1、太陽能熱水工程設計方案一、基本情況分析該單位擬安裝日產洗浴熱水10 噸的太陽能熱水工程，從而達到節約能源，降低費用之目的。二、設計要求. 系統產水量：系統設計春、秋晴好天氣日產45以上洗浴熱水10 噸。 . 晴好天氣以太陽能為主，陰雨天氣或不足時，利用電輔助加熱。. 洗浴方式：全天候 24 小時供水。三、設計依據. 設計規引用標準1.GB/T18713-2002 太陽能熱水系統設計、安裝及工程驗收技術規2.GB/T4272-1992 設備及管道保溫技術通則3.GB/T6424-1997 太陽能集熱器技術條件4.GB/T93-86 工業自動化儀表工程及驗收規5. 建筑給排水工程規（暖通空調規）6

2、. 給水排水工程施工手冊. 自然條件用戶地處我國部地區，屬溫帶季風氣候區，年平均氣溫為16.2 ，太陽輻射量約為3200MJ（兆焦） /年 m2，晴天平均日照時間為8.2 小時。地區太陽能月積累輻射量（單位：MJ/） . 太陽能真空集熱管（器）熱性能參數：太陽輻射吸收率 93%，發射率 6%，集熱器效率 53%. 該單位應提供的基本條件1. 樓頂可供采光面積：滿足使用。2. 水源：滿足使用（壓力不低于 2.4Mpa）。3. 電源：電負載容量不低于 40kw。4. 輔助熱源：利用電輔助加熱。四、設計理念. 采用整合設計原則，從項目立項到施工設計的整個過程，綜合考慮用戶的建筑物、使用工況、集熱器規

3、格及性能參數、系統配置及運行方式、使用和維修、節能與安全、經濟效益等因素，均應符合工程系統的設計原則。 . 力求使太陽能與常規能源最佳組合， 充分利用太陽能， 最大限度降低常規能源消耗量， 從而達到節約費用開支之目的。. 系統設計的先進行、安全性、可靠性、耐久性等綜合考慮。 . 較好的經濟效益和社會效益，為客戶在環保、節能、文明用水、洗浴檔次等方面提供一套可靠的硬件設施。五、系統設計太陽能熱水工程主要有集熱器、儲熱水箱、輔助熱源、循環管道、自動控制、五部分組成。. 集熱器1. 熱負荷： 需用熱水量 10000kg Q=10000kg×(45 - 15) ×4.187=125

4、6MJ2. 集熱面積：太陽能熱水系統的產水量與太陽輻射強度和日照時間密切相關，一年四季變化很大。因此本方案按年平均輻射進行設計。據資料查得本地日平均太陽輻射量為17MJ/m2。太陽能熱水系統集熱效率為 56%，則集熱面積為A=1256MJ/(17MJ/m2× 53%)=139.4m2。為安裝組合便利取24 組，采光面積154 。3. 集熱器選型及鋪設安裝：. 光源牌太陽能集熱器技術參數：真空管規格： 47×1500mm每組集熱器采光面積：6.4m2。單組真空管支數：56 支單管額定產水量：8 kg/ 天每組額定產水量：448kg/ 天. 設計選型：根據上述技術參數，系統設計

5、總配置集熱器為 24 組。采光面積 154m2。利用真空管秋三個季節晴好天氣日產 45以上熱水 10 噸。冬季在產水量不變的情況下，水溫可達到1344 支，春、夏、35以上。. 集熱器安裝鋪放按照用戶提供的建筑物可占用面積，將太陽能集熱器安裝在樓頂以串3 組并3 組的方式東西排列，南北兩排。整個集熱器所產熱水直接進入儲水箱備用。. 儲熱水箱儲熱水箱 1 個，膽尺寸為： 3000 ×2000 ×1830 ，水箱容量為 10.08 噸，放置在樓頂能承重的適合部位。膽采用進口 SUS304食品級不銹鋼 1.5mm板材，亞弧焊接而成，外皮為 0.4mm彩鋼板裝飾，中間60mm聚氨酯

