性支持
国家十分重视可再生能源开发利用工作，《中华人民共和国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施；同时，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。
从国家立法和发展战略的高度，对可再生能源的发展应用予以强力推动。
日前,国家财政部、建设部发文《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》以及《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》，明确指出“十一五”期间，可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为25%以上，到2020年，可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为50%以上，这为我国水源热泵的发展提供了良好的环境和强劲的动力。
五、主要设备技术参数
1、要求：
有一定的承压能力，与水的相容性良好，热工性能良好，即吸热板吸收太阳辐射量后转变成的热量能很快传递给水。
一般广东地区使用的平板型太阳能尺寸为1×2米（也可定向设计），每平方米采光面积可产能45—65℃的热水约100公斤左右。
2、盖板：
阳光与吸热板之间的辐射传热板上表面需有透明盖板，使之进去的能量大于散失的能量而提高温升。
一般采用高强耐热透明低铁玻璃和普通平板玻璃。
盖板层数由使用地区的气象条件和工作温度而定，但从防尘、防水角度考虑，一般仍需要用单层盖板。
盖板与吸热板之间的距离一般为3.2豪米左右。
3、保温层：
保温层主要是减少集热器向四周环境的散热，以提高集热器的热效率。
常用的保温材料一般采用：
岩棉、矿棉、聚苯乙烯、聚氨脂等，底部保温层一般3—5厘米厚，四周保温层的厚度为底部的一半。
（当然在平板太阳能中央热水系统工程方面，保温水箱、管网均需采用保温材料，做好保温，以确保热量不易散热。
）
4、吸热板（简称板芯）：
平板型太阳能集热器一般采用铜铝复合和全铜的材质，目前广东地区大部分采用铜铝复合太阳能集热板。
这种集热板是由铜铝复合吸热翼片与铜质集热管连接而成的，这种吸热翼片的特点在于由两面铝板中间夹着铜管，通过压辗复合工艺，使铝铜和铝铝之间紧密结合（基本上达到冶金结合）。
同时吸热翼片与中间工质通道接触紧密，传热的热阻小，因而具有很高的肋片效率，此外，这种吸热翼片的通道内壁为铜质，因而有耐腐蚀、寿命长等优点。
5、涂层：
在吸热面板上涂有选择性或非选择性涂层，这种涂层既可使吸热面板吸收更多的太阳能辐射，又可减少吸热板向环境的辐射散热损失。
涂层在吸热方面特别重要，目前一般采用黑铬涂层。
6、壳体：
一般采用铝合金、钢材等，组成一个整体并保持有一定的刚度和强度便于安装。
7、支架：
一般采用热镀锌、铝合金、不锈钢等材质，加工成品，焊接于钢结构棚架上
8、水箱
内胆采用优质不锈钢制作，中间保温层采用高密度橡塑板保温；外包装材料选用镀锌板包装。
9、冷、热水管及保温
冷、热水管均选用国标镀锌管，伴热带保温，起到了真正节能效果。
外用铝板包装保护，美观大方。
10、水泵
采用德国进口威乐水泵或弗昂德水泵。
实现了低噪音、高性能的要求。
水泵内部采用特殊防腐镀层，不生锈，采用最新结构技术，实现最小振动和最低噪音功能，高质量的控制板，实现稳定的运转，采用新型工艺设计，组装容易，维修保养方便。
11、水源热泵
水源热泵机组
型号20STB
20HSC2
制热量（10℃、65℃）
KW
76.2
输入功率KW
16.2
压缩机
全封闭涡旋式
电源
