太阳能加空气能热水设计施工方案书.docx

1、太阳能加空气能热水设计施工方案书中央供热水系统工程方案一、 项目工程概况贵医院宿舍楼要求供热水，为了满足医院用热水的需求。贵医院从环保及节 能等方面考虑，要求我公司设计一套平板太阳能加空气能中央供热水方案，并作 出工程报价（仅供参考）。二、 产品简介1太阳能热水器简介太阳能热水器是一种吸收太阳辐射能量并向物质传递热量的装置， 目前太阳能热水系统广泛应用的是平板型集热器。平板型太阳能集热器是指吸收太阳能辐 射面积与透光面积相等的吸热器，它具有结构简单，可固定安装，可同时利用直 射辐射和散热辐射等优点，其工作温度限于 100 c以下。太阳能热水器同燃油热水炉相比具有节约能源、安全可靠、使用方便、故

2、障 率低、维修量小（几乎没有）、使用寿命长等优点。另外太阳能热水器可以减少 环境污染，水质卫生，是目前国家极力推广的环保节能产品，是企业、单位、酒 店、宾馆、医院、学校和家庭的理想热水供应装置。我公司生产的太阳能热水器采用铜铝复合阳极化板芯或全铜板芯制作， 造型美观、坚固耐用；采用优质透光玻璃盖板、辅之以橡胶密封，透光性能好、防水 性能强、且降低了空气对流的散热损失；集热器背面采用岩棉作为保温材料，并 用压花铝板做背板，降低了散热损失，美观耐用；集热器之间采用黄铜连接件， 水循环阻力小、水质卫生、连接可靠；并具有微电脑控制，无须专人管理。1、太阳能热水器的结构如图所示太阳能热水器由边框、太阳能

3、专用玻璃、板芯、保温岩棉、背板、 泡沫保温条以及铜连接件组成保溫岩棉 背板 泡沫保溫条/(1)、边框为古铜色太阳能专用铝合金型材，其作用为固定板芯及其它附件，造型美观 大方、坚固耐用、与密圭寸件紧密结合，具有良好的密圭寸性和保温性。、板芯本公司采用的是铜铝复合阳极化板芯或全铜板芯制作， 其铜铝复合吸热板由于管板达到金相结合的程度，故其热阻接近于零，具有很好的热效率，水质清洁 且使用寿命长，表面涂层为电化学选择性涂层，特点是对太阳能热量的吸收率远 远大于其发射率，使太阳能得到最大限度的利用，所以此板芯是目前最为理想的 板芯。、玻璃本公司采用的是太阳能专用的洛阳玻璃(厚度为 5mm),其作用为：使

4、太阳 能辐射有效的辐射到板芯上，而热量却不能与空气对流，从而使集热器中的热水 温度迅速升高达到温室效应的效果，同时也起到保护板芯的作用。其特点为：具 有良好的透光性，透光率在92%以上，强度极高，能承受一千克钢球从一米高处 的冲击，所以能有效的阻挡砂尘、石子及冰雹等外力的撞击；具有良好的耐侯性, 能长期遭受冷、热、光、风、雨、雪等侵蚀，而性能保持稳定，不会减少使用寿 命。、保温岩棉本公司采用的是澳大利亚 CRS公司生产的优质保温岩棉，其作用为：防止 热量的散失。其特点为：不吸水、不收缩、保温效果好。、背板为国产优质压花铝板精工制作，其作用为：支撑保温岩棉，防止空气对流避免热量散失。2、太阳能热

5、水器的循环方式（1）、自然循环（如下图）自然循环式的特点是：储热水箱必须设定在集热器顶端水平面以上 0.3米才可进行系统循环太阳能热水器中集热器内的水经 太阳辐射是水温升高，使密度发生变 化，比重开始逐渐变小，与储热水箱内 未被太阳能辐射的水产生比重差，形成 了热虹吸压头，在集热器中由上而下缓 缓上升，经过循环管进入储热水箱，而 在此同时，储热水箱内相对温度低、比 重较大的水慢慢下降，经下循环管流入集热器下部补充。这样以水的比重差作用 而不借助外力来使水进行循环的过程称为自然循环。（2）、强制循环式B例:闸河-C-3- 单向河-fp-强制循环顾名思义是借助外力迫使集热 器与储热水箱内的水进行循

