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1、1太阳能集中供热热水工程设计方案建 设 单 位 ：江 苏 安 华 汽 车 股 份 有 限 公 司设 计 单 位 ：江 苏 裕 源 热 水 器 有 限 公 司日 期 ：2011 年 11 月 18 日2目 录一、工程设计二、工程造价三、施工方案及组织管理四、系统投资经济评估五、售后服务及承诺六、企业简介七、资质证书3一、 工程设计1、项目概况项目名称：安华汽车员工楼集中洗浴热水工程；用 水 量：8 吨水箱(两只 4 吨水箱，暂先做一只)； 用水方式：定时供水；2、设计标准GB50015-2003 建筑给水排水设计规范GB50057-1994 建筑物防雷设计规范2000 版GB 5017192 电
2、气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB502422002 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB503032002 建筑电气工程施工质量验收规范 GB 503452004 屋面工程技术规范 GB/T12936-91 太阳能热利用术语GB/T17581-1998 真空管太阳集热器GB/T18713-2002 太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范GBJ17-88 钢结构设计规范GB/T18708-2002 家用太阳热水系统设计热性能试验方法NY/T513-2002 家用太阳热水器电辅助热源NY/T514-2002 家用太阳热水器储水箱 GB4272-92 设备及管道保温技
3、术通则GB/14536.5-1996 压缩机用电动机热保护器的特殊要求GB/15320-94 节能产品的评价导则GB/4208-93 外壳防护等级GB/4330-86 设备噪声功率级的测定GB/17-88 钢结构设计规范GBJ9-87 建筑荷载规范GBJ15-88 建筑给排水设计规范4GB/T 21362-2008 商用或工业用及类似用途的热泵热水机GBJ9-87 建筑载荷规范3、设计气象参数依据3.1 淮安在我国为三等太阳能辐照度地区。年平均日照时数为 2017.0 小时，年平均日照时数为 5.53 小时。太阳辐射强度高，年辐射总量为 41805016MJ/m2.a。3.2 淮安地区全年自来
4、水水温在 5-25之间。 （设计取值 10，春分时节） ；3.3 国家气象中心提供的 19771995 年我国一些城市太阳辐射月平均值（kJ/月）和年总量（kJ/a）年，淮安地区太阳辐照资料月均日及年总辐射数据（单位 KJ/m2） 。详见以下表：月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Ta 3.6 4.6 8.3 14.0 18.8 23.3 27.8 27.7 23.6 18.0 12.3 6.2Ht 8.37 9.73 10.7 13.7 15.3 15.1 18.6 18.1 12.9 11.5 9.41 8.04Hd 4.09 4.86 6.17 7.37 8.19
5、8.66 8.26 7.45 6.88 5.54 4.50 3.77Hb 4.28 4.86 5.59 6.35 7.15 6.44 10.4 10.7 6.08 5.97 4.90 4.27H 11.6 14.0 16.7 18.2 18.9 18.0 15.5 15.4 16.0 14.7 12.0 10.6H0 20.6 25.2 31.2 36.6 40.0 41.2 40.4 37.6 32.8 26.8 21.6 19.1Sm 126. 146. 123. 163. 191. 148. 220. 205. 196. 179. 148. 147Kt 0.40 0.38 0.37 0.