3φ-380V-50HZ
保护装置
逆向保护、过流保护、排气温度保护、高低压保护、低温保护、水流保护
制冷回路
1
能量控制%
0，50，100
制冷剂
R22
制冷剂充注量kg
8
冻水
进/出水温度℃
20℃/15℃
进/出水管径in
2″
水流量m³/h
10.9
热水
进/出水温度℃
55℃/60℃
进/出水管径in
2″
水流量m³/h
6.2
整机重量kg
585
外型尺寸（L*W*H）mm
1900*650*1400
六、施工方法
施工方法：
本工程采用流水施工法，每个施工段的安装根据工艺相近的原则分为3个施工过程，每个施工过程由固定的作业组按施工进度表上的顺序，依次、连续地由一个施工段转移到下一个施工段，主要施工项目的施工方法及安装调试方案如下：
1、集热器安装调试：
支架、集热器→吊运→质检→支架定位→调校→支架固定→集热器敷设→集热器连接→调整→防尘、清洁→防腐处理→支架保护支墩→上下循环管连接→管道保温→试水检漏
2、水箱制作安装调试：
工厂按图下料、加工、制作→汽车运输→现场钢板拼接→箱题成形→整形→全面焊接→箱体开口→定位→支架固定→支架防锈处理→基础处理→水箱试水检漏→全面质量检查→保温→保温层外保护接缝防水处理→清洗→完成配管及附件安装。
3、管道安装调试：
依施工进度表顺序，按相关安装标准、规范完成管道安装及支、吊架制作、管道防腐、保温及管道附件安装等，管道试压及验收按《采暖与卫生工程施工及验收规范》（GBJ242-82）执行。
4、热泵机组安装调试：
依施工进度表顺序，按相关安装标准、规范完成热泵及附件安装等，
七、质量与安全保证措施
A、质量目标：
确保工程优良
如能承接本工程，我公司将把本工程列为我公司的重点工程，以创优质工程为目标，充分调动本公司的施工力量，确保工程施工质量。
B、关键过程控制
对于每道工序施工，都要进行技术交底工作，坚持“自检”、“专检”、“交接检”三检制度，坚持上道工序施工质量达不到优良标准，下道工序不得施工的原则，凡是在交接程序上出现了质量通病，项目经理必须对交接人员进行追查，项目经理不追查责任的，分公司立即追查项目经理的责任。
C、推行样板制
积极开展样板引路，提高工程的一次成优率，提高整体质量水平，创出建设单位满意的优质工程。
现场施工的分部分项工程通过抓样板，以设计、施工、建设单位共同确认的“样板”作为大面积施工和日后验收的标准和依据，减少施工的盲目性。
D、屋面防水的保护
施工过程中应防止损坏已做好的保温层、找平层、防水层、保护层。
屋面施工中应及时清理杂物，不得有杂物堵塞水落口、斜沟等。
禁止在屋面防水层上凿眼、打洞或做安装、焊接等操作，以防破坏防水层造成漏水。
如需要在屋面上凿眼、打洞或安装、焊接时施工完毕应按照屋面防水施工要求从新做好防水工作。
E、地面及墙面的保护
施工过程如地面已铺好地砖，应特别注意，施工前应将地面用木板保护，放置落物击伤、污染地面。
墙面应做好保护，尽量少在墙面上打洞，如需打洞时应做好防护措施，并将施工后地墙面修复完好。
八、质量保证体系
九、质量控制和售后服务
严格按照ISO9001（2000）质量保证体系进行生产，实施严格的产品质量控制和保证程序。
在现有品质保证体系上，针对本项目，我们还将在以下方面采取相应措施，以确保有关对产品质量方面的要求和承诺。
1、生产过程质量控制计划
⑴、组建一支精干的技术和生产队伍，集中精力针对工程方的要求完成该产品的设计及生产任务；
⑵、严把采购关，优先选择通过国家认证机构认证的材料和厂家。
对于关键器件、部件全部采用质量优良的产品，包括太阳能真空管、联箱、支架，不锈钢水箱的原材料配件等；
⑶、所有产品上线生产，严格遵守工艺标准，并进行严格测试；
⑷、所有产品在交付使用前进行测试；
