阳台太阳能方案.docx

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阳台太阳能方案

第一章技术方案

第一节设计依据

一设计要求

花园洋房小区为多层建筑，采用分体阳台太阳能热水系统，为用户提供热水。

楼盘安装YFT100019001分体阳台强制循环热水器

二气象资料

1、最低气温，采暖期室外温度

2、太阳辐照资料

根据国家气象中心提供的《中国气象辐射资料年册》（2001年）中月日均及年总辐射数据，天津站（北纬39o48´东经116o28´）的太阳辐照情况如下（单位mJ/m2）：

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、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》

3、GB/T17581-1998《真空管太阳集热器》

4、GB50017-2003《钢结构设计规范》

5、GB5009-2001《建筑结构载荷规范》

6、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

7、GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

8、GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》

9、GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》

10、GB/T17049-2005《全玻璃真空太阳集热管》

11、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》

第二节系统运行原理及系统配置

分体阳台系统（承压）

本着“品质先进、热效率高、防冻、安全可靠、自动运行”的原则，结合贵方的要求，经我公司专家组研究评审后，确定如下设计方案：

简述：

集热器与储水箱分开，集热器装在阳面外墙上，储水箱装在室内，

1、通过工质的强制循环将集热器吸收太阳光而得到的热量传输到储水箱，从而得到热水（热量）的系统。

系统组成：

主要包括：

集热器、储水箱、循环管路、控制系统、视界窗。

系统特点:

1、与建筑完美结合

2、解决高层建筑物太阳能热水器的需求

3、储水箱采用316L内胆,承压运行，自动补水，出水压力稳定

4、亿家能特制太阳液超低温运行，不冻管，不结垢，单支管破碎不影响使用

5、光电互补，全天候热水，水温显示，可观看储水箱中热水的温度

6、传热循环系统自动控制，控制部件与储水箱集成一体，无需调节

系统功能:

温差循环：

该功能由系统自动识别执行，确保系统及时的收集能量，传输热量，

温度显示：

能够显示水箱中的热水温度。

辅助电热：

全天候供热水。

压力限定：

该功能通过部件的压力、温度感应自动执行，确保蓄热系统能够在安全压力、温度条件下工作。

防冻功能：

该功能由系统原配循环传热介质及系统的防冻循环实现，确保系统在极限温度下的安全。

HFT100019001运行原理如下：

工作原理如上图所示：

◇集热器、换热器和循环管路中的泵构成温差循环管路。

温差循环功能通过控制器的温差设定完成，当集热器与储水箱的温差大于循环泵的启动温度时，循环泵开始工作，使管路中的传热介质流动，然后再通过换热器将热量传递给水箱内的水；当集热器与储水箱的温差小于循环泵的停止温度时，循环泵停止工作，如此反复。

◆“SED赛德”热辅系统构成辅助热源部分，用于太阳能不足或对水温要求较高时的热量补充。

系统组成部件介绍：

◇集热器部件：

集热部件主要包括真空管、U型管、支架等。

◇蓄热水箱：

蓄热水箱内胆采用搪瓷内胆、自动焊接工艺加工而成，耐腐性能更强。

◇循环泵：

采用威乐屏蔽循环泵，性能稳定无噪音，主要为系统工作提供动力带动传热介质流动，将热量传入蓄热水箱。

◇控制系统：

控制部件装置在蓄热水箱内，集成度高，使系统外观简约，无须操作

◇管路部件：

管路部件是系统的输送通道，热力循环部分由优质紫铜管连接，保证管路在高温下能够安全工作，使用寿命长。

其他管路有用户自定。

一、系统材料及参数

部件材料和结构

储水箱：

内胆材料为搪瓷内胆，全自动无缝焊接，换热方式为护套式换热；保温采用高温高压工艺一次性发泡；外皮材料，锌彩板的基础上外罩一层防水布。

集热器：

亿家能太阳能高温特效管，内置U形铜管和铝制导热翅片，边框为挤制铝型材或锌彩板。

管路连接：

热力循环管路全部用铜管焊接；用水管路依据客户要求。

控制器：

内置水箱内，水箱外有预留接线口。

膨胀罐：

不锈钢材质

系统性能参数

水箱最大工作压力：

0.6Mpa。

最高工作温度：

集热器为120℃；储水箱为99℃；循环泵为110℃。

循环泵最大扬程：

6m。

循环泵额定电压：

单相220V（+6%~-10%），50HZ。

辅助热源额定功率：

1.5KW。

抗冻要求极限：

用户所在地10年内最低温度。

1、产品系列对照表

●规格型号

●YFT100019001

●容积

●100升

●水箱尺寸

●ф480×1200

●集热器规格/型号

●12支1.8米，1片

●集热面积m2

●1.77

●集热器真空管间距

●80mm

●外形尺寸（单片）

●1978×1052×146

●适合阳台尺寸

●单片≥2.0米

系统安装:

为保证正常使用，请注意以下事项，安装、使用过程按照安全说明提示操作：

安装注意事项

一、集热器的安装

集热器应安装在阳台处阳光照射比较充分的地方。

集热器要固定牢固。

为保持美观，集热器应水平安装在阳台的中间位置。

具体安装步骤如下

1、确定挂件的中心距根据集热器的型号确定挂件的中心距，中心距的尺寸详见施工图

2、确定挂件的位置测量阳台的宽度和高度，根据挂件的尺寸和中心距，确定出挂件垂直方向的位置，用铅笔在阳台垂直地面的方向划线。

测量后用铅笔在水平方向划线。

用水平仪或卷尺测量，确保水平。

这样，挂件的位置就可以确定了。

3、固定需要与建筑牢固，采用预埋钢板及螺栓的方法链接集热器支架，在固定挂件之前先把挂钩用螺栓固定在挂件的底部。

然后将固定有挂钩的挂件用螺母固定在膨胀螺栓上，然后用扳手拧紧。

4、在螺栓还没有完全拧紧的时候，要用掉线测量，保证挂件和地面垂直吊装集热器，用足够粗的绳子或者专用的吊装工具，吊装集热器。

捆绑牢固，吊装时，注意左右两端用力平衡，在吊装到手能拉到边框的时候，用手抓住边框，把集热器提起，将集热器的下边框挂在安装好的挂件的挂钩上面。

最后用M8×16或M8×20的螺栓固定集热器，将螺栓从挂件的预留孔中穿出，和集热器上边框的预留孔连接起来，用螺母紧固牢固。

整体效果图如下所示：

二、水箱的安装：

1、选择地面结实而平坦的地方；

2、要留有维护和安装需要的足够大的空间；

安装好水箱后，在墙壁上划出循环管路铺设的路线及循环泵的安装位置，并做标记。

管路铺设遵循以下原则：

1、两管路间距≥50mm、距墙面50mm；

2、管路要尽量保持横平竖直，尽量短；一般规则热水管路在上，冷水管路在下；

3、循环管路全部采用铜管连接，根据实际要求测量各段管路尺寸，依据尺寸截好铜管长度；

4、管路用内锡焊管件或铜焊焊接；

5、集热器串联接口采用U型管连接；

6、水箱的循环入口、循环出口、循环泵的进出口都采用活结形式。

三、管路连接

根据集热器的位置，和室内管路的布置，确定打孔的位置，然后在墙上打如图尺寸的长条孔。

如果已经预留穿墙孔，应加φ100mm的钢套管。

四、循环泵安装

循环泵要安装在便于维修和更换的位置

循环泵的电机轴必须水平安装

第二章配置选型优势

一、亿家能三高真空管（国家发明专利号：

ZL96102331.7）

1、我公司生产的三高太阳芯全玻璃真空集热管的技术指标如下：

（1）吸收率可达96%，发射率可达4%。

（2）空晒温度不低于400℃、抗高寒-40℃。

（3）真空度低于5.0×10-4Pa（国标为5×10－2Pa）。

（4）材质为高硼硅玻璃3.3,抗直径25mm以下冰雹正面冲击。

2、亿家能真空管与其它厂家真空管对比：

（1）镀膜工艺对比

当前大家使用的真空管的选择性吸收涂层全部是磁控溅射镀膜工艺。

但是镀膜工艺不完全一样，目前主要有两种工艺：

渐变膜系工艺和干涉膜系工艺。

其中，渐变膜系工艺为普通技术，任何人、任何企业均可使用而不受限制。

但是，干涉膜系工艺现在仍然是专利技术，只有在专利拥有人的许可下，方可使用。

我们的镀膜工艺采用先进的磁控溅射干涉膜工艺，为专利技术，可以确保膜层的吸收率更高，发射率更低。

（2）选择性吸收涂层覆盖率高，吸热、保温效果好（管口未镀膜区短）

膜层距离管口近，说明我们的膜层耐高温，即膜层性能更加稳定。

膜层性能稳定，则真空管的使用寿命就长。

内外玻璃管熔封在一起，需要将玻璃熔化，而熔化玻璃需要火焰的温度1000多度，则距离管口越近，温度越高。

（3）吸收率、发射率对比

三高太阳芯真空管的吸收比均大于0.92，最高可达0.97，是国标（0.86）的1.07～1.13倍。

