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1、北京天普集团地址 北京 大兴 芦城工业区 太阳能热水系统工程 方案书 设 计单 位 天普新能源科技有限公司 设计单位地址 北京 大兴 芦城工业区 设 计日 期 2012 年 9 月 14 日 北京天普集团2 地址 北京 大兴 芦城工业区 目录 第一章 社会背景 3 第二章 设计方案 4 1 工程基本概况 4 2 设计依据 4 3 太阳能集热面积及产热水量 7 4 技术建议书 8 第三章 详细材料技术说明 9 1 集热器的选型 9 2 天普太阳能系统集热水箱 10 3 真空管玻璃集热管 12 4 支架 14 5 外露管线冷 热水管道 14 6 采用优质阻燃橡塑保温 14 7 全自动控制系统 15
2、 8 密封件 16 9 水泵 16 10 电磁阀 17 11 其他材料 17 第四章 太阳能系统工作原理 19 第五章 售后服务承诺 20 1 天普公司承诺 20 第六章 工程实例 21 第七章 公司资质 29 1 公司基本情况 29 2 单位经营情况 45 第八章 节能效益分析 47 1 经济效益对比 47 2 社会效益对比 48 第九章 检测报告 50 北京天普集团3 地址 北京 大兴 芦城工业区 第一章社会背景 现代建筑为满足居住者的舒适要求和使用需要 应具备供暖 空调 热水供应等一系 列功能 我国民用建筑的整体舒适度低于世界各发达国家 但建筑能耗已占全国能源消费 总量的 25 以上 接
3、近发达国家建筑用能占全社会能源消费量1 3 左右 目前我国每年建 成的各类房屋总建筑面积达 16 19 亿平方米 随着经济的发展和人民生活的提高 建 筑能耗还将大幅度增长 我国人口众多 人均能源资源占有量低于世界人均值 由于石油和天然气资源不足 以煤炭为主的能源供应造成了严重的环境污染 我国的CO2排放量已居世界第二位 京都 议定书 的正式生效 更加大了保护环境和改变经济增长模式的压力 近年来大量进口石 油天然气的现状 已经对国家的能源供应安全产生了严重威胁 因此 必须发展循环经济 建设节约型社会 开发利用清洁可再生能源 加快可再生能源在建筑中的应用和发展 太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源 是
4、21 世纪以后人类可期待的 最有希望的能 源之一 用太阳能加热低温热水 小于100 的太阳能热水器 系统 是当前太阳能热利 用中技术最成熟 经济上最具竞争力 应用最广泛 产业化发展最快的领域 我国的太阳 能热水器产业在 20 世纪 90 年代后期以来发展迅速 我国已成为世界上产量最多 总使用 量最高 发展潜力最大的太阳能热水器市场之一 对于年日照时数大于1200h 年太阳辐照量大于3500MJ 的地区 宜设计 选用太 阳能热水系统 遵照的基本原则是 对太阳能资源丰富和较为丰富的地区 应在有热水供 应需求的民用建筑上推广使用太阳能热水系统 对资源一般地区 应优先考虑和选择使用 太阳能热水系统 资
5、源贫乏的地区 应进行投资收益分析 并在合理的前提条件下 优先 选择使用太阳能热水系统 本方案的编写宗旨是使太阳能热水系统的设计 安装 调试和工程验收既符合太阳能 热水系统的自身特点 又符合建筑 结构 给排水 锅炉等专业的现行设计 施工规范 以及国家现行的有关强制性标准的规定 既能满足用户的热水需求 又能获取最大的节能 效益 使民用建筑太阳能热水系统的设计 安装与建筑和周围环境协调一致 风格统一 便于维修 在系统交付用户使用后 运行安全可靠 性能稳定 经济适用 北京天普集团4 地址 北京 大兴 芦城工业区 第二章设计方案 此项目系统设计原则 1 节约日耗费用 充分利用太阳能 2 倡导环保 3 节
