学生浴池供热工程.docx

1、学生浴池供热工程学生浴池供热工程用户需求书第一章 设计依据和设计标准第二章 系统原理及说明第三章 重要项校核计算及说明第四章 主要设备选型第五章 太阳能热水系统运行原理图二一一年十二月七日第一章 设计依据和设计标准一、工程概况：用水情况：本工程为勉县阜川镇初级中学学生浴池太阳能热水工程，根据国家热水使用定额及节能环保要求，同时考虑甲方要求，系统分别设计为一套7吨的太阳能、空气源热泵辅助加热联合供应热水系统工程。工程系统运行全部实行自动化智能操作，实现无人值守。辅助能源：电加热系统二、本方案设计指标： 1.本系统以全年使用为设计基准；2.本项目太阳能7吨系统采用YXYG47*1500*60型三高

2、集热模块14组，系统总集热面积为150，在设计条件下（集热面上的全年日平均太阳辐照量为17.8MJ/）太阳能系统的保证率为75%，每天可产生温升35（1045）的热水7吨。冬季和阴雨天气等辐照量不足情况下，由辅助能源提供。三、气象资料1、 基础水温：102、全年太阳辐照情况根据国家气象中心提供的中国气象辐射资料年册（2001年），汉中市无观测站，借鉴安康市（观测站区站号：57245；）的月日均及年总辐射数据（单位MJ/m2）：月份辐照量一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月日均5.007.6312.9812.4816.0416.6721.0515.618.917.747.444.

3、57年总4150.453、系统考虑全年使用，选用大型公司生产的YXYG47*1500*60型品牌集热器集热，在太阳能集热器倾斜面上全年日平均辐照量为17.8MJ/。四、相关国家标准及行业标准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、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、GB50009-2001 建筑结构荷载规范6、GB4272-92设备及管道保温技术通则7、GB4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全通用要求8、JB4088-1999日用管状电热组件

4、9、室内用热水、热力供应设计规范10、GB/T17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准11、GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范12、GB50258-1996电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范13、GB50207-1994屋面工程技术规范14、GBJ242-82采暖与卫生工程施工及验收规范15、JBJ242-92民用建筑电气设计规范16、GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范17、GB/T10800-89隔热用聚氨酯泡沫塑料18、GB/T12464.1-1998焊接质量要求、金属材料熔化焊19、GB/T18708-2002家用

5、太阳热水系统热性能试验方式20、NY/T6510-2002家用太阳热水系统安装、运行维护技术规范21、NY/T513-2002家用太阳热水器电辅助热源22、GB/T50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范23、GB/T123936-1991太阳能热水用术语第二章 系统原理及说明根据我校的实际情况，确定采用大型公司生产的YXYG47*1600*60型三高集热模块、智能控制柜、不锈钢保温水箱等主要设备，来完成我校需求的各项功能。一、 系统原理示意图（附后）二、运行原理说明系统采用温差循环式太阳能热水系统，24小时提供热水,在天气晴好的情况下，储水箱中的水利用太阳能加热，阴雨天气等辐照

6、不好的情况下，由辅助能源补充提供能量。定水位补水：当保温水箱水位低于设定水位（3水位）时，电磁阀自动打开，给集热水箱补水，水箱到达设定水位时或水满时，电磁阀自动关闭;水位保护：采用液位继电器的排水控制即继电器的常闭探头控制；作用是在停水时，水箱的水位低于设定最低水位时，集热循环泵、恒温循环泵及辅助加热都不工作，以防止辅助加热泵空转。温差循环（集热器与水箱间）：集热器温度T1与水箱A中的水温T2温差5时，循环泵P1启动，将集热器中热水打进保温水箱A当两者温差2时，循环泵P1自动停止。防冻电热（伴热带）：冬季当管道中水温低于10时，电伴热带启动，到达15时停止。定时定温辅助加热：当水箱中的水温在设