6、环。太阳光 照射集热板一定时间后，集热板的水温 逐渐升高，当集热板阵上测温点 A与下 测温点B的温差（A-B Ti）注：Ti为 温差控制器设定的温差上限，一般为10C时，电控箱D发出指令启动循环泵 C,把集热板方阵里的热水抽至储热水 箱的上部，储热水箱下部的冷水补抽至集热板方阵；当温差（ A-B )时，循环水泵C被再次启动，集热板方阵里热 水被抽至热水箱上部，热水箱下部的冷水被抽至集热板方阵，当( A-B T2)时,电控箱D发出指令停止循环水泵C。这样周而复始地循环，是水箱里的水温逐渐 升高。在太阳光充足的情况下，4-6小时后热水箱的水温可升至 60C以上。 一般情况下，70m2以下太阳能热水

7、器可采用自然循环方式，70m2以上可采用强 制循环方式。3、产品特点：更安全：绝不会爆炸、中毒、触电，不存在任何危险因素，可放心地让老人、小孩随意使 用。更环保：利用自然的能源，无废气，无噪音，既干净，又安静，是环保产品。更节能：广东地区晴天占80%，阳光充足，利用太阳能，可节约 80%的电费或燃油、燃 气费。更适合豪华住宅：一套太阳能中央热水器可代替多个其他热水器，不要煤气瓶， 不占室内空间，令卫生间更宽敞、简洁。更方便：水龙头一开，热水就来，每天24小时都有热水。更耐用：可靠性极高，15年寿命。2.空气源热泵型热水机组空气源热泵型热水机组是目前我国市场上概念最新、最节能、最安全和清洁无污染

8、的新一代热水制造设备。该设备以电为动力，通过输入一小部分电力做功，即可从周围空气中获取热量来制取热水。其中热水吸收的热量除了设备本身消耗的电能外，主要从周围空气中大量吸收的免费热量，因此与直接使用电、煤炭、燃油或燃气来加热的锅炉设备相比，空气源热泵型热水机组具有 高效、节能、经济、环保、安全等显著特点，是电热锅炉、燃煤锅炉、燃气锅 炉以及燃油锅炉当然的替代品。可广泛应用于宾馆、酒店、学校、医院等需要 集中提供大量热水的场所。空气源热泵型热水机组的优势主要体现在下面四个 方面。1、 热效率高随着工业的快速发展，能源危机成为全人类必须面对的且要加以解决的重 大课题之一。为此，中华人民共和国节约能源

9、法鼓励大力发展可再生能源 技术，空气源热泵型热水机组的热量源自于周围的环境（大气） ，是一种利用可再生能源的热水制造设备。根据国内空气源热泵型热水机组样本及资料统 计，在额定工况下，空气源热泵型热水机组的制热性能系数高达 4以上，也就是说，消耗一份电能可以从大气中吸收 3份的热量，比直接用电热锅炉节约运 行成本3/4。2、 运行费用低与燃油、燃气锅炉比，全年平均可节约 70%的能源，加上在很多地区实 行峰谷电价政策，鼓励夜间用电，减少白天高峰用电压力。如果热泵机组跟蓄 能装置配套，利用夜间低谷电制取温度的热水，储存于保温水箱内，供用电高 峰时段使用，不但起到削峰填谷作用，还大大节约了运行成本。

10、因此，峰谷电 价政策为空气源热泵型热水机组的应用提供了更为有利的条件。与太阳能相 比，常规太阳能在太阳直射下，几乎零成本运行，可惜在阴雨雪天或夜晚只能 依靠辅助系统工作，统计数据显示，正常使用时，常规太阳能辅助系统全年耗 电能比热泵机组全年总耗电能要高。3、 环保跟其它的热源设备相比，空气源热泵型热水机组采用电能驱动，无需燃料 的储存，无需考虑废渣堆放，也无所谓 CO、CO2等废气的排放，制冷剂选用 了环保制冷剂R417A，对臭氧层零污染。因此，是燃油锅炉、燃气锅炉等热水 设备最好的替代品。4、其它功能方面热泵机组使用不受地点限制，可以摆放在任何地方，而且占地空间很小，节省土建投资；设备紧凑，

