太阳能方案Word文档下载推荐.docx
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10
11
12
年均
基础水温(℃)
5.0
7.0
7.5
14.0
21.0
26.0
27.0
25.0
20.0
15.0
3、我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土年日照量在2200小时以上,年辐射总量大约每年3340-8360MJ/㎡,相当于110-250kg标准煤/㎡。
根据我国气象部门测量年辐射总量的大小,一般将我国大陆部分划为四个太阳能辐射资源带,即一类地区(≥6700MJ/㎡),二类地区(5400-6700MJ/㎡),三类地区(4200-5400MJ/㎡),四类地区(4200MJ/㎡)。
4、太阳辐照量:
依据国家建筑标准设计图集06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》中附录一《主要城市各月设计用气象参数》中选用济南观测站作为参考依据,济南市年辐照量资料如下:
a.年平均气温:
年平均气温15℃
b.全年日照时数:
2597h;
c.全年辐照量:
5756MJ(㎡·
a)
d.年日均辐照量:
15.77MJ(㎡·
d)
5、太阳能热水系统水质要求:
由于各地的水质情况不同,对于水质较差的地区,使用太阳热水系统时,将严重影响使用效果,因此,根据本工程用水的特殊性,一定要达到本工程所需用水水质的指标。
五、太阳热水器相关标准
1、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
2、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》
3、GB/T17581-1998《真空管太阳集热器》
4、GBJ17-88《钢结构设计规范》
5、GB5009-2001《建筑结构载荷规范》
6、GB50207-2002《屋面工程质量验收规范》
7、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
8、GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
9、GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》
10、GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》
11、GB/T17049-2005《全玻璃真空太阳集热管》
12、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》
13、GB50345-2004《屋面工程技术规范》
第二节系统运行原理及说明
一、运行原理
为满足热水需求,结合实际情况,系统采用温差强制循环方式实现定时供水:
1、自动补水:
a定水位进水:
水箱内水位低于设定水位,电磁阀DCF1打开,到设定水位电磁阀关闭;
b、温控进水:
当水箱温度超过水箱设置温度且低于高限水位时,自动进水至高限水位或达到设定温度停止;
2、集热温差循环:
当集热器温度T3与水箱中的水温T1温差≥5℃时,相应的集热循环泵P1启动,将集热器中的热水打进水箱中,当两者温差≤2℃时,循环泵P1停止;
3、防冻循环:
冬季当集热管路T4中温度低于5℃时,相应的集热循环泵P1开启进行循环,将水箱内的热水打进集热器;
当集热器管道温度T4升高至10℃时,系统控制关闭循环泵,以防止循环管路冻堵(冬季使用);
4、辅助加热系统:
当连续阴雨天气,太阳能温度达不到用水要求时,辅助能源启动,将水箱温度加热至设定温度时停止;
(根据建设方要求,不使用辅助能源,完全依靠太阳能)
5、定时定温管道循环:
在设定时间段,当室内管道温度低于设定温度,管道循环打开。
当管道温度达到设定温度,管道循环停止。
第三节集热系统设计计算及说明
一、集热系统直接采光面积
宿舍楼
集热器(个)
水箱(吨)
104
50
82
48
68
36
总计
322
170
(式——1)
式中:
——直接系统集热器采光面积,㎡;
——日均用水量,170000kg;
——储水箱内水的设计终止温度,45℃;
——水的定压比热容,4.18KJ/(㎏·
℃);
——水的初始温度,15℃;
——倾斜面上的年日均辐照量
=15.77MJ/㎡;
——太阳能保证率,无量纲,选0.5;
——集热器全日集热效率,国标经验值取0.40~0.55
——管路及储水箱热损失率,无量纲,此处取0.2;
计算得出集热面积:
1689.75㎡,需要JPH-50QHW18/58-00/02集热器220组,实际配置322组。
二、循环泵的型号
1、设计流量
单位面积集热器的循环流量
式中
G-太阳能辐照度,kw(kJ/s);
η-太阳能系统集热效率,无因次;
ρ-太阳能系统工质的密度,kg/m3
Cp-太阳能系统工质的定压比热容,kJ/(kg℃)
Δt-计算时间,s
ΔT-太阳能系统工质进出口温度差,℃
qv-单位面积太阳能系统工质的流量,m3/s
Kt——太阳辐照度时变系数,一般取1.5~1.8,取高限对太阳能利用有利。
根据集热器性能及系统设计工况计算,在循环温差为8℃时,每平米集热器的循环流量为0.013L/(s·
㎡)。
对于太阳热水系统,集热循环管路为闭合回路,则管道计算流量为循环流量,按下列公式计算:
q—循环流量,L/h;
QS—集热循环流量L/(h·
㎡)。
A—太阳能集热器的总集热面积。
2、管径计算
循环管及给水管网管径确定依据
——设计流量,
——管道计算内径,
——流速,
上式中流速的确定,根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003,P117中表5.5.8中规定,通过技术经济分析,并考虑室内环境产生噪声允许范围来选用,见下表。
热水管道的速度
公称直径㎜
15~20
25~40
≥50
水流速度m/s
≤0.8
≤1.0
≤1.2
(GB50015-2003,P117)
3、集热循环所需水压
集热循环泵的扬程计算公式为:
HX——太阳能集热系统循环水泵扬程,m;
hjX——集热系统循环管路的沿程与局部阻力损失,m;
hj——集热循环流经集热器的阻力损失,m;
hz——集热器顶与水箱最低水位的几何高差,m;
hf——附加压力,2~5m;
1)给水管道的水头损失
管路的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失,即管路压降。
热水管网的水头损失应遵守下列规定:
A、管段沿程水头损失:
根据水力学的基本原理,循环热水管网的沿程水头损失可按水力坡降进行计算,公式如下:
—管段的沿程水头损失,kPa或mmH2O;
—水力坡降,即单位长度的沿程水头损失,kPa/m;
—管段长度,m;
管道单位长度沿程水头损失应按下式计算:
式中,i—单位长度沿程水头损失(kPa/m);
dj—管道计算内径,m;
qg—给水设计流量,m3/s;
Ch—海澄﹒威廉系数,查表可得。
海澄﹒威廉系数
管材
Ch值
塑料管、内衬(涂)塑料管
140
衬水泥、树脂的铸铁管
130
铜管、不锈钢管
普通钢管、铸铁管
100
计算得出单位长度沿程水头损失系数为0.38(kPa/m);
B、局部水头损失
——局部水头损失,
——局部阻力系数,
——管道中流速,
——重力加速度,
由于管网中局部配件较多,如三通、弯头、阀门等,局部阻力系数各不相同,水头损失计算过程繁琐,可按管道的连接方式,采用管件当量长度法计算。
管件当量长度的含义是指:
管(配)件所产生的局部损失大小与同管径某一长度管道所产生的沿成水头损失相等。
亦即该长度为该管(配)件的当量长度。
当管道的管(配)件长度资料不足时,可按管网沿程损失的百分数估算局部水头损失,生活给水系统中采用25%—30%。
根据太阳热水系统的性质,按经验取沿程水头损失的30%。
电动阀口径:
d=
d――管径,m
――流量,
/s
――流速,1m/s
上式中流速的确定,根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003,表3.6.9中规定,考虑经济技术条件及噪音影响,取v=1.0m/s。
生活给水管道的水流速度表3.6.9
50~70