7、定时间内低于45时，辅助加热（热泵机组）对水箱中水进行定时加热，到达设定温度停止，保证正常使用。集热模块防冻循环：当集热器水温低于5时，启动循环泵进行循环，防止模块冻结。定时定温管道循环：在设定时间段内，当管道的温度小于35时循环泵启动，达到40时泵停止，保证客户打开就有热水。出水增压：当水龙头打开的时候，增压泵P2会自动开启，以满足顶层的用水需求。漏电保护：在电源进线中设置了漏电断路器，当相线对地出现可动作的漏电电流时，电源自动切断。第三章 重要项校核计算及说明三高集热模块直接采光面积 （式1）式中：太阳能集热系统采光面积，m2；日均用水量，6000kg；储水箱内水的用水温度，45；水的定压

8、比热容，4.18KJ/（）；水的初始温度，此处按10 当地年平均辐照量，17800KJ/；太阳能保证率75；集热器全日集热效率，50；管路及储水箱热损失率，0.2。将以上各参数代入式1中，得出： 集热面积应为AC=146.3。根据计算结果，结合安装空间，现场可利用面积、初投资经济性及太阳辐射率，系统安装太阳能集热器14组，集热面积为150m2，在辐照量等于大于17800KJ/的条件下，能充分将6吨水从基础水温10升高到45，连续阴雨天气由辅助能源加热（偏重于冬季值）。采用经济型横排对插式集热器，按温差循环模式设计太阳能热水系统。第四章 主要设备选型根据所需热水量及安装面积，选用大型公司生产的Y

9、XYG58*1800*60型三高集热模块，结合相关的管道、配件、辅助能源及控制系统，组成太阳能中央热水系统。一、集热模块1、集热器集热核心部件全玻璃真空集热管模块式太阳能集热器选用高强度高硼硅全玻璃真空集热管，膨胀系数为3.310-6/（SiO2:80.82%、CaO:0.13%、BaO3:12.76%、N2O:4.15%、Fe2O3:0.06%等），外径为58，长度为1800，此真空管吸收率高、能有效地吸收太阳7种光波，热损低，透光好，吸收率最高可达96%，夹层真空度为510-4帕，所用真空管全部为特级，保温性能优越、减少热量散失充分利用热能、耐冷热性能急变、机械强度高、抗冲击，直径25mm

10、以下的冰雹自然撞击不会坏管，使用寿命达15年以上。该工程采用专用四高真空集热管，该产品比常规真空集热管集热效率高，保温性能好，同样天气条件下水温比常规热水器温度高58度。四高真空集热管采用当前世界上最先进的真空管镀膜技术干涉膜工艺，淘汰了传统的渐变膜工艺，三靶镀膜铝、铜、不锈钢。传统的渐变选择性吸收膜层自身有着天然的缺陷，由于其反射曲线不陡峭，发射比随温度上升在不断加大，导致真空管在300500工作时发射比明显增加。而“四高”集热管所采用的干涉吸收型超低发射比选择性吸收膜层可以解决上述缺陷，由于两金属层分别有合适的金属体积比，相互干涉的作用加上反射层的功能，使其具有较高的太阳能吸收比和较低的发

11、射比，同时传统的渐变膜在300400高温下容易发生变形、失效、飘逸等现象，严重影响后期集热效果，而先进的干涉膜就不会出现类似情况，因为它采用三靶溅射镀膜技术，吸收层、减反层和金属层，四高管通过对光波的干涉吸收，提高集热性能。金属层为镀铜，耐高温，耐冷热性能急变、抗老化，反射性能好，可经受空晒温度达400以上。得热量比同型号热水器能够提高16%左右，集热能力强，在阴雨天气仍具有一定的集热功效。全玻璃真空集热管技术参数表：类型结构干涉膜渐变膜国标四高管普通管粘结层铝氮化合物无底层铜（低发射）铝吸收层不锈钢和铝氮化合物纯净铝氮化合物减反层纯净铝氮化合物无工艺三靶单靶吸收比0.930.96 0.860

