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1、太阳能生活热水洗浴系统设 计 方 案 文 件设计单位联系电话地址H T T P：太阳能生活热水洗浴系统设计说明一 方案基本原则（1）遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。（2）综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素， 选择实用、经济的方案。（3）依据工程图纸及现实条件，参考同类工程经验。二设计说明21 设计依据（4）GB/T18713-2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范（5）GB50015-2003建筑给水排水设计规范（6）GB/T17581-1998真空管太阳集热器（7）GB/T6424-1997
2、太阳能集热器技术条件（8）GB4301-84太阳能集热器热性能试验方法（9）GB50207-1994屋面工程技术规范（10）Q/WJW01-2001不锈钢水箱（11）GB/T4272-1992设备及管道保温技术通则（12）GB50057-1994建筑物防雷设计规范（13）GB/T15513-1995太阳能热水器吸热体、连接管及其配件秘用弹性材料的评价方法（14）GBJ1788钢结构设计规范22设计方案主要考虑的几个问题 鉴于该项目采用太阳能加电辅助能源热水系统用于洗浴使用的特点，我们认为，该方案设计应充 分考虑用户单位的下列问题，科学设计太阳热水系统，使其达到合理、可靠、先进。（1）系统应保证
3、全天供应热水，并考虑在高峰用水情况下，确保热水供应问题，循环供水方式打开淋浴头进出热水。（2）系统应配置辅助电加热设施，以解决阴雨天或太阳能不足时的热水供应问题。（3）系统设计应考虑优先利用太阳能源加热热水；当太阳能不足时，再利用辅助能源补充热能，以达到环保和节能降耗的目的。（4）系统处在京津地区，冬季寒冷结冰。因此应充分考虑太阳能及管路的冬季防冬问题。（5）要综合考虑建筑设计，合理选择太阳能和其他主要设备的放置位置。（6）太阳能系统和换热水箱的摆放和布局方式应巧妙设计，以解决太阳能系统的布局与摆放应与周围的 建筑物相协调问题, 并换热系统运行方便、安全.（7）变频全天供水，系统运行经济可靠。
4、（8）太阳能系统和电辅助加热系统应可靠、耐用、方便管理。（9）在保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，提高工程的性价比。23 系统基本设计（1）根据京津地区冬季寒冷结冰的特点，选用抗冻性强、热效率高、安全可靠的热管真空管型集热器。（2）采用太阳能 +电辅助系统联合供热水的系统方案，并优先利用太阳能源。当阴雨天或太阳能不足时， 用电辅助系统加热补充热水。这样可以确保热水供应的可靠性，并充分利用太阳能源，最大限度地 减少用电量，降低运行费用。（3）太阳能系统设计为温差循环太阳热水系统，达到充分利用太阳能，系统集热效率高；电辅助加热采 用温控方式作为太阳能热水系统辅助能源。（4）冬季采用自限温伴
5、热带防止管路结冰冻坏。（6）供水承压供水，供水方式简单、方便.（7）采用工业级可编程电脑控制器，实现太阳能和辅助加热系统的全自动化、智能化，确保控制系统的 可靠性，实现自动化运行，并具有可以根据用户的实际需要，任意修改控制程序，使系统实现真正 意义上的全自动控制和智能化管理。24 用热水量及水箱容量根据GB 50015-2003建筑给水排水设计规范，按照每人每天60L/天计算，每天需要洗浴的人数为3人/家，则每家需要40C水量为180L,每个家庭设计水箱容量200 L.2.5 太阳集热器数量确定根据现场情况及摆放后的美观性和检修方便性。选择058*1800热管真空管,每个家庭共计 支58*18
6、00热管真空管。轮廓总面积为1.75m2.太阳能热水系统计算书2.5、1 计算参数总括表水箱总容量（L）真空管数量（支,58*1800）总计：面积轮廓面积234 m22.5、2 计算依据（15）GB/T 18713-2002 太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范（16）GB 50364-2005 民用建筑太阳能热水系统应用技术规范（17）GB/T 20095-2006太阳热水系统性能评定规范（18）GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范（19）GB/T 17581-1998 真空管太阳集热器（20） GB/T 17049-2005 全玻璃真空太阳集热管（21）（22） 用户要求和
7、现有条件2.5、3系统主要设计参数计算（1）天津地区的太阳辐射资源查有关资料，天津地区全年各月水平面的月平均日太阳辐照量见下表。表1天津地区全年各月水平面/当地纬度斜面上的月平均日太阳辐照量（MJ/m?d）月份123456789101112室外 平均气 温-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纬度斜 面15.3617.3819.0418.7220.1218.9616.4916.6218.6317.4514.7713.84从上表