6、37 0.38 0.36 0.46 0.48 0.39 0.42 0.43 0.42Ta月平均室外气温，；Ht水平面太阳总辐射月平均日辐射量，MJ/（d） ；Hd水平面太阳散射辐射月平均日辐射量，MJ/（d） ；Hb水平面太阳直射辐射月平均日辐射量，MJ/（d） ；H倾角等于当地纬度倾斜表面上的太阳总辐射平均日辐射量，MJ/（d） ；H0大气层界面上太阳总辐射月平均日辐射量，MJ/（d） ；Sm月日照小时数；Kt大气晴朗指数；4、集热系统设计计算54.1 太阳能热水系统类型选择太阳热水系统是主要利用太阳的光能转换为热水的装置，经过组装、调试，固定在某个场所，按指令运作的供热水设备。根据用水量及
7、用水特点，从满足用户用水需求、使用舒适度、投入成本、运行过程控制，建议采用集热式太阳能热水系统。热水系统由数台集热器、水箱、循环管道、热水泵及控制系统组成，其工作原理为：采用集热式真空管集热器，利用专门设计的温差控制仪自动控制循环泵的开启，循环泵使水在集热器与水箱之间进行强迫循环，将集热器采集到的太阳光的热量不断地传递给水箱，从而使储水箱的水逐渐升温。当阳光充足时，直接由太阳能集热器组供应热水。当阳光欠缺时，由电辅助加热至洗浴水温。根据工程系统原理，水箱自动上水至一定位置，停止上水，控制仪显示当前水位。当集热器内与水箱内温差大于某一设定值时（一般为 7） ，水泵开始工作。当集热器内与水箱内温差
8、小于某一设定值时（一般为 3） ，水泵停止工作。4.1.1 太阳能供热系统原理图4.2 确定系统集热面积根据用户基本条件及用户设计用水量 8 吨，暂做 4 吨。日平均辐射量13.3MJ/a，太阳能设计每天产生热水 4 吨。设计自来水水温为 15，设计热水温度为 45 。系统要求全年使用，太阳能保证率取 0.5。根据国家标准 GB 50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范若采用直接循环系统，集热面积 为：cA6)1(LcdTienwcJftCQA直接系统集热器采光面积，；c日均用水量 Kg；4000w储水箱内水的终止温度（用水温度） ；endt水的定压比热容，4.18 KJ/（）
9、；wC 自来水的初始温度，15；it集热器受热面上春分时节日辐照量，tJ太阳能保证率，无量纲，0.5；f集热器全日集热效率，无量纲，取 0.46；cd管路及储水箱热损失率（按最寒冷季节取值） ，无量纲, 取 0.2；L则：Ac= 51.24m24.2.1 选择产品及数量采用 58/1.8-50 产品，每组集热器面积为 6.8m2。需要的太阳能集热器单元数为 7 组，共 350 支 1.8m/58 的真空管。4.3 产品参数 4.3.1 真空管参数：规格 58*1800真空管所采用的玻璃为特硬高硼硅玻璃 3.3，该种玻璃的透射率为 0.91，抗冰雹能力为直径为 25mm 冰雹冲击不破损，真空管承
10、压可达 0.6MPa，吸收率0.94，真空度为 510-2Pa，反射率0.06，使用寿命为 15 年以上。玻璃真空集热管的技术要求（依据 GB/T 17049-2005）太阳透射比 玻璃管村采有硼硅玻璃 3.3（Pyrex） ，管材透射比 r0.89（AM1.5 ISO9806-1：1994）结 石 不大于 1mm 的结石不得密集，即 1010mm 范围内不得多于 1 个，整支管子上不得多于五个，结石周围不得有裂纹，大于 1mm 的结石不允许存在。节 瘤 不大于 1.5mm 的节瘤不得密集，即 1010mm 范围内不得多于 2 个，整支管子上，不大于 2.5mm 的结瘤不得多于 5 个，大于