12、.900.86发射比0.040.07 0.070.090.09空晒250270/kw 220260/kwY175/kw闷晒3.03.2 MJ/ 3.23.6 MJ/H3.8 MJ/热损0.500.55W/() 0.650.75W/()ULT0.90W/()注：全玻璃真空集热管GB/T 17049-2005真空管结构：真空管由内外玻璃层、镀膜层、真空夹层、吸气镜面等几部分组成。A、内外玻璃：内玻璃管内存水，外壁为选择吸收镀膜，内外玻璃管中间为封闭的真空夹层，外玻璃管内壁下端有段吸收残余气休的吸气镜面。B、镀膜层：镀膜层吸收太阳能转化为热能，加热内玻璃管中的水，内管玻璃中的水通过热虹吸对流方式把热

13、量传递到真空管上方的集热器联箱中，完成集热和传热过程。C、真空夹层：真空夹层作为保温隔热层，可有效防止热量散失，并且高真空空间也有利于光线的透过，提高集热效率。D、吸气镜面：吸气镜面可吸收从外部大气渗过玻璃管晶体间的极少量气体，保持夹层的真空度。2、YX47150060H工程集热器模块设计参数产品型号YX15 60H/7.5/47*1500外形尺寸32802250180 mm集热器元件全玻璃真空集热管规格数量47mm1600mm60支集热面积9.5m承压能力0.05MPa内胆材料0.4mm食品级2B不锈钢板加筋外壳材料镀锌彩板保温材料40mm聚氨脂发泡（加厚）密封材料硅橡胶圈支架材料4号角钢现

14、场焊接自 重约90kg尾架材料铝合金型材瞬时效率截距05MJ/集热器总热损系数3W/（.K）能量输出值日均太阳辐照量18MJ/m 能量输出：1.25KWH热水补偿速度 参考值：48L/H T=30聚胺脂发泡材料参数：参数详细指标密度（kg/m3）35.82压缩强度（kpa）172.50导热系数（w/mk）0.0193闭孔率（）95.10尺寸稳定性方向条件长度宽度厚度平均值-20，24h0.230.180.460.30100，24h0.630.460.690.603 、太阳能集热系统的承载：单片47150060型集热模块，重量为396.4kg/片（含水），屋面增加荷载为40kg/，本系统按50k

15、g/设计；水箱承重要求25KN/。4、四高集热模块产品特点 锌彩板外壳四高集热站具有以下特点：1）外壳采用镀锌彩板，外形美观，防腐耐用。2）双层或多层结构可以使较小空间得到较大的集热面积，充分利用空间。 3）它的内腔较小，能够使水温快速升高，是专为太阳热水系统设计。4）水嘴相对内胆轴线偏置，更有利于对流及换热；采用免焊设计，防腐效果更佳。5）内胆采用SUS304不锈钢板，经过等离子氩气保护自动焊焊接成型，质量更稳定。6）尾座采用分体式尼龙尾座，与真空管一一对应，拆卸方便。7）加厚保温层采用聚氨脂高压整体发泡而成，厚度40mm。8）支架采用国标角钢，现场焊接，支撑稳固，防腐能力强。二、储热水箱选

16、择根据用水量情况，系统水箱总容量为6吨水箱。（水箱承重要求25KN/）,水箱放置于楼顶承重位置，强度校核由当地建筑设计院确定。数量规格材质板厚保温17吨内外胆采用食品级SUS304不锈钢拼装制成内胆厚度0.6mm；外壳厚度0.6mm。聚氨酯整体发泡，厚度55mm工程水箱的技术参数：不锈钢水箱它具有贮水量大，保温性能好，外型美观等特点，并可通过工程智控系统中的控制系统，实现水温、水位显示以及自动电加热等功能。三、循环水泵（德国进口威乐水泵）水泵采用德国威乐太阳能循环水泵及增加泵，此产品运行稳定，噪音低，故障率低，寿命长，外形美观等特点。 水泵类型：由于夏季太阳能热水循环温度达到50-65以上，应