≥80
≤1.5
≤1.8
四、增压水泵
1、水泵流量:
热水给水设计秒流量:
2、增压水泵扬程
H——增压水泵扬程,m;
h——最不利用水点水头要求,一般为3~5m;
hf——水箱至最不利点水头损失,m;
hz——水箱最低点与用水最不利点几何高差,m;
五、集热系统安装说明
1、两台相邻集热器间距根据楼顶尺寸确定;
集热器支架高于楼顶风道口。
2、固定说明
集热器安装固定采用钢结构支架与女儿墙固定,安装集热设备后,需能抗10级风载荷。
3、避雷说明:
太阳能系统安装必须有防雷措施,根据建筑的避雷情况及设备安装布置确定。
《中华人民共和国气象法》和中国气象局第3号令《防雷减灾管理办法》明确要求:
防雷产品及防雷设计方案必须具有相应资质和资格的防雷机构设计、监管。
专门的防雷装置,可以有效的防护太阳能免遭雷击,从而保护用户的财产、人身安全不受损害。
热水系统防雷应注意以下几点:
1、确认安装热水系统的建筑物的防雷系统是否合格,只有在建筑物的防雷系统合格的情况下,才可以给热水系统进行安装防雷装置。
2、避雷针高度及安装位置应按照其要保护的范围来确定(由专业人员计算)。
3、集热器、组合式水箱等金属部件必须与建筑避雷系统有可靠的金属连接,并且每台(每组)有两处与建筑物顶部的避雷带进行可靠焊接;
避雷针与避雷带进行可靠焊接。
4、防腐处理:
所有焊接点处涂防锈漆两遍,再涂银粉漆一遍,提高避雷针的防腐效果。
5、防雷措施设计与安装应在专业人员的指导下进行,并到当地防雷部门办理备案。
第四节主要设备选型
根据用户用热水量及楼顶安装面积,选取JPH-50QHW18/58-00/02型集热器,结合相关的管道、配件、辅助能源及控制系统,组成太阳能系统。
一、太阳能集热系统
1、所选用型号的集热器技术参数如下:
产品型号
真空管
支数
角度
集热面积(㎡)
内胆材料
外壳
材料
保温
支架材料
外形尺寸
东西
南北
高
JPH-50QHW18/58-00/02
1.8m
7.28
SUS304
镀锌板
聚氨脂
热镀锌角钢
3760
2220
---
2、选用JPH-50QHW18/58-00/02型集热器
3、集热器产品特点:
1)联箱外壳采用彩涂板,外形美观,防腐耐用。
2)能够使水温快速升高,专为太阳热水系统设计。
3)保温层采用聚氨脂高压(熟化处理)整体发泡而成。
4)内胆采用SUS304不锈钢板,经过等离子氩气保护自动焊焊接成型,质量更稳定。
二、不锈钢水箱
三、控制系统
在系统中,我们选用了BHKC-IIIA型智控系统,主要应用其水温水位显示、温差循环、防冻循环、定时加热、定时补水、温控补水等功能,以满足系统要求。
该控制柜具有以下功能:
水位显示:
0--99%,水温显示:
0--99℃
1E1控制(补水)
1.1保温水箱自动上水功能:
当S1<
自动上水启动值时启动E1,当S1≧自动上水停止值时停止E1.----保量补水,E1补水电磁阀
1.2定温上水功能:
上限水位+5%时,集热器温度T1(模块上水模式,水箱上水时受控于T4)大于定温上水启动值启动E1,当T1<
定温上水关闭值或者S1≧上限水位+5%时,停止E1.
1.3分时段补水:
可设置3个时间点和对应的3个水位点,当系统时间到达任一设置的时间点时,若水箱水位低于设定对应水位时开启E1,高于设定水位时关闭E1。
若在E1强制启动时水箱温度下降到辅助加热启动值时暂停E1,待到温度回升后重新启动E1,保证水箱内的水温基本恒定。
2P1控制(集热循环)
2.1温差循环功能:
T1-T4>
温差循环启动值,启动P1,T1-T4<
温差循环停止值,停止P1;
2.2防冻循环功能:
T2<
防冻循环启动值,启动P1;
到T2≥防冻循环停止值时,停止P1。
2.3高温保护功能:
T1>
95高温保护值+5,P1执行断续循环(开5分钟,停20分钟);
到T1≤高温保护值,P1恢复。
当水箱水位S1<
防干烧水位时水泵不启动。
以上3种功能可同时使用也可单独使用互不影响。
3E2控制:
(供回水控制)
3.1管路循环功能:
在设定时间内,回水温度T3≤定温回水启动值,且水箱温度T4>
定温回水关闭值+3时,启动E2;
到T3>
定温回水关闭值时停止E2。
3.2管路防冻:
当回水温度T3<