⑸、所有产品在到达安装现场通过全检后进行施工。
2、施工过程质量控制计划
⑴、在工程施工过程中,无论是勘察选址、图纸设计，还是基础施工、设备安装影响质量的因素主要有“人员、材料、工具、方案和环境”等五个方面。
工程质量管理，重点做好这五个方面的工作。
⑵、利用高素质的施工团队参与工程管理、施工的人员均已通过专业培训，并拥多年的实践经验，保证施工质量。
3、进场设备及材料质量控制计划
⑴、工厂品质部按照专员前往工地加强对材料检查验收，严把进场关。
⑵、投入工程施工的原材料、成品、半成品、构配件及核心设备必须进行全检，把不符合标准的原材料、成品、半成品及核心设备杜绝在现场之外。
⑶、树立严谨的技术及施工方案，工程施工周期内所采取的技术方案、施工工艺、组织措施、检测手段、施工组织设计等都结合每一个工程的实际，从技术、组织、管理、工艺操作、经济等方面进行全面分析，综合考虑，力求技术可行，经济合理，工艺先进，措施得力，操作方便，有利于提高工程质量，加快施工进度，降低工程成本，能够收到事半功倍的效果。
4、充分控制、利用和保护施工现场环境计划
⑴、认真考察工程地质、纬度、湿度及日照情况等，防止影响施工质量；
⑵、预见环境对工程质量影响的多种因素，及时向使用单位提出修正意见；
⑶、确实保护现场环境，杜绝破坏现场保温层及建筑设施；
⑷、施工完毕后整理现场后退场，防止遗弃物影响现场卫生。
⑸、楼面防水的保护：
施工过程中应防止损坏已做好的保温层、找平层、防水层、保护层等。
⑹、如需要在楼面上凿眼、打洞或安装、焊接时施工完毕按照屋面防水施工要求从新做好防水的工作
5、质保期内维保计划
⑴、我公司对工程整体免费保修12个月（人为或不可抗力造成损坏的除外）。
人为或不可抗力包括：
用户自己拆动造成损坏；用户自行运输、保管不当或未按说明书要求使用造成的损坏；不可抗力包括：
天灾、洪水、地震等。
对于用户在保修期内的人为或不可抗力给太阳能系统所造成的损坏，我公司实行收费服务，双方可协商解决。
⑵、在质保期内如非因用户人为或不可抗力而且出现的产品质量问题，我公司负责免费维修。
⑶、建立售后服务部，24小时电话服务，接到客户电话，3小时内赶到现场检修。
遇到紧急情况，维修人员随叫随到。
365天节假日照常服务。
⑷、定期实行每个季度第一个星期天到安装工地进行检查维护。
⑸、建立产品终身运行跟踪检测报告，每个月第一个星期一向使用单位了解产品运行情况，每个年度向使用单位书面汇报产品年度运行跟踪检测情况及听取使用单位需要修正或改进的意见，并在第一时间作出回应。
⑹、做到维护及时、高效，对因安装工艺或材料质量而造成的产品及部件的损坏在质保期内提供无偿的更换和维修
⑺、对保修期外的产品维修，我公司提供终身优惠服务，用户承担零部件成本费及维修人工费，维修人员在维修前应向用户说明并出示收费标准，以免引起用户误解，并提供有效收费发票或收据。
⑻、为用户所做的每一次服务均由用方填写用户评价单，以便于我公司监督服务质量。
6、为使用单位提供售后专业培训计划
⑴、培训太阳能系统工程的理论基础和原理结构。
⑵、培训太阳能系统工程的设备、元器件的作用及安装位置。
⑶、培训日常维护及简单故障判定排除。
⑷、培训系统总体结构及各子系统相互间的关系。
⑸、培训使用单位需要了解的其它内容。
7、紧急异常情况的及时处理
⑴、任何实际的系统，在运行过程中都难免出现某些紧急异常情况，我公司具有处理这类突发事件的能力，建立紧急异常情况的处理保障体系。
⑵、在工程项目保修期负责条款以及保修期后的维护合同中对这类紧急异常情况的处理作出明确规定。
⑶、建立并保存完整的系统文档。
⑷
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