6、省投资 具有良好的设备投资性能价格比 4 方便用户 所有操作全自动控制执行 5 系统运行安全可靠 故障率低 6 系统符合国家产业政策和技术标准 一次通过规范的检测验收 1 工程基本概况 1 用户基本情况 本工程位于北京市西苑饭店 现在运用锅炉提供生活热水和供暖所需的能源 我们设 计的目标是运用太阳能系统最大化替代现有常规能源 辅助热源采用原有锅炉采暖系统 2 基本设计简述 采用天普太阳能集热模块 47 1600 60 集热系统 热水循环系统 加热水循环泵 控制系统 辅助热源系统 等实现对用户热水 采暖的需求 因本设计初无法得到建筑采 暖基本数据 我们只考量生活热水100 吨为设计依据 2 设计
7、依据 1 引用标准 1 GB50364 民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 2 GB T12936 太阳能热利用术语 3 GB T17049 全玻璃真空太阳集热管 4 GB T17581 真空管太阳集热器 5 GB T18708 家用太阳热水系统热性能试验方法 6 GB T18713 太阳热水系统设计 安装及工程验收技术规范 7 GB T19141 家用太阳热水系统技术条件 北京天普集团5 地址 北京 大兴 芦城工业区 8 GB50015 建筑给水排水设计规范 9 GB50242 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 10 GB4272 设备及管道保温技术通则 11 GB50185 工业设备
8、及管道绝热工程质量验收评定标准 12 GB50300 建筑工程施工质量验收统一标准 13 GB50096 住宅设计规范 14 GB50057 建筑物防雷设计规范 15 GB50207 屋面工程质量验收规范 16 GB50275 压缩机 风机 泵安装工程施工及验收规范 17 GB50307 智能建筑工程质量验收规范 18 GB50205 钢结构工程施工质量验收规范 19 GB50171 电气装置安装工程盘 柜及二次回路接线施工及验收规范 20 GB50258 电器装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规法 21 GB50268 给水排水管道工程施工及验收规范 22 GB4706 1 家用和类
9、似用途电器的安全 第一部分通用要求 23 GB4706 12 家用和类似用途电器的安全 贮水式电热水器的特殊要求 24 GB14536 1 家用和类似用途电自动控制器 第一部分通用要求 25 GB T8877 家用电器的安装 使用 检修安全要求 26 GB50009 建筑结构荷载规范 27 GB50017 钢结构设计规范 28 GB50054 低压配电设计规范 2 太阳能热水方案实施的可行性及重点设计 鉴于本太阳能系统用热水的特点 根据国家相关设计规划 结合多年来我公司在太 阳能系统设计安装方面的经验 在满足上述条件规定的设计要求的基础上 要保质保量的 完成该项目 我方从以下几个方面确保该项目
10、的可行性 合理性 安全性 2 1 优先和充分利用太阳能源加热 由于系统配置了辅助加热系统 因此在保证每天的热水使用的条件下 就存在如何解 决优先和充分利用太阳能加热 尽量减少辅助能源热源加热 以减少辅助热源使用费用的 问题 为了解决优先和充分利用太阳能加热问题 我方的太阳能系统全部采用了智能控制器 北京天普集团6 地址 北京 大兴 芦城工业区 和我公司专门开发的控制程序 系统能够可以随时监测太阳能系统的各种水温 水箱水量 压力 流量 时间等参数 系统控制器会自动根据这些参数计算出太阳能加热能否满足事 先设定的用水量和温度的需求 当太阳能加热能够满足设定要求时 辅助加热系统不启动 当太阳能加热不
11、能够满足热水需求时 系统会先让太阳能对冷水加热 然后再通过辅助加 热系统加热 从而实现了充分利用太阳能加热 仅让辅助热源补充太阳能产水不足的功能 有效地减少了辅助热源的用量 降低成本运行 最大限度地减少辅助热源使用量 达到了 降低运行费用的目的 2 2 任意修改太阳能系统运行模式 灵活满足用户全年用热水需求变化 根据我方以往的经验 用户用热水的时间和用水方式等会作出调整或变化 为此 我 方设计的系统考虑了可能多种设备预留 并选用自动控制器 控制程序选用我公司根据多 年太阳能安装经验开发的类太阳能系统控制程序 该控制程序可根据实际情况 随时任意 更改 从而可满足方在今后使用太阳能时 根据情况对太