11、操作、维护简单，无需人工管理费用。热泵机组在 制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。从以上四个方面分析空气源热泵型热水机组作为新一代中央热水制造设备具有无可比拟的优势。如将目前世界上最先进、最环保节能、最安全的热泵 中央热水器引进宾馆与酒店中使用，将会从下列几方面产生显著的作用：(1)将彻底改变传统热水系统的安全性能不理想、有污染、日常运行费用高、使用不方便的历史；(2)为酒店和宾馆提供可观的效益，有关资料显示，空气源热泵型热水机组的使用寿命可达15年以上，虽说设备初投资较高，但由于节能效果明显， 运行成本比锅炉低，仅一两年内就可以收回设备的投资成本，但如以 15年的寿

12、命期限来估算运行成本，其节省的费用就非常可观了。三、热水工程系统运行原理太阳能加空气能辅助热水工程由太阳能集热板、保温水箱、空气能热泵、补 水控制系统、支架、管道及管道保温、全自动电控系统装置组成。冷水经补水控制系统进入储热水箱中，通过下循环管进入到太阳能集热器 阵，集热器阵经过吸收太阳能热量把水加热后通过上循环管回到储热水箱中，如 此不断循环加热，使水温不断升高。当遇到阴雨天时，太阳能不能加热到所设定 的温度时，所配置的空气能热泵辅助加热装置在设定的时间内延时自动启动继续加热到设定的温度。当水温度达到设定的温度，空气能热泵辅助装置停止运行， 储热水箱内的热水经保温热水管网送至各热水供应点。整

13、个系统运行过程为常 压，安全性能好且采用微电脑全自动控制，满足用水的要求。四、设计标准与规范1.GB/T6424-1997太阳能集热器技术条件2.GB/T18713-2002太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范3.ISO9806-1: 1994太阳能集热器检测方法4.GB4271-84太阳能集热器热性能试验方法5.GB/T15513-995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6.GB4706.1-92家用和类似用途电器的安全通用要求7.GBJ15-88建筑给水排水设计规范8.GB50332-2002给水排水工程结构设计规范9.GBJ9-87建筑荷载规范10.GBJ-

14、242-82采暖与卫生工程施工及验收规范11广东省建（构）筑物防雷设计规范12.太阳能热水系统生产与安装标准五、 经济效应分析（附表）六、 设计依据名称用水人数用水方式人均用水量日用水总量医院宿舍150床位花洒130kg/人天20T/ 天注：本方案负责楼面工程以及楼面连接管道工程。热水温度55-60C，使用概率按100%;人均用水量依据国家标准 GBJ15-88建筑给排水设计规范设计七、设计方案说明根据以上的参数和贵医院的情况，贵医院宿舍楼层结构及贵公司的要求，我 司设计一套方案，以供贵医院领导参考。宿舍方案： 宿舍楼设计安装一套 252M2平板太阳能加 20HP空气能热泵辅助加热根据太阳能技

15、术参数和以上用热水量， 我司为贵医院宿舍楼顶设计安装中央 型太阳能热水器，采用强制循环方式。强制循环方式大概使一块平板太阳能集热 器（即2 M2 ）产30C -80 C的热水140-180KG。为了保证阴雨天能正常供热水， 我司设计热泵热水机组辅助加热。循环或直热方式大概使一小时 BL20HP机组产55C-60 C的热水1300L,配置：循环泵、电气控制箱，储热水箱，整套系统全自 动控制。具体设备详见工程预算表和工程图纸。八、具体施工方案坚持质量第一，确保安全施工，在施工准备阶段我们根据合同、施工工期、 进度安排，成立与之适用的安装组织机构，配备工程所需技术力量及施工力量， 组织施工人员熟悉工

16、程施工图各项资料，组织培训工程施工中的新技术，新的施 工方法、新工艺，组织施工人员熟悉技术关键点，教育职工在施工中认真负责， 精心施工，创造一流的设备、一流的设计、一流的安装。严格执行基本程序，使 系统能够可靠运行。8.1施工程序本公司根据工程的实际情况要求制定了科学合理的施工程序：编报材料、设备计划-材料、设备到场检验-集热器支架基础、水箱基础制作 -支架焊接-管路连接及水泵安装T平板安装T控制系统安装T系统试水T管路保温T系统调 试、试运行在执行该程序施工过程中，施工方法的选择很重要。首先必须严格按图施工， 同时还必须以现场实际情况作为作业指导。对施工班组、人员进行科学合理的任 务分配，详

