1、PAGE PAGE 8 太陽(yáng)能生活熱水洗浴系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案文件設(shè)計(jì)單位：聯(lián)系電話：地 址：H T T P ： 太陽(yáng)能生活熱水洗浴系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明方案基本原則遵守國(guó)家相關(guān)法律、法規(guī)及太陽(yáng)能、給排水、采暖和土建等專(zhuān)業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。綜合考慮產(chǎn)品、系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性、運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性、使用便利性和使用壽命等各方面因素，選擇實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方案。依據(jù)工程圖紙及現(xiàn)實(shí)條件，參考同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)說(shuō)明21設(shè)計(jì)依據(jù)GB/T18713-2002太陽(yáng)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范GB50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T17581-1998真空管太陽(yáng)集熱器GB/T6424-1997太陽(yáng)能集熱器技術(shù)條件GB4

2、301-84太陽(yáng)能集熱器熱性能試驗(yàn)方法GB50207-1994屋面工程技術(shù)規(guī)范Q/WJW01-2001不銹鋼水箱GB/T4272-1992設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則GB50057-1994建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T15513-1995太陽(yáng)能熱水器吸熱體、連接管及其配件秘用彈性材料的評(píng)價(jià)方法GBJ1788鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范22設(shè)計(jì)方案主要考慮的幾個(gè)問(wèn)題鑒于該項(xiàng)目采用太陽(yáng)能加電輔助能源熱水系統(tǒng)用于洗浴使用的特點(diǎn)，我們認(rèn)為，該方案設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮用戶單位的下列問(wèn)題，科學(xué)設(shè)計(jì)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)，使其達(dá)到合理、可靠、先進(jìn)。（1）系統(tǒng)應(yīng)保證全天供應(yīng)熱水，并考慮在高峰用水情況下，確保熱水供應(yīng)問(wèn)題，循環(huán)供水方式打開(kāi)淋浴頭進(jìn)出

3、熱水。（2）系統(tǒng)應(yīng)配置輔助電加熱設(shè)施，以解決陰雨天或太陽(yáng)能不足時(shí)的熱水供應(yīng)問(wèn)題。（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮優(yōu)先利用太陽(yáng)能源加熱熱水；當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，再利用輔助能源補(bǔ)充熱能，以達(dá)到環(huán)保和節(jié)能降耗的目的。（4）系統(tǒng)處在京津地區(qū)，冬季寒冷結(jié)冰。因此應(yīng)充分考慮太陽(yáng)能及管路的冬季防冬問(wèn)題。（5）要綜合考慮建筑設(shè)計(jì)，合理選擇太陽(yáng)能和其他主要設(shè)備的放置位置。（6）太陽(yáng)能系統(tǒng)和換熱水箱的擺放和布局方式應(yīng)巧妙設(shè)計(jì)，以解決太陽(yáng)能系統(tǒng)的布局與擺放應(yīng)與周?chē)慕ㄖ锵鄥f(xié)調(diào)問(wèn)題, 并換熱系統(tǒng)運(yùn)行方便、安全.（7）變頻全天供水，系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠。（8）太陽(yáng)能系統(tǒng)和電輔助加熱系統(tǒng)應(yīng)可靠、耐用、方便管理。（9）在保證工程質(zhì)量的前提下

4、，盡可能降低工程造價(jià)，提高工程的性?xún)r(jià)比。23系統(tǒng)基本設(shè)計(jì) （1）根據(jù)京津地區(qū)冬季寒冷結(jié)冰的特點(diǎn)，選用抗凍性強(qiáng)、熱效率高、安全可靠的熱管真空管型集熱器。（2）采用太陽(yáng)能 +電輔助系統(tǒng)聯(lián)合供熱水的系統(tǒng)方案，并優(yōu)先利用太陽(yáng)能源。當(dāng)陰雨天或太陽(yáng)能不足時(shí)，用電輔助系統(tǒng)加熱補(bǔ)充熱水。這樣可以確保熱水供應(yīng)的可靠性，并充分利用太陽(yáng)能源，最大限度地減少用電量，降低運(yùn)行費(fèi)用。（3）太陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)為溫差循環(huán)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)，達(dá)到充分利用太陽(yáng)能，系統(tǒng)集熱效率高；電輔助加熱采用溫控方式作為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輔助能源。（4）冬季采用自限溫伴熱帶防止管路結(jié)冰凍壞。（6）供水承壓供水，供水方式簡(jiǎn)單、方便.（7）采用工業(yè)級(jí)可編程電腦控