三高太阳芯真空管的半球发射比均不大于0.06，只有国标（0.09）的2/3。

（4）真空度对比：

三高太阳芯真空管在430℃高温下经过60分钟的抽真空，使得内外管之间的真空度高达5×10－4Pa，是国标的百分之一（国标为5×10－2Pa）。

极高的真空度极大程度的减少了对流散热。

全玻璃真空集热管

真空管规格

2.1m三高之高效管

结构

全玻璃同轴双层圆管

空晒性能参数

≥255㎡.℃/kW

闷晒太阳曝辐量

≤3.32MJ/㎡

平均热损系数

≤0.516W/（㎡℃）

真空度

≤5×10-4Pa

耐热冲击

能承受25℃以下冷水与90℃以上热水交替反复冲击三遍而不损坏

二、亿家能太阳能系列太阳热水器整机热性能技术支持点

紧跟行业发展，以为用户服务为宗旨，引入新国标概念“日有用得热量”和“平均热损因数”。

2002年新版国标《家用太阳热水器/系统技术条件》中规定：

日有用得热量≥7.5MJ/㎡，平均热损因数≤22W/（m3·K）。

1　日有用得热量：

一定日太阳辐照量下，贮热水箱内的水温不低于规定值时，单位轮廓采光面积贮热水箱内水的日得热量。

2　平均热损因数：

在无太阳辐照条件下的一段时间内，单位时间内、单位水体积太阳热水器/系统贮水温度与环境温度之间单位温差的平均热量损失。

3　亿家能太阳能系列热水器日有用得热量高，平均热损因数低，绝对满足新国家标准的要求：

全国能源标准化检测咨询中心实验报告（2002送检字第007号）显示如下：

系统得热量方程Qs=0.935×H+0.032×（tad-tb）-0.022以新国标试验条件：

日平均环温tad=25℃，水箱初始温度tb=20℃，8小时辐照量最小值H＝17MJ/㎡为例，得出系统得热量为16.033MJ，实验样机的采光面积为1.931㎡，容量为100升，可得出该热水器日有用得热量为8.3MJ/㎡，相当于该热水器以上天气条件下，每天可以为用户节约4.5度电能。

该热水器平均热损因数为15W/（m3·K），满足新国家标准的要求。

4目前其它太阳能热水器生产厂家仍然在宣传原标准GB/T12915-91所给出的热性能概念热水器的平均日效率和平均热损系数，该性能参数不能体现为用户服务的理念和适应更高层次的市场需求。

三、集热器内部结构

U型管结构装配图

四、保温层发泡工艺

1　保温层的发展历程

太阳热水器保温材料随着太阳热水器生产工艺的发展，保温材料主要经历了以下的几次变革：

矿渣棉、玻璃丝棉（岩棉）-膨胀蛭石-珍珠岩-聚苯乙烯泡沫塑料-聚氨酯。

玻璃棉强度低，耐水性差，珍珠岩成型性差，聚苯乙烯耐温性差，这些材料现已淘汰，因聚氨酯保温材料导热系数较低且具有良好耐温、耐水、易成型、强度好等特点，我公司选用聚氨酯硬质泡沫塑料作为水箱保温材料。

2　聚氨酯构成

聚氨酯由异氰酸酯与组合聚醚反应制得。

异氰酸酯俗称黑料，组合聚醚（也称为聚醚多元醇）俗称白料，二者反应生成聚合物俗称发泡料，即外观为乳黄色的闭孔型泡沫。

3聚氨酯的生产设备

GMA—H100型发泡枪保温生产线

聚氨酯发泡设备就是把A、B两种化学原料经过滤和计量按照一定的比例经过高压混合进行模具灌注的设备。

目前我公司使用的设备是新加坡润英集团生产的进口高压数控发泡机组，是目前太阳能行业内最为理想的生产设备，此设备我们主要选用了GMA－H40和GMA－H100两个机型，能同时设定29组灌注程序，可对水箱进行一次性灌注、发泡，设备具有温控系统和搅拌系统，故障自动报警系统，能最大程度地保证发泡质量，增强水箱的整体保温性能。

高压数控发泡机组的构成：

GMA－H40和GMA－H100型发泡机主要组成部分为储料系统、过滤系统、温控系统、搅拌系统、计量系统、液压控制系统、高低压换向阀、设备控制系统、安全保护系统、高压管道和高压混合头部分。