管道防冻启动值时启动E2,当回水温度T3≥管道防冻停止值时停止E2。
3.3定时控制:
本功能可设置3个时间段,旨在为3.1提供定时时间。
4H1控制(电辅加热)
4.1定温加热
当水箱温度T4<
定温加热启动值时启动电加热,当T4≥定温加热停止值时停止加热,本功能受控于定时功能,当系统时钟在设定的任意时间段内时执行定温加热,否则不执行,关闭定时加热时除外。
4.2定时加热
定时加热被打开时,定温加热功能受时间控制。
加热功能受防干烧水位保护。
5H2控制(伴热带)
伴热带使用备用一控制,当温度T5<
5度时启动,T5≧15度时延时10分钟后停止,以上温度及延时参数可调,延时为0时为关闭延时停止功能。
6低水位及防溢流保护功能:
6.1S1<
放干烧水位时,P1,P2,H1不启动。
6.2S1>
上限水位时,E1不启动。
7停电保持:
停电时,控制器内置电池可以维持系统时钟继续运行,可以连续运行1年以上,系统运行参数可以永久保存。
8宽电压工作:
可以承受较宽的电压波动,耐高压、耐低压幅度较大。
9安全防护:
设有短路、过流、漏电、过温断电四种安全防护功能。
T1
集热器出口温度
T2
集热器入口温度
T3
回水温度
T4
水箱温度
T5
伴热带温度
S1
水箱水位
四、水泵
我们选用德国威乐公司生产的威乐水泵系列,实现了低噪音,高性能的要求。
WILO泵有以下特点:
(1)
内部采用特殊防腐镀层,是不生锈的绿色产品;
(2)采用最新机械技术,实现最小振动和最低噪音功能;
(3)高质量的控制板,实现稳定的运转;
(4)采用了新型的工艺设计,使得组装容易,维修保养方便;
(5)采用了防止杂质卡住电机的结构设计。
五、硅磷晶水处理器
1.强力的螯合型,适用于水中碳酸盐硬度<450mg/L。
2.具有更宽的PH有效使用范围。
3.对金属离子的封闭作用,防止给水管中有害金属对用水的二次污染。
4.迅即停止“黄水”“红水”现象,提高生活用水质量。
原理:
主要成分聚合磷酸盐(NaPO3)n在水中有效抑制和干扰碳酸钙晶核形成的速度,使之不能沉淀形成水垢,对已形成并附着在管壁上的钙、镁离子产生络合或螯合反应,然后借助布朗运动或水流作用达到最终阻垢效力。
山晶中的P-P成分,隔绝水中溶解氧与金属离子的化学反应,阻止了氢氧化亚铁继续反应生成氢氧化铁,即钝化作用。
在水管内壁形成一种无定型的能自动修复的保护膜层具有强亲和力的分子膜阻挡了水中溶解氧的腐蚀,从而抑制了整个腐蚀的过程。
六、管道、配件、保温
1、辅件、管件:
楼顶循环管道采用国标热镀锌钢管,国标热镀锌钢管满足集热系统的耐温、防腐要求,且施工效果规整美观;
配件为国标热镀锌件,采用国标热镀锌配件,可消除配件夹层气孔及砂眼现象,杜绝了本体渗漏情况发生。
2、防冻带:
在室外管道上面缠缚电热带,以防止冬季停电后管路冻堵。
自限式电加热带(简称电热带)是一种很复杂的高分子聚合物,它由多种材料和导电介质,经过各种特定的化学变化和物理处理之后制成的半导体线芯。
由两条导线组成一条保持连续平行的加热电路。
在加热过程中,这种高分子材料的内部半导体通道的数量(即电阻)发生了惊人的正温度系数的变化(PTC效应)。
我们对产品的测试要求:
耐高压性能:
能承受4kV—6kV浸水耐压试验,无击穿现象。
绝缘电阻:
每米成品电热带的绝缘电阻不低于20MΩ(DC2.5KV)。
低温弯曲性能:
在-20℃±
1℃时,放置24小时,弯曲三次面无裂纹。
最高表面温度:
额定电压时,低温加热带表面温度不高于85℃。
最高维持温度:
低温电热带≤75℃。
最高承受温度:
105℃。
经过高温烤箱105℃±
2℃时放置24小时以上,放置前后最高维持温度降低不超过8℃。
标称功率:
在额定工作电压及系统温度为10℃时,每米电热带的标称功率为25W。
热稳定性:
在额定工作电压及室温时,PTC芯带通断1000次(通断算一次)后标称功率不低于试验前标称功率的70%。
3、聚乙烯保温管(PEF),用于室外管路的保温。
聚乙烯保温管具有如下特性:
a、PEF具有耐低温性,在-170℃条件下,物性不变化,空气对流小,故热传导系数小(0.028Kcal/m2·
h·
℃)。
b、难燃性:
PEF经过特殊处理,具有难燃性。
c、施工方便:
PEF泡孔微细,本体柔软,可以任意剪切、贴合,施工过程对人体和环
境无危害。
七.电磁阀:
采用国标、耐高温、防腐蚀黄铜电磁阀。
第二章施工组织方案
我方承诺全部系统自接到书面开工通知日起至安装完毕达到使用条件时间响应甲方要求的安装周期。
为确保工程按时、保质保量的完成,我方制定以下施工方案。
一、施工部署
根据本工程特点:
施工周期可分为以下几个阶段:
第一阶段:
施工准备(现场勘察、施工图绘制,设备地生产、运输)
第二阶段:
设备安装
第三阶段:
系统运行调试
第四阶段:
保温验收、交付使用
按上述施工阶段的划分,由第一阶段开始,采取流水作业和穿插作业的联合施工作业手段,确保本工程按质、按量完成。
二、施工技术组织措施
1、保证工程质量的主要措施
1.1安装过程质量控制
1.1.1安装施工前,根据安装工程质量“通病”,由技术负责人制定相应的预防措施,以书面形式交施工班组,在施工过程中由施工员监督执行,以最大限度地减少安装质量“通病”。
1.1.2严格各工序施工质量,做好“自检、互检、专检、日检”,上道工序不合格决不流入下道工序。
1.1.3密切各方关系,在甲方的支持下,在设计部门的指导下,认真细致的完成每道工序。
1.2材料质量保证措施
1.2.1严格按设计图纸及国家标准进行材料采购,并对材料供应商进行评审,评审合格后方可进行采购。
1.2.2材料入库前应进行检验,合格后办理入库手续方可入库。
1.2.3所有阀门安装前应抽样进行测试,合格后方可安装。
1.2.4对“三无”材料、检验不合格材料一律退货,不准进入施工现场。
2、安全保证措施
安全就是效益,在整个施工过程中,必须自始至终贯彻“安全第一,预防为主”的方针,结合本工程交错复杂的特点,安全管理必须强化意识和检查落实。
2.1重视安全教育,树立安全观念,强化安全意识,所有进场施工人员必须进行上岗安全教育。
2.2健全安全管理体系,由项目经理负责,对施工现场的安全措施、安全隐患进行全面的监督、检查。
2.3特殊工种必须持证上岗,不得无证上岗或临时替代,班组安全责任明确,同时做好互保联保工作。
2.4起重设备及工具必须反复检查试车可靠后,再投入运行使用,严禁长时间悬吊。
起重工作进行前必须详细制定各种安全措施,指挥、操作、信号必须专人承担,不得临时替换。
难度较大或较复杂的起重工作,技术措施必须经公司审核,工程部经理、总工程师、项目经理共同签字后,方能进行。
2.5本工程施工的安全指标,重伤和死亡率为零,杜绝火灾和交通事故。
如上述指标未达到时取消项目兑现奖,视情况轻重处罚项目经理及有关人员。
2.6必须对施工场地进行围护,留出行人或行车通道,高空作业应设拦网,以防落物伤人。
同时设置警告牌,提醒过往行人的注意,搞好“三穿一戴”工作。
三、文明施工管理
1、工地、临时住处必须保持整齐、清洁,衣物、鞋帽、书藉等必须摆放整齐,施工场地做到工完料清,废料、垃圾要及时清理。
2、材料要排放整齐,挂牌标明材料名称、型号、规格和数量。
3、制订相应的检查制度和奖罚措施,对于违反规章制度的人员视情节轻重给予必要的经济处罚。
4、加强保卫值班,易偷盗的价值较高的材料在土建门窗加锁后组织人员突击安装。
5、加强现场管理,制定现场管理制度,各种规章制度必须张贴齐全、醒目,办公资料挂放有序。
工地悬挂各种警示牌。
6、必须设立好保护围栏,划分使用功能区。
材料分类堆放整齐、机具摆放位置恰当、线路敷设合理,施工垃圾及时清理支出,保持场地整洁。
明确材料保管员为现场文明督察员,具体检查落实。
7、施工人员必须配挂工作牌,保持生活场地整洁,不得随处大小便,随地吐痰和乱扔纸屑、烟头等。
8、做好治安管理工作,禁止非工作人员进场参观和会客。
不大声喧哗,杜绝偷盗。
不讲不文明的话,不做不文明的事。
9、及时进场,文明施工,迅速撤退,干净利索地完成施工任务。
四、材料设备的管理
1、材料、设备进场检验
1.1所有材料、设备进场时,均先自检,无问题后向监理和建设方报验;
1.2水管系统上的阀门若无合格证应逐个作强度和严密性试验,试验压力应为阀门出厂时标定的额定压力,不合格品一律不得进入工地安
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- 太阳能 方案