5、制器，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能和輔助加熱系統(tǒng)的全自動(dòng)化、智能化，確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，并具有可以根據(jù)用戶的實(shí)際需要，任意修改控制程序，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)控制和智能化管理。24用熱水量及水箱容量根據(jù)GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范,按照每人每天60L/天計(jì)算,每天需要洗浴的人數(shù)為3人/家,則每家需要40水量為180L,每個(gè)家庭設(shè)計(jì)水箱容量200 L.2.5太陽(yáng)集熱器數(shù)量確定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及擺放后的美觀性和檢修方便性。選擇58*1800熱管真空管,每個(gè)家庭共計(jì) 支58*1800熱管真空管。輪廓總面積為1.75m2.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)計(jì)算書(shū)2.5、1 計(jì)算參數(shù)總括表水箱總?cè)萘浚↙

6、）真空管數(shù)量（支,58*1800）總計(jì): 面積輪廓面積234 m2 2.5、2計(jì)算依據(jù)GB/T 18713-2002 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范GB 50364-2005 民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB/T 20095-2006太陽(yáng)熱水系統(tǒng)性能評(píng)定規(guī)范GB 50015-2003 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 17581-1998 真空管太陽(yáng)集熱器GB/T 17049-2005 全玻璃真空太陽(yáng)集熱管用戶要求和現(xiàn)有條件2.5、3系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算（1）天津地區(qū)的太陽(yáng)輻射資源查有關(guān)資料，天津地區(qū)全年各月水平面的月平均日太陽(yáng)輻照量見(jiàn)下表。 表1 天津地區(qū)全年各月水平面/當(dāng)?shù)鼐暥?/p>

7、斜面上的月平均日太陽(yáng)輻照量（MJ/d）月份123456789101112室外平均氣溫-4.6-2.24.513.119.82425.824.419.412.44.1-2.7水平面8.6810.5313.1315.1418.6919.6016.8716.1013.1711.308.827.78緯度斜面15.3617.3819.0418.7220.1218.9616.4916.6218.6317.4514.7713.84從上表可知：不同斜面上的太陽(yáng)輻照量是不同的，且隨月份（季節(jié)）變化而變化。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)太陽(yáng)集熱器采用橫置集熱器模塊,可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的季節(jié)跟蹤，因此設(shè)計(jì)計(jì)算選擇緯度斜面的太陽(yáng)輻射值。太陽(yáng)能

8、系統(tǒng)一般按年平均日太陽(yáng)輻照量設(shè)計(jì)。因此查表1，取太陽(yáng)集熱器斜面（當(dāng)?shù)鼐暥刃泵妫┠昶骄?6.15MJ/d作為設(shè)計(jì)值。 (2)天津地區(qū)熱管真空管集熱器的熱效率經(jīng)有關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試，真空管集熱器的效率曲線見(jiàn)右圖。從效率曲線可以看出，熱管真空管集熱器的熱效率隨tm（太陽(yáng)集熱器進(jìn)出口平均溫度）與ta（環(huán)境溫度）的溫差與太陽(yáng)輻照度的比值（tm- ta）/G的變化而變化。也就是說(shuō)，要求的產(chǎn)熱水溫度越低，環(huán)境溫度越高，真空管的熱效率就越高；反之，則越低。查GBJ19-87采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(2001年版),天津地區(qū)的氣象條件如下：年平均溫度：11.5，極端最高溫度39.1，極端最低溫度18.1。取年平

9、均溫度作為計(jì)算依據(jù)，即ta=11.5。取G=600W/，根據(jù)天津地區(qū)情況，冷水溫度取10，熱水溫度取40，則tm = (40+10)/2 = 25，由此可計(jì)算出天津地區(qū)水平坐標(biāo)的數(shù)值x =(2511.5)/600 W/=0.0225 K/ W。查上圖的太陽(yáng)集熱器效率曲線（三根曲線中中間的曲線為采光面積效率曲線），當(dāng)水平軸x = 0.0225 K/ W時(shí)，熱效率在0.78左右。因此，太陽(yáng)集熱器的采光面積熱效率取0.78。 (3)每家真空管集熱器的采光面積計(jì)算根據(jù)GB50364-2005民用建筑太陽(yáng)熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范,直接系統(tǒng)太陽(yáng)集熱器的采光面積可以按如下公式計(jì)算：式中： 直接系統(tǒng)太陽(yáng)集熱器的采