6、發泡保溫。.輔助加熱太陽能作為一種新能源，取之不盡，用之不竭，但不能解決全天候供應熱水問題。陰雨天氣或光照不足時，需要相應的輔助熱源才能滿足熱水需求。根據客戶的實際情況，確定利用電輔助加熱。采用專用輔助電加熱機組， 該機組電加熱管采用特殊不銹鋼材料制成， 具有防腐抗水垢功能， 壽命高于一般管12 倍。 . 管道循環系統1. 管道管件：采用國標熱鍍鋅鋼管，鑄鐵或沖壓管件。2. 管道保溫： 50mm特制巖棉保溫管，外纏防水布，化纖玻璃絲布，樹脂膠涂刷包裝；（或聚氨酯保溫）同時加裝電伴熱帶，預防冬季管道凍堵。3. 電磁閥：采用名牌產品。4. 手動閥門：采用銅體閘閥。. 自動控制系統根據本工程系統功能

7、的要求，此控制系統全部由我公司獨立設計制作完成，實現自動化智能操作，確保最佳經濟運行，水溫水位、進水出水、循環系統、輔助加熱等工作狀態數碼顯示，直觀可見，操作人員一目了然，管理使用十分方便。系統安裝控制柜 1 臺，電加熱驅動柜 1 臺，同時具備手動強制啟停功能，維修更方便，功能更齊全。六、系統工作原理及運行方式. 工作原理：本系統采用定溫進水、溫差循環的運行方式，晴好天氣充分利用太陽能，陰雨天氣或光照不足時，使用輔助加熱。. 運行方式1. 定溫進水：當集熱器溫度達到設定溫度值45時，上水電磁閥自動開啟，將集熱器中的熱水頂進儲熱水箱，集熱器溫度低于設定溫度時，電磁閥自動關閉，停止上水。系統吸收太

8、陽熱量儲存于集熱器的水中，使溫度繼續升高，然后再開啟，再關閉。通過這樣一個不斷重復的過程，把太陽的能量轉化為熱能，直到把儲熱水箱的水加滿。2. 溫差循環：儲水箱水滿后，只要有輻射，集熱器的水溫必然繼續升高，當集熱器的水溫高于水箱底部溫度 8時，循環泵啟動，系統開始循環，水箱繼續增溫，直到兩個水箱的水溫接近時，循環泵停止工作。這樣即可保證太陽能得到最充分的利用。3. 輔助加熱：. 自動監測水溫：陰雨天氣或光照不足水箱水溫低于設定值45時，控制系統自動打開輔助熱源，水溫達到設定溫度時，輔助熱源自動關閉。. 自動監測水位：當洗浴人數較多，用水量過大，水箱水位降到20%時 ，進水電磁閥自動打開，向水箱

9、注入自來水水，同時啟動輔助熱源，溫度升到設定溫度時自動關閉，從而保證及時供應熱水。七、系統功能及特點. 高效節能，成本低廉最大效率的利用太陽能量可節約能源 75%以上，運行成本大大降低，智能化控制還可以節省人員開支，所以日常運行費用很低。 . 安全可靠，沒有危險太陽能沒有常規能源所存在的易燃易爆、中毒、斷路、觸電等危險，因此是最安全最可靠的熱水系統。. 綠色環保，沒有污染采用了太陽能潔凈綠色能源，避免了礦物燃料對環境的污染。因此，系統在制熱水的過程中沒有粉塵懸浮微粒的污染，也沒有廢渣、廢水物的產生，更沒有硫化物、氮化物、一氧化碳和二氧化碳的排放，符合國家環保政策，利國利民，為用戶提供了一個干凈

10、、舒適的生活空間。. 控制先進，智能運行系統采用了先進的智能化控制技術，實行自動控制，最佳經濟運行，可設置全天候供應熱水，使用非常方便。. 整個集熱系統安全可靠，使用壽命長，在正常情況下，使用壽命可達到15 年以上。八、施工方案 . 不破壞建筑物的結構和承載能力。. 不破壞樓頂面防水層和附屬設施。. 采取緊固措施，保證系統設備能經受大風力的負載。. 集熱器基礎建在樓頂防水層 5-10cm 以上高度，為樓頂面日后維修提供便利。. 集熱器擺放面向正南方或偏西10 度，安裝斜角不大于36 度。. 電控系統的安全符合GB8877規定的要求。. 電源線及信號線的安裝符合GB50258規定的要求。. 管道