17、选择热水型水泵。威乐水泵，以实现家庭恒压供水，极大提高用水舒适度，内置过热保护，缺水保护，低压保护等多重保护功能。具有运行噪音低，节能特点（某些型号泵体为不锈钢材质）。型号台数电源输出功率（W）扬程（m）最大排水量（m3/h）口径（mm）PH251E1220V/50Hz2517.513.8DN65PH401E2220V/50Hz123511.4DN50四、归丽晶阻垢装置； 硅磷晶采用控制释放技术，主要成分由聚磷酸盐和聚硅酸盐组成。本产品在阻垢、防腐提高水质方面有它的独到之处，特别在防腐性能上尤其突出，是“红水”、“黑水”、“黄水”、“水垢”的克星， 是一种食品添加剂类第三代高聚合磷酸盐系防腐阻

18、垢剂。硅磷晶又被称为 归丽晶、归丽精、洁灵精、超粒晶或超粒精。由于自来水水质较硬，为避免系统产生水垢，必须进行必要的水处理。该系统采用1套容积为10升的归丽晶加药器，装药量为10kg，日处理水量为8-15m3/d。归丽晶用于80以下温度时阻垢效果明显，通常用于洗。归丽晶达到饮用水标准，但不建议直接饮用，只建议用于洗澡等卫生用水。五、电磁阀 选用浙江余姚电磁阀,此款电磁阀为海军空军指定配套产品.具体性能参数如下:类型先导式接口内螺纹/法兰材质铜口径大通径DN40350压力常压01.6Mpa温度高温-20220用途出口,防爆,信号,大通径,常开介质空气,蒸汽,水,油品,煤气/天然气,腐蚀性流体,中

19、性流体和气体结构特点：液体、蒸汽、冷凝水及油品可混合使用，更加提高电磁阀的使用范围特殊场合可持续长时间通电，采用耐高温材料，介质温度可达220 阀芯密封磨损可自动补偿，更加提高电磁阀的寿命和可靠性不同的使用介质,采用针对性的密封, 更加提高电磁阀合理性阀芯利用流体润滑作用，减少磨损工作平稳噪音低、无水锤冲击、无颤抖声采用新颖巧妙的阀芯结构，使动作更灵敏可靠特殊功能：阻止介质倒流、带手动装置及远程信号反馈压力等级可以提供4.0、6.4Mpa电磁阀技术参数:型号使用流体介质温度工作压力电压频率功率通径水的KV值:阀体材料ZCZP-2水/油/气2201.6 MpaAC:220 50Hz/60Hz20

20、WDN50/150DN50:41 DN150:297铜六、控制系统：智控系统功能介绍 水温显示：大水箱的水温显示范围为1099；三高集热模块、管道的水温显示范围为099，显示精度为1。 定水位上水：当水箱中的水低于3水位时，可自动上水 防干烧进水：当满足电加热条件，但水位低于两级时（水箱水位显示0或1），自动打开进水至两级。 水位保护：采用液位继电器的排水控制即继电器的常闭探头控制；作用是在停水时，水箱的水位低于设定最低水位时，集热循环泵、恒温循环泵及电加热都不工作，以防止电加热泵空转和电加热干烧。 温控进水：当水箱温度超过水箱设置温度5，且低于设置水位时，自动进水。 温差循环：检测三高集热模

21、块与不锈钢水箱的温差，并进行热水循环。 定时定温辅助加热：当水箱中的水温在设定时间内低于45时，辅助加热对水箱中水进行定时加热，到达设定温度停止。 断电记忆：断电3648小时之内，控制柜自带可充放电池可以记忆控制柜的设置数据，再次通电数据不需重新设置。 防冻电热：冬季当管道中水温低于10时，电伴热带启动，到达15时停止。 集热防冻循环：当水温低于5时，启动循环泵进行循环，防止模块管道冻结。 定时定温管道循环：在设定时间段内，自动检测管道的温度，并进行循环，保证打开水嘴开关就有热水。 出水增压：当水龙头打开的时候，增压泵P2会自动开启，以满足各处的用水需求。 循环超时停止功能：当温差循环与管道循环长时间达不到循环停止条件时，自动停止循环。漏电保护：在电源进线中设置了漏电断路器，当相线对地出现可动作的漏电电流时，电源自动切断。第五章 太阳能热水系统运行原理图 更多太阳能招标信息请访问：中国太阳能网