太阳能热水工程设计方案.docx

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太阳能热水工程设计方案

一、基本情况分析

该单位拟安装日产洗浴热水10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

㈠.系统产水量：

系统设计春、秋晴好天气日产45℃以上洗浴热水10吨。

㈡.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。

㈢.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

用户地处我国内蒙古部地区，属温带季风气候区，年平均气温为16.2℃，太阳辐射量约为3200MJ（兆焦）/年m2，晴天平均日照时间为8.2小时。

内蒙古地区太阳能月积累辐射量（单位：

MJ/㎡）

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）。

3.电源：

电负载容量不低于40kw。

4.辅助热源：

利用电辅助加热。

四、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.力求使太阳能与常规能源最佳组合，充分利用太阳能，最大限度降低常规能源消耗量，从而达到节约费用开支之目的。

㈢.系统设计的先进行、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。

五、系统设计

太阳能热水工程主要有集热器、储热水箱、辅助热源、循环管道、自动控制、五部分组成。

㈠.集热器

1.热负荷：

需用热水量10000kg

Q=10000kg×（45℃-15℃）×4.187=1256MJ

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/（17MJ/m2×53%）=139.4m2。

为安装组合便利取24组，采光面积154㎡。

3.集热器选型及铺设安装：

⑴.光源牌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：

8kg/天每组额定产水量：

448kg/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24组。

采光面积154m2。

利用真空管1344支，春、夏、秋三个季节晴好天气日产45℃以上热水10吨。

冬季在产水量不变的情况下，水温可达到35℃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3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㎜×1830㎜，水箱容量为10.08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。

㈣.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。

㈤.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。

六、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45℃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：

⑴.自动监测水温：

阴雨天气或光照不足水箱水温低于设定值

45℃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。

⑵.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。

七、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。

八、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。

鲁青太阳能热水工程部10年来始终坚持免费提供太阳能热水工程设计方案2010-02-2016:

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给中小太阳能企业提供最无私的帮助，已经成功设计施工1000多个大中型太阳能热水工程

1,公用建筑——学校宾馆桑那浴池太阳能工程集中水箱／直接换热／强制循环／集中集热

适用建筑类型游泳池、大型酒店、宾馆等24小时供水场所、其他需要热水供应的公共场所

系统技术成熟，运行非常稳定

可有效的节约辅助能源，降低使用成本，系统操作非常简单

●技术成熟，普及率高，配件非常普及，便于安装和维护

●系统采用集中集热、集中储热，集热单元统一安放，需要有足够面积

●根据技术要求，集热系统一般采用承压或非承压两种方式

●储热水箱材质一般采用sus304不锈钢或具布防腐技术的碳钢板

●系统利用定温回水和温差循环方式，有效利用太阳能，系统利用率高

●系统控制功能完善，有很好的防：

东、防垢配置，有效保证厂热水的舒适

2·酒店、医院、宾馆、洗浴中心用水

客户要求

全天24小时供应热水并要求供水稳定供水压力要求稳定

全自动智能化控制

供水卫生标准要求高

提高热水利用率，节约用水即开即出热水

解决措施

采用双能源供热系统；双水箱或者多水箱室内管路设计增压恒压控制

采用微电脑系统控制，可实现无人监控

定时高温消毒

IC卡取水或者感应取水

室内管道循环系统，保证即开即出热水

3·学校、工厂企事业单位用水

客户要求 解决措施

分时段定点供应热水 采用微电脑时控定时使用热水

短时间内供应热水集中 设计水箱容量大；双水箱或者多水箱

阴雨天气能够保证洗浴 采用双能源供热系统

全自动智能化控制 采用微电脑系统控制，可实现无人监控济南清华太阳能厂太阳能工程部053185668818

4·小区房地产单机集体安装工程项目

客户要求

全天24小时供应热水每户用水量不均匀需要与建筑和谐统一

便于物业统一管理，统一维护

解决措施

采用光电互补，实现全天供水

系统产用集中供水或单机独户安装

提前介入建筑设计考虑太阳能设备安装设计磁卡取水，节省费用，便于管理

平板太阳能热水器设计方案

太阳能是最具潜力的可再生能源。

我国太阳能资源极为丰富，年太阳能辐照总量大于502万kJ/㎡、年日照时数超过2200h的地区占国土面积2/3以上。

按我国《2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划》要求，我国太阳热水器保有量到2015年达到2.7亿m2，

2020年达到5.0亿m2，2005年我国太阳能热水器的保有量7500万m2，由此可见，太阳能光热利用有着广阔的市场前景。

太阳能热利用的范围非常广，可以供暖、干燥、制冷、发电、海水淡化、消毒等。

太阳能供热采暖是太阳能利用的新方向，它可以满足冬季供暖,其它季节供热水,是太阳能光热综合应用新技术,在我国北部地区的应用已引起了关注。

长三角地区虽然属于非供暖地区，但冬季也相当寒冷，给