17、细的技术交底。层层落实责任，各班组严格控制施工质量和工程进度， 上道工序没达到要求的情况下不得进行下道工序的施工。8.2施工方法821施工工艺技术要求严格按图纸施工，在保证系统功能质量的前提下，提高工艺标准要求，确保 施工质量。8.2.1.1集热系统定位1、 在确定系统安装位置时，应征得招标方业主同意，按图施工，并使用指 南针来确定方位。2、 集热系统的满载负荷加上风载、雪载后产生的单位负荷，应低于建筑结 构的承载要求，大批量安装时，应请建筑结构专业人员复核基础荷载。3、 对拟安装现场周围已安装有热水系统的情况，要尽量使新、旧系统协调 一致，不能影响建筑的观瞻效果。4、 应防止系统的反射光照射

18、到其它建筑物内，以免引起光污染。5、 为了减少管路热损及降低安装材料成本，系统定位应使管线尽可能短。6、 系统的定位应尽量避开树木和建筑物的遮挡。8.2.1.2集热系统基础制作集热器模块支架基础 300混凝土浇注加设预埋件，栽插安装在地面上，根 据安装位置均匀排列，使系统荷载分布均匀。基础的总高度H可根据现场平整度 而定，可咼可低，但最低不小于 500mm,基础墩上平面标咼咼出地平面 200mm, 养护按混凝土一般规定执行。混凝土基础墩制作，我公司委托专业商品混凝土搅拌站，根据我公司的提 供的图纸尺寸及预埋建要求在具有冬季施工条件的室内预先制作好， 养护期满后 再运输到现场安装。821.3太阳

19、集热器组装1、 技术要求1集热器摆放位置应符合设计要求，并与集热器支架牢靠固定，防止滑脱。2集热器与集热器之间的连接应按照厂家规定的连接方法连接， 密封可靠、无泄露、无扭曲变形。3集热器之间的连接件，应便于拆卸和更换。4集热器连接完毕应进行检漏试验，检漏试验应符合设计与民用建筑太 阳能热水系统应用技术规范的相关规定。5集热器之间连接管的保温应在检漏合格后进行。 保温应符合GB50185工 业设备及管道绝热工程质量检验评定标准的要求。2、 集热器之间的连接1无论任何型号的集热模块的相互连接，应按设计方案的连接方式连接。2平板太阳能的密封，应按设计方案的密封方式安装，具体操作按产品说 明书进行。3

20、在集热模块安装时，应用不透明的物体遮盖玻璃盖板或真空管，直至通 水后方可撤去遮盖物。4集热模块按设计要求可靠地固定在支架上。5集热模块之间的连接管应进行保温，保温层不得小于50mm;在寒冷地区 运行的，其保温层应适当加厚。3、 太阳集热器支架1一般要求a.太阳能热水系统的支架应按图纸要求制作，达到整体协调、美观b.支架应根据设计要求选取材料，并符合GB/T700和GB/T714规定的要求, 材料在使用前应进行矫正。c.钢结构支架的焊接应符合 GB50205钢结构工程施工质量验收规范的 要求。d.所有钢结构支架的材料，如角钢、方管、槽钢等，放置时，在不影响其承 载力的情况下，应选择利于排水的方式

21、放置，当由于结构或其他原因造成不易排水 时，应采取合理的排水防水措施，确保排水通畅。e.支架应按设计要求安装在承重基础上，位置正确，与基础固定牢靠。f.应根据现场条件，对支架采取合理的防风措施，并与建筑物牢靠固定。g.钢结构支架应与建筑物接地系统可靠连接。2支架的安装方法支架应采用螺栓或焊接固定在基础上，并应确保强度可靠、稳定性好。为确 保自然循环、泄水及防冻回流等需要，设计时有坡度要求的支架应按设计要求安 装。热水系统如采用建在楼顶防水层上的基础时，支架可摆放在基础之上，然后 把各排支架用角钢等材料连接在一起并与建筑物相连，提咼抗风能力。集热器支架在混凝土基础上安装时，应先按图纸和集热器实物