10、光面積，單位 日均用水量，單位kg。對(duì)于該太陽(yáng)能系統(tǒng)，取180kg 水的定壓比熱容，單位 KJ/(kg)。應(yīng)取4.186 KJ/(kg)。 貯水箱內(nèi)水的終止溫度，單位 。對(duì)于該太陽(yáng)能系統(tǒng)，應(yīng)取40 水的初始溫度，單位 。對(duì)于該太陽(yáng)能系統(tǒng)，應(yīng)取10 太陽(yáng)能保證率。最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建議取0.30.8。這里取0.7 太陽(yáng)集熱器采光面的年均太陽(yáng)輻照量，單位 KJ/。對(duì)于該太陽(yáng)能系統(tǒng)，取16150 KJ/d 太陽(yáng)集熱器效率。此處取采光面積效率,取0.76 管路及貯水箱熱損失。取0.1據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算如下：本工程:= 1.43 本面積為采光面積1.43. (4) 所需熱管真空管集熱器數(shù)量計(jì)算選用我公司生產(chǎn)的5

11、8*1800型熱管真空管集熱器，每塊由58*1800真空管組成，為了減小太陽(yáng)集熱器風(fēng)載荷和防止真空管被大雪裹抱，熱管真空管太陽(yáng)集熱器底部不設(shè)置反光板。根據(jù)GB/T 17581-1998真空管太陽(yáng)集熱器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，單塊太陽(yáng)集熱器的采光面積（Aperture Area）為： = 58mm14（1800-75） = 1.4/塊 太陽(yáng)集熱器的采光面積 除去聯(lián)集管和尾架遮擋部分外的真空管集熱管長(zhǎng)度 真空管罩玻璃管外徑 太陽(yáng)集熱器真空管數(shù)量因此，需要58*1800*14型熱管真空管集熱器的數(shù)量為：集熱器數(shù): 1.43/1.4 1塊 ,則每家58*1800*14型熱管真空管集熱器一套.由于熱管真空管設(shè)計(jì)

12、在陽(yáng)臺(tái)位置，建筑陽(yáng)臺(tái)的位置為0.9米， 可以放置58*1800*11型熱管真空管集熱器，每塊1.75m2。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的節(jié)能保證率：11（根）/14（根）*100%=78.5%本項(xiàng)目共計(jì)923戶住戶，合計(jì)需要58*1800*14型熱管太陽(yáng)能923套，則熱管太陽(yáng)能面積為：923(戶)*1.75（m2/戶）=1615平米。2.6集熱器擺放 A選型：選用熱管真空管集熱器，茶色鋁合金外框，與屋面、建筑等色調(diào)協(xié)調(diào)，沒(méi)有光污染。B位 置：根據(jù)建筑要求，集熱器嵌入擺放在陽(yáng)臺(tái)上。C擺放方式：設(shè)計(jì)為橫置擺放方式，鋪于陽(yáng)臺(tái)上設(shè)計(jì)的鋼支架上。詳見(jiàn)集熱器平面布置圖。D支 架： 采用角鋼在陽(yáng)臺(tái)上設(shè)計(jì)一整體支架，外刷草

13、綠色防腐防銹涂料。2.7.熱水水箱設(shè)計(jì)A位 置：水箱在陽(yáng)臺(tái)設(shè)備間，滿足250kg承重要求。B選 型：選擇換熱承壓密閉水箱，水箱容量為200L。2.8. 太陽(yáng)能循環(huán)泵設(shè)計(jì)A設(shè)計(jì)參數(shù): 工作流量Q= 20-30kg/M2.h太陽(yáng)能 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及管路沿程阻力選取工作揚(yáng)程B.品牌選擇:德國(guó)威樂(lè)熱水循環(huán)泵。C.具體型號(hào)見(jiàn)下表:型 號(hào)RL50-140技術(shù)參數(shù)揚(yáng)程(m)15流量(t)40功率(KW)4 KW電壓(AC,V)3802.9.電輔助能源設(shè)計(jì)輔加熱功率設(shè)計(jì)計(jì)算原則:應(yīng)按陰雨天完全靠電加熱加熱時(shí)計(jì)算計(jì)算參數(shù)：最長(zhǎng)加熱時(shí)間：3小時(shí) 冷水水溫：10 熱水水溫：40 加熱水量：180 由以上參數(shù)計(jì)算鍋爐加

14、熱功率為： P = CMT/ H860 = 1*180*(40-10)/3*860*0.9=2.32KW（設(shè)計(jì)電負(fù)荷為；2-4KW）式中： C：水的比熱 1千卡/kg M： 加熱水量 kg T: 加熱溫差 H：加熱時(shí)間 小時(shí) 860：每KW加熱每小時(shí)發(fā)熱量 千卡：加熱效率 90%2.10.系統(tǒng)管路設(shè)計(jì) A. 管材選型:根據(jù)用戶要求,選用熱鍍鋅管B. 管徑確定: 1.太陽(yáng)能循環(huán)管: 80 2.自來(lái)上水管: 50 3.供水管道: DN80C連接方式：根據(jù)用戶要求選用焊接連接方式;D管路保溫： 采用5CM橡塑管保溫，再纏玻璃絲布，外刷草綠色涂料。保溫效果好，又與屋頂、集熱器色調(diào)協(xié)調(diào)。211關(guān)鍵設(shè)備選