11、的坡向和坡度根據系統設計要求進行安裝，DN32以上管道用法蘭連接，DN32以下管道用活節或焊接連接，管道支撐有足夠的強度，支撐點最大安裝距離不超過 3 米。管道保溫工藝及材料厚度均按設計要求規操作。. 水泵的型號選擇符合設計和合同的要求。 . 調試驗收：整個系統在運行或靜態時均不出現滲漏現象，安裝符合驗收標準規定的指標，水溫、水質檢驗符合設計要求。魯青太陽能熱水工程部10 年來始終堅持免費提供太陽能熱水工程設計方案2010-02-20 16:00魯青太陽能熱水工程部始終堅持太陽能熱水工程設計方案免費推廣給中小太陽能企業提供最無私的幫助，已經成功設計施工1000 多個大中型太陽能熱水工程1, 公

12、用建筑學校賓館桑那浴池太陽能工程集中水箱直接換熱強制循環集中集熱適用建筑類型游泳池、大型酒店、賓館等24 小時供水場所、其他需要熱水供應的公共場所系統技術成熟，運行非常穩定可有效的節約輔助能源，降低使用成本，系統操作非常簡單技術成熟，普及率高，配件非常普及，便于安裝和維護系統采用集中集熱、集中儲熱，集熱單元統一安放，需要有足夠面積根據技術要求，集熱系統一般采用承壓或非承壓兩種方式儲熱水箱材質一般采用sus304 不銹鋼或具布防腐技術的碳鋼板系統利用定溫回水和溫差循環方式，有效利用太陽能，系統利用率高系統控制功能完善，有很好的防：東、防垢配置，有效保證廠熱水的舒適2·酒店、醫院、賓館、

13、洗浴中心用水客戶要求解決措施全天 24 小時供應熱水并要求供水穩定采用雙能源供熱系統；雙水箱或者多水箱供水壓力要求穩定室管路設計增壓恒壓控制全自動智能化控制采用微電腦系統控制，可實現無人監控供水衛生標準要求高定時高溫消毒提高熱水利用率，節約用水IC 卡取水或者感應取水即開即出熱水室管道循環系統，保證即開即出熱水3·學校、工廠企事業單位用水客戶要求分時段定點供應熱水短時間供應熱水集中陰雨天氣能夠保證洗浴全自動智能化控制解決措施采用微電腦時控定時使用熱水設計水箱容量大；雙水箱或者多水箱采用雙能源供熱系統采用微電腦系統控制，可實現無人監控清華太陽能廠太陽能工程部84·小區房地產單

14、機集體安裝工程項目客戶要求全天 24 小時供應熱水每戶用水量不均勻需要與建筑和諧統一便于物業統一管理，統一維護解決措施采用光電互補，實現全天供水系統產用集中供水或單機獨戶安裝提前介入建筑設計考慮太陽能設備安裝設計磁卡取水，節省費用，便于管理平板太陽能熱水器設計方案太陽能是最具潛力的可再生能源。我國太陽能資源極為豐富，年太陽能輻照總量大于502萬 kJ/ 、年日照時數超過2200h 的地區占國土面積2/3 以上。按我國2000-2015 年新能源和可再生能源產業發展規劃要求，我國太陽熱水器保有量到2015 年達到 2.7 億 m2，2020年達到 5.0 億 m2， 2005 年我國太陽能熱水器

15、的保有量7500 萬 m2，由此可見，太陽能光熱利用有著廣闊的市場前景。太陽能熱利用的圍非常廣，可以供暖、干燥、制冷、發電、海水淡化、消毒等。太陽能供熱采暖是太陽能利用的新方向，它可以滿足冬季供暖, 其它季節供熱水, 是太陽能光熱綜合應用新技術 , 在我國北部地區的應用已引起了關注。長三角地區雖然屬于非供暖地區，但冬季也相當寒冷， 給人們的生活生產帶來諸多不便，有供暖的必要。 供暖常見的熱源主要是燃煤、燃氣、燃油鍋爐或熱電廠蒸汽。在長三角地區，由于供暖時期較短，相關設施不完備，一般情況下冬季常用空調制熱，耗電量大，效果不好，人們迫切要求開發節能型供暖設備，太陽能供暖首當其沖。長三角所處華東地區