22、，对土建施工 的基础进行核对，检查基础标高和坐标及地脚螺栓的孔洞位置是否正确，然后消 除基础上的杂物，特别是螺栓孔中的木盒板要清除干净，按施工图在基础上放出 中心线。3集热器安装要求a.混凝土基础表面要平整，各立柱支腿基础标高在同一水平标高度上， 高度 允差20mm,分角中心距误差2mm。b.支架柱脚应与基础预埋钢板焊接连接。安装时要找正找平，支架要稳定牢 固。支架的各连接部位的连接件均应采用热镀锌或是不锈钢螺栓。相同部位连接件的坚固程度要一致。821.4蓄水箱安装1、 水箱的安装条件a.安装水箱的支座已按设计图纸要求制作完成， 支座的尺寸、位置和标高经检查符合要求。当采用混凝土支座时，应检查

23、其强度是否达到安装要求的 60%以 上，支座表面应平整、清洁；当采用型钢支座和方垫木时，按要求应做好刷漆和 防腐处理。b.水箱材料进场时已进行检查验收，符合设计要求。确保水质必须符合现行 生活饮用卫生标准的要求。c.水箱安装所在的房间的土建施工已完成，能满足水箱安装条件。2、 水箱的安装a.水箱安装时，应用水平尺和垂线随时检查水箱的水平和垂直程度。 水箱组装完毕其允许偏差：坐标为 15mm;标高为5mm;垂直度为5mm/m。b.水箱安装完毕，按设计要求的接管位置在水箱上进行管道接口， 并装上带 法兰的短节接头或管箍，然后按设计要求安装水箱内外人梯等附件。2、水箱附件安装应注意的问题a.溢水管不

24、得与排水系统的管道直接连接， 必须采用间接排水。溢水管出口 应装设网罩（网罩构造可采用长200mm短管，管壁开设孔径10mm，孔距20mm， 且一端管口封堵，外用18目铜或不锈钢丝网包扎牢固），防止小动物爬进箱内。 溢水管上不得装设阀门。b.泄水管上应安设阀门，阀后可与溢水管相连接，但不得与排水系统产生关 系直接连接。c.通气管的末端可伸至室内或室外， 但不允许伸至存在有害气体的地方； 管 口朝下设置，并在管口末端应装设防昆虫、坟蝇及其他杂物进入的过滤网；通气 管上不得装设阀门；通气管不允许与排水系统的通气管和通风管道连接。d.水箱人孔盖应为加锁密圭寸型，且应高出水箱顶板面不小于 100mme

25、.水箱满水试验水箱安装完毕应进行满水试验。试验方法：关闭出水管和泄水管阀门，打开 进水管阀门放水。边放水边检查，放满水为止，静置 24h观察，不渗漏为合格821.5管路系统安装管路施工是太阳热水系统一道重要工序。一般在集热器及其支架就位后进 行。由于部件和支架结构的累积误差，因此，管路施工具有一定的灵活性。太阳 集热系统的管路安装一般应遵守以下技术要求：1、 下料尺寸准确、两对接口相吻合。2、 尽量避免上、下折弯，以免发生管路气堵现象。3、 管路直线距离较长时，应安装一段软管过度，以补偿因温度变化产生的 伸缩。4、 管路的坡向及坡度应按设计要求进行安装。5、 在系统管路通过混凝土板和墙壁时，要

26、根据房屋结构合理安排管路走向 和位置，正确选择穿墙穿板位置，并加装穿墙套管。6、 泵类安装应按制造厂家的要求安装，并做好接地保护，对较大的泵类应 用螺栓固定在支架上，并做减振处理。当泵的流量大于设计值时，应加设旁路管 道及手动阀进行流量调节。泵在室外安装时，应米用全封闭型或设保护罩；在室 内安装时应注意防潮。7、阀类安装按设计选型和制造厂家的安装要求安装，电磁阀、温控阀、温 感器的安装要求，详见电控系统与安装。手动阀应安装在易操作的位置。&对于有防冻排空功能或防冻回流功能的热水系统，在没有通气孔的管路 上，应安装吸气阀，同时管路应有5%。至7.5 %。的坡度，保证系统排空或回流水回 流水箱。防