15、型介紹 1熱管真空管簡(jiǎn)介熱管真空太陽(yáng)能集熱管技術(shù)參數(shù)真空管結(jié)構(gòu)熱管真空管玻璃材料硼硅玻璃3.3材料硬度莫氏硬度7.2內(nèi)管鍍膜三靶干涉膜工藝太陽(yáng)吸收比0.965(AM1.5)半球發(fā)射比h0.035(805)空曬性能參數(shù)230m20C/KW悶曬太陽(yáng)輻照量H4.7MJ/ m2(35)真空集熱管的平均熱損系數(shù)ULT0.85W/( m2. )真空夾層內(nèi)的氣體壓強(qiáng)P5. 0X 10 - 3Pa壽命15年以上系統(tǒng)產(chǎn)品介紹（1）太陽(yáng)集熱器選型與布置目前國(guó)內(nèi)使用的太陽(yáng)集熱器類(lèi)型主要有平板集熱器、全玻璃真空管集熱器、熱管集熱器。平板集熱器不防凍，一般只在春、夏、秋三季使用；全玻璃真空管集熱器在零下25條件下，仍可

16、產(chǎn)生熱水，可一年四季使用，但冬季利用太陽(yáng)能的效率較低，是目前普遍使用的產(chǎn)品；熱管集熱器可在零下50條件下使用，但其冷凝端（加熱端）表面積僅是全玻璃真空管的百分之一，承壓運(yùn)行，換熱效率高，安全可靠，適合在北方高寒地區(qū)使用。因此選擇熱管真空管集熱器。我公司生產(chǎn)的工程用熱管真空管集熱器模塊，已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，模塊所有的復(fù)雜技術(shù)已在車(chē)間完成，現(xiàn)場(chǎng)安裝只需簡(jiǎn)單拼接即可，方便快捷，美觀大方。1）熱管太陽(yáng)能集熱器內(nèi)膽：無(wú)氧銅金屬焊接制作保溫：無(wú)氟聚氨酯發(fā)泡保溫，保溫性能好，綠色環(huán)保外框：茶色抗腐蝕鋁合金型材,無(wú)光污染,美觀熱管真空管密集式排列：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度集熱熱管真空管數(shù)量多，吸熱快，效率高集熱器性能參數(shù)熱

17、管型號(hào)熱管數(shù)量保溫材料許可壓力接口外形尺寸58*180011支聚氨酯6kg/cm2Dg25*30900*2000（2）控制器選用本公司生產(chǎn)的可編程控制器，控制程序采用我公司研發(fā)的太陽(yáng)能工程系統(tǒng)專(zhuān)用控制程序，功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)任意功能的自動(dòng)控制，可根據(jù)實(shí)際任意更改和升級(jí)控制程序，并可遠(yuǎn)程監(jiān)控?？刂破?我公司根據(jù)多年安裝經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用程序 程序控制，靈敏準(zhǔn)確 程序可任意更改升級(jí)六.系統(tǒng)原理61太陽(yáng)能溫差循環(huán)加熱當(dāng)進(jìn)口控制器使太陽(yáng)能系統(tǒng)自動(dòng)溫差循環(huán)控制。當(dāng)太陽(yáng)集熱器水溫高于儲(chǔ)熱水箱水溫時(shí)，循環(huán)水泵自動(dòng)啟動(dòng)，將儲(chǔ)熱水箱內(nèi)較低溫度的水泵入太陽(yáng)集熱器繼續(xù)加熱，同時(shí)將太陽(yáng)集熱器內(nèi)較高溫度的熱水頂入儲(chǔ)熱水箱。如此，通過(guò)使儲(chǔ)熱水箱水溫升高的方法儲(chǔ)存太陽(yáng)集熱器吸收的太陽(yáng)能。62儲(chǔ)熱水箱水溫控制當(dāng)由于循環(huán)散熱等原因，使儲(chǔ)熱水箱的水溫低于設(shè)定值時(shí)（一般應(yīng)設(shè)定在4555之間），進(jìn)口控制器會(huì)自動(dòng)根據(jù)情況選擇加熱方式。當(dāng)太陽(yáng)能正常時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)水泵，通過(guò)太陽(yáng)能加熱儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水；當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)生物質(zhì)鍋爐加熱，加熱到設(shè)定溫度，輔助加熱自動(dòng)停止。63用熱水采用全天供熱水方式，保證打開(kāi)淋浴噴頭很快就出熱水。七.協(xié)商部分1、放置太陽(yáng)能水箱設(shè)備間最好全封閉處理，水