16、是我國太陽能資源豐富的地區之一，太陽能年輻射總量在3.3 ×1068.4×106 千焦 / 米 2 之間，每平方米的得熱量相當于112 286 公斤標準煤！按目前太陽能光熱轉換率最低45%考慮，太陽能用于生活、生產供熱采暖完全可以勝任。1、設計資料：本工程為滿足飛索半導體（中國）供暖及熱水需求設計，設計耗熱量為120kw。2、設計依據1)GB/T18713-2002 太陽熱水系統設計、安裝及工程驗收技術規2)ISO9806-1 ： 1994太陽集熱器檢測方法3)GB/T6424-997 平板型太陽能集熱器技術條件4)GB4271-84 平板型太陽能集熱器熱性能試驗方法5)G

17、B/T1551-1995 太陽能熱水器吸熱體、連接管及其配件所用彈性材料的評價方式6)GB/T 13384 92機電產品包裝通用技術條件7)GBJ93-86 工業自動化儀表工程施工及驗收規8)GB50242-2002 建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規9)GB50268-97 給水排水管道工程施工及驗收規10)GB50332-2002 給水排水工程管道結構設計規11)GBJ15-88 建筑給水排水設計規12)JGJ116-98 建筑抗震加固技術規程13)GB50009-2001 建筑結構荷載設計規14)GB50057-94 建筑物防雷設計規15)JGJ/T16-92 民用建筑電氣設計規16)

18、GBJ131-90 自動供儀表安裝工程質量檢驗評定標準17)GB/T50106-2001 給水排水制圖標準18)GB4272-92 設備及管道保溫技術通則19) 98R418 管道及設備保溫國家建筑標準設計圖集20) 建質 2003 4 號全國民用建筑工程設計技術措施2003 年 3 月 1 日起執行21)JGJ59-99 建筑施工安全檢查標準3、設計參數3.1 氣象參數地理位置：北緯31.3 °,東經 120.6 °年太陽輻照量：水平面 4657.516MJ/m2，30°傾角表面 5544.37MJ/m2 年日照時數： 1997.5h年平均日照時數：5.5h年平

19、均溫度：16.0 ；年平均日太陽輻照量：水平面12.76 MJ/m2 ，30°傾角表面15.191MJ/m23.2 熱水設計參數小時耗熱量： 120kw設計熱水溫度：60設計冷水溫度：173.3 太陽能集熱器性能參數集熱器類型：平板集熱器集熱器規格型號：YASOL-PM-111114集熱器采光面積：2m24、設計方案4.1 工程原理圖說明（結合運行原理圖）：1 、根據的地理位置，集熱器采用30°傾角，保證太陽熱水系統冬季熱水供應。2 、工質循環管道采用紫銅管，耐腐蝕、耐高壓，壽命長。3 、采用兩個水箱： 一個作為集熱水箱， 另外一個作為恒溫供水水箱。 雙循環控制，24h 供

20、應熱水。4 、自動補水： 系統采用電磁閥自動補水，當供熱水箱水位低于設定水位時打開電磁閥進行補水。5 、集熱溫差循環：在儲熱水箱與集熱器之間采用溫差循環控制。當集熱器溫度T1 比儲熱水箱水的溫度T2 高 5以上， 集熱循環水泵P1 自動啟動； 當二者之間的溫差小于2時， P1 停止運行。6 、防凍：系統采用雙循環控制，集熱循環介質采用YASOL雙循環承壓系統專用循環介質，高沸點、低凝固點，徹底解決防凍問題，保證系統一年四季正常運行。7 、恒溫供水：控制柜恒溫智能控制，恒溫供水。當供熱水箱溫度T3 低于 52時，啟動輔助能源，開始加熱。當供熱水箱溫度達到55時停止，滿足用水溫度，輔助熱源為容積式