另外配套单元还有信号传感系统、故障报警系统、液压站、冷水机、压力与温度设置与显示系统、电控系统和气动部分。

五、其他部件优势

水箱的防腐

•一般是搪瓷内胆+镁棒防腐

•寿命在1～2年，需要按时更换，遇到水质恶劣地区寿命更短

•更换镁棒材料费80～150元

•亿家能公司采用镁棒+电子阳极防腐，镁棒不用更换，与水箱同寿命

基本原理：

　　通过一定的电子装置，利用一个特殊的金属阳极，在水中形成微电流来提供水在电离过程中所需要的电子，从而避免加热器表面和内胆的金属的氧化。

　　电子防腐器保护寿命长，一般10年以上，其寿命可等同于电子元件的寿命，终生免维护。

控制器：

主要功能：

•线控方式，大屏幕液晶显示

•采用触摸式按键

•采用亚克力高档面板

•三种洗浴模式下可用水量的动态显示

•具有手动、两次预约、恒温电加热功能

•电子防腐功能

•三种集热功能控制模式

•一键复位功能

功能特点：

•三种集热功能控制模式:

•模式1：

温差循环1；管道防冻；

•模式2：

温差循环1；定温循环；散热器功能；

•模式3：

温差循环1；温差循环2；定温循环；散热器功能；

第三章主要施工方法

为确保工程质量，我公司特制定以下安装施工规范：

一、施工人员（或项目负责人）在施工合同签订后，先入场，制定备料表及工程进度图。

二、做好入场准备工作，熟悉用户现场情况，遵守用户的规章制度，按惯例进行入场前的安全操作及文明施工教育。

三、按计划用料明细表备料，运至工地。

四、材料运输及吊装过程中，采取保护措施，避免污损施工现场的建筑物。

五、现场材料及工具摆放合理，坚持文明施工，做到完工料尽场地清。

六、集热器安装要做到平恒、稳固、管道畅通；产品摆列整齐、美观；排气管、冷热水管靠水箱部位均应保温。

七、热水系统的制作安装要做到不堵不漏，，做到整齐美观、稳固可靠；焊接结构牢固，焊缝整齐圆滑；保温严实牢固。

八、系统连接牢固可靠，抗风能力强。

九、工程竣工后，由项目负责人、工程部及维修责任人组成验收小组进行全面自检，在自检合格的基础上，填报验收申请单，使用单位组织验收。

第一节关键施工技术的重点与难点

本工程的施工重点主要有以下几点：

1、系统安装的参考：

为了保证系统的正常组装和安装，严格按照系统的布置简图、系统管路图和电气线路图进行施工。

2、太阳能的安装：

2.1太阳能的安装应做到水箱与支架紧密贴合，真空管孔处与尾座相对应部分无偏斜，真空管固定可靠。

2.2支架安装到位，无缺少螺栓、螺母现象且螺栓、螺母皆已紧固，支架无晃动现象。

2.3太阳能应与建筑物进行可靠固定，预留钢件与支架连接，保证在当地最大风力的情况下，太阳能不会损坏。

2.8太阳能安装应达到设计要求，避免阳光遮挡。

3、管路及配件、设备的安装:

3.1管路及配件的材料应与设计要求一致，并与传热工质相容，内壁不能发生腐蚀。

3.2管路及配件按照施工图纸联接，保证连接牢固、密封可靠、密封填充物不裸露在外，靠热熔连接应做到连接牢固、密封可靠、无歪斜现象。

3.3管路的安装走向做到横平竖直，按设计要求对管路增加支撑及固定，其支撑用的支架有足够的强度和刚度，起到支撑管道重量、防止管道下垂弯曲的作用。

3.4在系统管路通过混凝土板和墙壁时，要结合设计要求及房屋结构，合理安排管路，正确选择穿墙位置，并加装穿墙套管。

3.5按设计要求，电子配件安装在便于观察的地方，手动阀门安装在容易操作的地方。

4.保温材料的安装：

4.1保温材料及保温层厚度达到设计要求及使用要求。

4.2保温层应在试水后进行安装，保温材料与管道及设备、配件贴合紧密，接缝处采取避免热损失的措施。

4.3保温层尽量牢固，外防护层（如胶带、铝箔等），起到很好的防护作用，外防护层做到光滑、平直、美观。

4.4根据设计要求，个别工程保温的外防护层采用镀锌铁皮制作，接缝处朝下，做到接缝紧密，表面平直、美观。

4.5所有需保温的设备及配件均做好保温处理。