11、2.5mm 的结瘤不允许存在。材料要求太阳吸收比 0.94（AM1.5）7半球发射比 h0.07（805）空晒性能参数 太阳辐照度 G800w/m2，环境温度 8ta30，以空气为传热工质，空晒温度 ts，空晒性能参数 Y=(ts- ta)/G,200/kw闷晒太阳曝辐量 太阳辐照度 G800w/m2，环境温度 8ta30，以水为传热工质，初温不低于环境温度，闷晒至水温增加 35所需太阳曝辐量 H3MJ/m2平均热损系数 0.70w/真空夹层内的气体压强510-4Pa耐热冲击 承受不高于 0的冰水混合体与不低于 90热水交替反复冲击三次而不损坏耐 压 0.6MPa抗机械冲击 承受直径为 30m
12、m 的钢球，与高度 450mm 处自由落下，垂直撞击集热管中部而无损坏明显变浅区 50mm长 度 从环状开口端至另一端玻璃管直径 15mm 处的距离，其长度允差应不大于长度标称尺寸 L 的0.5%支承件 端正、不松动变曲度 0.2%不圆度 开口端 1030mm 处，最大、最小径向尺寸之比1.02外观尺寸封 离 排气管封离部分长度 S15mm真空管组成及工作原理真空管由内外玻璃、镀膜、真空夹层、吸气镜面等几个部分组成：a) 内外玻璃：内玻璃管内存水，内玻璃管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一段可吸收残余气体的吸气镜面。b) 镀膜层：镀膜层吸收太阳热能，加热内
13、玻璃管中的水，内管玻璃中的水通过对流方式把热量传递到真空管上方的水箱中，完成集热和传热过程。c) 真空夹层：真空夹层作为保温隔层，防止热量散失，并且高真空也利于光线的透过，提高集热效率。d) 吸气镜.：吸气镜面可吸收从外部大气向玻璃管晶体间渗透过的极少量气体，保持夹层的真空度。4.3.2 太阳能集热器 58/1.8-50 工程集热器示意图8集热器内胆 SUS304/2B 不锈钢厚 0.5集热器外壳 镀锌板厚 0.5保温 聚氨脂整体发泡，厚 35支架 型钢现场制作集热器外形尺寸（mm） 367017501190 联集箱外形尺寸（mm） 1655160180 自重 176.5 kg/单元集热器内胆
14、：采用的 SUS 304/2B 食品级不锈钢，壁厚 0.5 mm。耐腐蚀性能好，使用寿命长（可使用 15 年以上） ，可使得放出的热水保证对人体无任何损伤。集热器外壳采用彩色钢板，耐腐蚀性能好，不怕酸雨及含盐湿空气的腐蚀，抗氧化，永不上锈，保证使用寿命 12 年以上。密封胶圈采用硅胶圈，无毒无味弹性好、密封可靠、耐高温、耐老化、寿命长。 采用静电粉末喷涂的角钢支架，此种材料强度极高、抗风能力强，坚固耐用。采用内层先镀锌处理，外层再用纯聚酯塑粉材料静电喷涂的高科技特殊工艺处理。使用两种表面处理工艺实行双层保护，可保证耐腐蚀性、抗氧化和耐紫外线老化性能好，寿命可达 15 年以上。集热器内胆的焊接，
15、采用电脑控制的全自动氩弧气体保护焊，可使焊缝成形良好，可使焊缝与板材材料性能一致，确保水箱良好的承压性能。水箱球形端头采用日本进口的液压拉伸机拉伸，拉伸工艺良好。保温：集热器保温为整体发泡，水箱保温层厚度为 35mm，保温性能好。我公司产品采用美国进口电脑高压全自动聚氨酯发泡机发泡。将进口的聚氨酯黑料9与白料在高压喷枪出口处充分混合后，在外壳与内胆形成的空腔中，以高压喷射的方式充入并发泡，形成均匀细密且互相不连贯的气孔，保温性能极好。紧固件采用国标不锈钢螺栓，连接可靠,耐腐蚀好、寿命长。4.4 集热器的布置太阳能集热器按流量同程的原则在宿舍楼楼顶串联布置成集热器阵列。5、储热水箱系统设计一个 4 吨储热水箱，水箱内胆采用 SUS304 食品级不锈钢板材焊接而成，寿命长，且使水质纯净；外壳采用 0.5mm 彩钢板焊接；中间保温层为70mm 厚聚氨酯保温，保温性能超群。6、循环水泵及集热循环管路设计6.1 循环流量的确定QX1 =B21AN16.2 集热循环系统水力计算62.1 集热循环系统水流速度按下表选用62.2 集热