21、水加熱器，熱媒為蒸汽。8 、兩水箱之間的循環：當儲水箱溫度T2 比供熱水箱溫度T3 高 5以上時，循環泵 P2 啟動，兩水箱之間開始循環，當二者之間的溫差小于2時， P2 停止運行。以達到節能的作用。9 、注意事項：電磁閥前面加裝過濾器，以防止雜質堵塞電磁閥；水平安裝的單向閥選用升降式單向閥，垂直安裝的單向閥選用旋啟式單向閥。4.2 、設計計算4.2.1太陽集熱器的定位太陽集熱器朝向: 正南；傾角 :30 °。4.2.2集熱器面積確定4.2.2.1確定太陽能保證率f屬太陽能資源一般區，系統全年使用，取太陽能保證率f 0.6 。4.2.2.2確定管路及貯水箱熱損失率L 由于系統保溫的熱

22、水管路和貯熱水箱等部件都在室，環境溫度較高，L 取 0.05 。4.2.2.3集熱器年集熱效率cd取 ta 17 ； ti tL/3+2tend/3= 45.67； SY 5.5h ; JT 15191KJ。歸一化溫差 =767W/m2則歸一化溫差X=0.0374 ? W。查得cd 0.55 。取 Qw 20571L / d ; c = 4.187kJ /（ kg?）； r 1kg/L ；tend 60； tL 17； JT 15191KJ/ ； f 0.6 ； L 0.02 ； cd 0.55 。Ac=326.6m2集熱器的規格為一塊2 ，則需要 163.3塊集熱器，取 164。則實際集熱器

23、面積為328 。4.2.3設備選型4.2.3.1貯熱水箱按每平方米太陽集熱器面積對應75L 貯熱水箱容積確定：水箱的有效容積 Vr 75Ac24600L4.2.3.2集熱系統循環泵按每平方米集熱器的流量為0.02kg / ( ?s）計算，集熱系統的流量為23616L / h，此流量即為集熱系統水泵的流量。4.2.3.4集熱系統換熱器加熱面積計算0.95x112920/5000/5/0.8=5.4m24.2.4系統節能效益分析4.2.4.1基礎參數電熱值 3600KJ/ kwh用電價格 0.55元 /kwh電鍋爐效率 0.95天然氣熱值： 34000KJ/m3天然氣價格：2.4 元 /m3燃氣鍋

24、爐效率： 0.8柴油熱值： 46040kj/kg柴油價格： 5.42元 /kg燃油鍋爐效率： 0.85標準煤熱值： 29298 kj/kg煤價格： 800 元 / 噸燃煤鍋爐效率： 0.65太陽能熱水系統年節省量Qsave取 Ac 328 ; JT = 5544.37MJ/ ； cd 0.55 ； c 0.05 。代入公式則Qsave=AcJT(1- c) cdQsave 950194MJ/a壽命期太陽能熱水系統的總節省費用節省蒸汽：年節省費用：壽命期節省費用：71330x1+ （ 1+0.1 ） +（ 1+0.1 ） 2+（ 1+0.1元）3+（1+0.1） 20-910840x0.01x2

25、0=3905041元節省電費：年節省費用：950194x0.55x1000/(3600x0.95)=152809元壽 命 期 節 省 費 用： 152809x1+ （ 1+0.1 ） + （ 1+0.1 ） 2+ （ 1+0.1 ） 3+ （ 1+0.1 ）20-910840x0.01x20=857378.8元節省天然氣費：年節省費用：950194x2.4x1000/(34000x0.8)=83841元壽命期節省費用：153790 x1+ （ 1+0.1） +（ 1+0.1） 2+ （ 1+0.1）3 +（1+0.1 ）20-910840x0.01x20=4621901元節省柴油費：年節省費用

26、：950194x5.42x1000/(46040x0.8)=139825.5元壽命期節省費用：139825.5x1+ （ 1+0.1） +（ 1+0.1） 2+（ 1+0.1）3 +（1+0.1 ）20-910840x0.01x20=7829831元節省燃煤費：年節省費用：950194x0.8x1000/(29298x0.65)=39916.4元壽命期節省費用：765034 x1+ （ 1+0.1） +（ 1+0.1） 2+ （ 1+0.1）3 +（1+0.1 ）20-910840x0.01x20=2105039.5元太陽能熱水系統二氧化碳的減排量取 W=29308KJ/kg;n=20 年；