12、阳能系统进行任意调整的问题 该设计在全国几千个太阳能系统上应用后 效果良好 2 3 双重措施确保系统防冻 防冻设计是我国冬季结冰地区热水系统必须重视的问题 根据我公司多年的设计经验 采用根据管道水温和太阳能集热器水温 对系统实现循环防冻和电伴热带防冻相结合的双 重防冻措施 在此地区可以保证管道冬季不被冻死 从而确保系统正常工作 2 4 减少系统维修 提高系统可靠性 太阳能系统经常发生的故障主要包括 水泵噪音大或损坏 电磁阀开闭失灵 控制系统失效 电伴热带失效 阀门漏水或失灵 真空管炸管漏水 冬季管路结 冰导致系统无法使用 我方将会根据我方多年来的经验 尽可能地减少上述发生的故障 确保系统正常运
13、行 2 6 合理设计解决太阳能与建筑协调性 在太阳能集热器选型 布局 管路敷设等方面充实考虑了与周边环境的协调问题 最 好达到太阳能系统与周边环境相互映衬 完美融合 既体现太阳能系统节能环保 又表现 太阳能系统与建筑和自然环境一体化 和谐统一 北京天普集团7 地址 北京 大兴 芦城工业区 3 太阳能集热面积及产热水量 根据国家气象中心提供的 中国气象辐射资料年册 中月日均及年总辐射数据 北京 市地区太阳辐照情况如下 单位mJ m 2 基础水温 10 地下水 市政自来水 按北京气象参数为设计标准 当地太阳能资源 我们选全年平均日均辐射量作为太阳能系统设计标准值 其倾斜面 上年平均日辐射量为16
14、041MJ d 1 热水系统设计参数 集热模块选用天普公司TPP471660 集热面积为 6 62 冷水计算温度 10 oC 生活热水温度 50 设计计算热水总量 100T 天 2 一个集热模块日均产热量 1 LcdT iendww c J fttCQ A 式中 c A 直接系统太阳集热器采光面积 w Q 日均用水量 100000kg end t 储水箱内水的终止温度 用水温度 50 w C 水的定压比热容 4 18KJ i t 水的初始温度 10 t J 当地集热器受热面上年日均辐照量 t J 16041KJ 北京天普集团8 地址 北京 大兴 芦城工业区 f 太阳能保证率 无量纲 选0 5
15、cd 太阳集热器全日集热效率 国标经验值取0 40 0 55 根据我们公司实验数据取 0 49 L 管路及储水箱热损失率 无量纲 取0 2 计算得出每个天普集热模块TPP471660日均产热量为 41627KJ 系统在集热器倾斜面辐照量不小于16041KJ 太阳能保证率为50 的条件下 太阳 能热水系统每天将100 吨水从基础水温 10 升高到 50 所需要的集热面积为1329 5 所需的 TPP471660集热模块为 201 块 201 块 TPP471660能提供的集热面积为1330 62 阴雨天气以及冬季太阳辐照不好时启动原有锅炉加热系统进行辅助 辅助加热 采用原有锅炉系统作为辅助能源设
16、备 4 技术建议书 天普新能源科技有限公司感谢并希望贵方太阳能热水工程使用天普产品 针对此项目 工程我们做一下建议书 1 集热器面积 本工程系统太阳能面积是根据用户的要求 在充分考虑满足使用量 系统维护的方便 性 安全 环保等技术与政策要求的前提下 兼顾建筑结构及承载能力 总体布局合理 美观的角度而确定的 2 系统荷载问题 我公司太阳能阵列 含管道 支架 每平方米平均荷载50kg m 2 一般要求屋面设计 荷载 150 kg m 2 3 水箱 采用 SUS304 2B食品级不锈钢制作 保证洗浴用水洁净度 4 循环泵 加压泵 根据规矩标准 太阳能热水系统设计 安装及工程验收技术规范 中6 2 4 的规定 计算循环泵的额定流量时 按每平方米集热器0 01 0 02L S 进行选取 水泵类型 由于夏季太阳能热水循环温度达到50 75 以上 应选择热水型水泵 北京天普集团9 地址 北京 大兴 芦城工业区 根据天普太阳能热水工程长期的水泵应用经验 我们推荐选用德国WILO 威乐 的 产品 这是一家历史悠久的老厂家 产品质量温度可靠 性能价格比极佳 5 电磁阀 常用电磁阀一般分为直动式和先导式 签