27、冻排空系统的管路最低处应安装泄水装置。9、泵和电磁阀的两端应安装活接头，并加装阀门，以便维修或更换方便。10、 管道支架应有足够的强度和刚度，起到支撑管道下垂弯曲的作用，使管 道保持系统需要的循环及排泄坡度。11、 管道在支架上的固定，应在保温前进行。12、 整个系统安装完毕后应进行水压试验。对开口系统，任何部件应能承受 该部件处的最大工作压力。13、 管路保温：此工序应在系统检漏及试运行合格后进行。 设计自控温系统, 应先安装温感器后再做保温。系统保温制作应符合 GB/T4272规定要求或设计要 求。该程序必须由专业的水暖技工安装完成，横平竖直，避免管路下垂，气堵， 各对接口相吻合。泵类、电

28、磁阀、单向阀、电动阀等严格按照厂家说明书要求安 装且做好防冻保温处理。主管道必须在支架上固定，安装完毕后进行水压试验， 对封闭系统必须能承受系统最大工作压力的 1.5倍试验不漏水，然后对管路进行系统保温，加装温感器，连接至甲方需水点（与甲方原供水点主管道对接即可完 成）。8.2.1.6系统电控与安装1、 电气控制柜的安全注意事项1在接通电源之前应检查电控箱内所有螺栓是否因运输振动造成松动。2务必连接好地线，否则可能造成角电或火灾。3勿用潮湿的手去操作开关，否则可能引起触电。4送电前，确认转换开关在手动位置，否则会导致设备突然启动，造成严 重后果。2、 电气控制柜的主电路控制柜对各项载均做可靠的

29、保护，内部构成均采用国标电器件，保证系统的 正常运转。3、控制箱的控制电路控制箱对系统米用手动和自动两种方式。手动时将开关打至手动位置后，可 通过相应按纽开启或停止该项的操作，所有仪表均不能控制启停，只做显示。当 把位置打置自动位置时，系统进入自动控制状态，通过各项传感器反馈到仪表， 再通过用户对仪表设置后，进行相应的控制。4、控制箱的功能控制箱带有储水箱水温、水位显示、集热器和管路温度显示。储水箱自动补水：可分为定时和温控上水方式。温差控制集热循环：即水箱满时当集热器温度比储水箱温度高 10C时，自动 启动循环系统；当集热器温度比储水箱温度高 4 C时，自动停止循环系统。温控控制防冻循环：即

30、当管路温度低于 4C时，循环启动；当温度为10C时 停止。定时供水：控制柜具有24小时供水及定时功能，可根据用户的用水要求来 设置各个时间段。821.7设备安装a、 循环泵、供水泵：泵应按制造厂家的要求安装，并做好接地保护。较大 的泵应用螺栓固定在支架上，并做减振处理，当泵的流量比设计值大时，应加旁 路管道及手动阀进行调节。泵在室外安装时，应采用全封闭型或没有保护罩，在 室内安装时应注意防潮。b、 电磁阀：电磁阀应水平安装，在其进水口前应安装过滤器，电磁阀两端 应安装管路管道及手动阀，当其发生故障时用手动阀工作。c、 温控仪：温度控制器一般采用上、下限双控；即当水温低于下限温度时，辅助加热系统

31、自动启动，高于上限温度时加热停止（防止接触器频繁启动） 。d、 温度传感器：温度传感器与被测部位良好的接触，并且对其四周做好良好的保温，温度传感器应能承受集热器的最高闷晒温度，精度不应大于 i2C。e、 导线、电缆：根据负荷要求和载流量选择加装穿成管、接地处理，确保 安全使用。821.8防水工程防水施工必须按设计图的要求进行防水层的基层处理， 严格按设计图的做法及标准图集要求进行操作，防水层的施工必须对工序过程进行控制，上道工序检 查未达到质量标准，不能进入下道工序施工。8.2.2控制系统调试检查控制柜的所有零部件的固定及元器件的完好，根据甲方用水要求、控制 柜的功能安装调试，确保实现下列功能：1水温显示，全自动无人值守；2自动补水，多重保护功能；3自动温差循环；4恒温自动启动辅助加热系统；5定时或24小时自动恒压供水8.2.3测试系统试运行（1） 系统在安装完毕后投入使