27、FCO2=0.866kg 碳 kg 標準煤， Eff=0.95代人公式則Qco2 =1890t20 年二氧化碳的減排量為1890t 。太陽能熱水工程設計太陽能熱水工程系統太陽能太陽熱水工程 應用場合多： 太陽能熱水工程應用廣泛，從一般家庭、小單位到大企業、大集團；幾十人、幾百人甚至上千人的洗浴都可應用。 適用圍廣： 根據不同地域及所處緯度選擇合適傾角的集熱器；集熱器；根據不同氣候配置不同真空集熱管。根據屋面結構選擇不同類別的 選擇類型多： 單機串并聯熱水工程從經濟型到豪華型；到溫差循環；家用太陽熱水工程從普通型到別墅型。聯集管集熱模塊熱水工程從自然循環 經濟實用：集熱部件采用國際領先的干涉膜技

28、術，集熱性能更強，性價比更高。生產制造選用先進的進口設備及科學的管理體系，保證工程產品的質的精良，達到工程項目較高的使用性能。一次性投資， 長期受益； 一般三年左右可收回投資，相當于節能使用十二年以上，投資回報率高。 環保節能：無公害，無污染，有利于房頂防曬；90%節電，是綠色環保節能的首選。熱水工程解決方案比較1. 熱泵與太陽能相結合的解決方案大規模的集中熱水系統， 將太陽能與空氣源熱泵聯合，空氣源熱泵作為輔助加熱， 使太陽能與空氣源熱泵優化組合，能實現在充分利用太陽能的前提下，保證一年365 天每天都能產生足夠的熱水，其耗能遠小于常規太陽能熱水系統的運行費用指標。將空氣源熱泵熱水系統引入到

29、太陽能中央熱水系統的應用，解決了太陽能輔助能源問題，并將兩者的優勢同時發揮，實現了熱水系統最節能、最合理的結合運用。太陽能系統與熱泵系統既是相對獨立又是聯合的系統。根據需要，它們既能分別單獨滿足使用要求，又能聯合滿足使用要求。2. 集中空調系統的制冷、采暖、熱水一體化解決方案夏天，多功能一體機組制冷時，采用高溫轉低溫預蒸發制冷技術，使機組制冷比普通中央空調節能30%以上，且通過機組回收的廢熱制取節能的55熱水， 比普通電熱、 燃油、 燃氣熱水器節能 100%。冬天，多功能一體機組無須制冷只需熱水及取暖，機組設計采用獨有低溫制熱技術，機組在 - 15低溫環境下，也能吸取環境中的低溫空氣，制取55

30、熱水，比燃氣、燃油、電熱等制熱設備節能70%以上，機組運行除了需用少量的電能驅動外，其它的能量全部來源于環境中和建筑中的免費熱能，機組全年綜合能效比達6.7 以上。3. 基于熱泵的別墅暖通空調熱水系統整體解決方案具體情況及其業主需求量身定做的，涵蓋冬季采暖、夏季制冷、全年提供生活熱水、灰塵吸附、空氣滅菌凈化甚至恒溫恒濕，泳池加熱等諸元的合理的科學的整體解決方案。運用熱泵、太陽能、地暖、自動控制等方式有機結合，可做到使業主能擁有自動運行的低能耗、高品質的生活空間。4. 酒店服務業中央空調解決方案特為大中型建筑物（特別是酒店服務業）中央空調系統的設計的熱源塔冷（熱）源熱泵，具有明顯的初投 資低、節能和性能穩定優勢。熱源塔熱泵夏季制冷具有比冷卻塔更好的冷卻效果，較低的風速令人滿意的降低了噪音；冬季熱源塔由于采用了寬帶小溫差傳熱設計，吸取低品位熱源能力比窄帶空氣源熱泵換熱器結霜溫度下降了 56， 減少了 85%的結霜機率。 在環境負溫度運行期間， 設計有噴淋防霜系統以及旋流汽液分離消噪系統，有效地控制