8、可知：不同斜面上的太阳辐照量是不同的，且随月份（季节）变化而变化。本系统设计太阳集热器采用横置集热器模块,可实现对太阳的季节跟踪，因此设计计算选择纬度斜面的太阳辐射值。太阳 能系统一般按年平均日太阳辐照量设计。因此查表 1，取太阳集热器斜面（当地纬度斜面）年平均值 16.15MJ/tf d作为设计值。（2）天津地区热管真空管集热器的热效率经有关检测机构测试，真空管集热器的效率曲线见右图。口平均温度）与ta （环境求的产热水温度越低，环查GBJ19-87采暖通风与空气调节设计规范（2001年版），天津地区的气象条件如下：年平均温度: 11.5C，极端最高温度39.1C，极端最低温度18.1C。取
9、年平均温度作为计算依据，即ta=11.5C。取G=600W/tf，根据天津地区情况，冷水温度取10C，热水温度取40C，则tm = （40C+10C）/2 = 25C，由此可计算出天津地区水平坐标的数值x =（25C 11.5C）/600 W/tf=0.0225 tf K/ W。查上图的太阳集热器效率曲线（三根曲线中中间的曲线为采光面积效率曲线），当水平轴x = 0.0225 m K/ W时，热效率在0.78左右。因此，太阳集热器的采光面积热效率 取0.78。（3）每家真空管集热器的采光面积计算根据GB50364-2005民用建筑太阳热水系统应用技术规范，直接系统太阳集热器的采光面积可以 按如
10、下公式计算：d Q C (t-1) fc J n (i-n )T cdL式中：A 直接系统太阳集热器的采光面积，单位cQ 日均用水量，单位kg。对于该太阳能系统，取180kgWC 水的定压比热容，单位KJ/(kg C)。应取4.186 KJ/(kg C)。Wt 贮水箱内水的终止温度，单位C。对于该太阳能系统，应取40Cendt 水的初始温度，单位C。对于该太阳能系统，应取10Cif 太阳能保证率。最新的国家标准建议取0.30.8。这里取0.7J 太阳集热器采光面的年均太阳辐照量，单位KJ/tf0对于该太阳能系统，取16150 KJ/Tdn 太阳集热器效率。此处取采光面积效率，取0.76cdn
11、管路及贮水箱热损失。取0.1L据上述数据计算如下：本工程:Q C (t -t )fA = W w end i = 1.43 m2本面积为米光面积1.43 m2.c J n (1 -n )T cd L(4) 所需热管真空管集热器数量计算选用我公司生产的058*1800型热管真空管集热器，每块由58*1800真空管组成，为了减小太阳集 热器风载荷和防止真空管被大雪裹抱，热管真空管太阳集热器底部不设置反光板。根据GB/T 17581-1998真空管太阳集热器国家标准的规定，单块太阳集热器的采光面积(Aperture Area)为：A 二 L x nx D = 58mmX14X( 1800-75) =
12、 1.4 m/块a a 0A 太阳集热器的采光面积aL 除去联集管和尾架遮挡部分外的真空管集热管长度aD 真空管罩玻璃管外径0n 太阳集热器真空管数量因此，需要058*1800*14型热管真空管集热器的数量为：集热器数：1.43/1.4 1块，则每家0 58*1800*14型热管真空管集热器一套由于热管真空管设计 在阳台位置，建筑阳台的位置为0.9米，可以放置0 58*1800*11型热管真空管集热器，每块1.75m2。太阳能热水系统的节能保证率：11(根)/14(根)*100%=78.5%本项目共计 923户住户，合计需要058*1800*14型热管太阳能 923套，则热管太阳能面积为：92
13、3(户)*1.75 (m2/户)=1615平米。2.6 集热器摆放A 选型：选用热管真空管集热器，茶色铝合金外框，与屋面、建筑等色调协调，没有光污染。B. 位 置：根据建筑要求，集热器嵌入摆放在阳台上。C. 摆放方式：设计为横置摆放方式，铺于阳台上设计的钢支架上。详见集热器平面布置图。D. 支 架：采用角钢在阳台上设计一整体支架，外刷草绿色防腐防锈涂料。2.7. 热水水箱设计A. 位 置：水箱在阳台设备间，满足250kg承重要求。B. 选 型：选择换热承压密闭水箱，水箱容量为200L。2.8. 太阳能循环泵设计A 设计参数:工作流量Q- 20-30kg/M2.h太阳能根据现场情况及管路沿程阻力
14、选取工作扬程B.品牌选择:德国威乐热水循环泵。C.具体型号见下表:型号RL50-140扬程(m)15流量(t)40功率(KW)4 KW电压(AC,V)3802.9. 电辅助能源设计辅加热功率设计计算原则: 应按阴雨天完全靠电加热加热时计算计算参数：最长加热时间： 3 小时冷水水温：10 C热水水温：40C加热水量： 180由以上参数计算锅炉加热功率为：P = CMA T/ H 860 n = 1*180*(40-10)/3*860*0.9=2.32KW (设计电负荷为；24KW) 式中：C：水的比热1千卡/kgCM： 加热水量 kg T:加热温差CH：加热时间小时860：每 KW 加热每小时发热量 千卡 n :加热效率90%2.10. 系统管路设计A. 管材选型: 根据用户要求,选用热镀锌管B. 管径确定:1太阳能循环管：0 802. 自来上水管：0 503. 供水管道：DN80C. 连接方式：根据用户要求选用焊接连接方式；D. 管路保温：采用5CM橡塑管保温，再缠玻璃丝布，外刷草绿色涂料。保温效果好，又与屋 顶、集热器色调协调。211关键设备选型介绍1热管真空管简介热管真空太阳
