一、太陽能熱水工程系統設計要求

　　㈠.系統產水量：系統設計春、秋晴好天氣日產45℃以上洗浴熱水10噸。

　　㈡.晴好天氣以太陽能為主，陰雨天氣或陽光不足時，利用電輔助加熱。

　　㈢.洗浴方式：全天候24小時供水。

太陽能熱水工程系統設計及施工

　　二、太陽能熱水工程系統設計依據

　　㈠.設計規范引用標準

　　1.GB/T18713-2002《太陽能熱水系統設計、安裝及工程驗收技術規范》

　　2.GB/T4272-1992《設備及管道保溫技術通則》

　　3.GB/T6424-1997《太陽能集熱器技術條件》

　　4.GB/T93-86《工業自動化儀表工程及驗收規范》

　　5.《建筑給排水工程規范》(暖通空調規范)

　　6.《給水排水工程施工手冊》

　　㈡.自然條件

　　用戶地處我國內蒙古部地區，屬溫帶季風氣候區，年平均氣溫為16.2℃，太陽輻射量約為3200MJ(兆焦)/年m2，晴天平均日照時間為8.2小時。

　　內蒙古地區太陽能月積累輻射量(單位：MJ/㎡)

　　㈢.太陽能真空集熱管(器)熱性能參數：

　　太陽輻射吸收率≥93%，發射率≤6%，集熱器效率≥53%

　　㈣.該單位應提供的基本條件

　　1.樓頂可供采光面積：滿足使用。

　　2.水源：滿足使用(壓力不低于2.4Mpa)。

　　3.電源：電負載容量不低于40kw。

　　4.輔助熱源：利用電輔助加熱。

　　三、太陽能熱水系統設計理念

　　㈠.采用整合設計原則，從項目立項到施工設計的整個過程，綜合考慮用戶的建筑物、使用工況、集熱器規格及性能參數、系統配置及運行方式、使用和維修、節能與安全、經濟效益等因素，均應符合工程系統的設計原則。

　　㈡.力求使太陽能與常規能源組合，充分利用太陽能，限度降低常規能源消耗量，從而達到節約費用開支之目的。

　　㈢.系統設計的*行、安全性、可靠性、耐久性等綜合考慮。

　　㈣.較好的經濟效益和社會效益，為客戶在環保、節能、文明用水、洗浴檔次等方面提供一套可靠的硬件設施。

　　四、系統設計

　　太陽能熱水系統主要有集熱器、儲熱水箱、輔助熱源、循環管道、自動控制、五部分組成。

　　㈠.集熱器

　　1.熱負荷： 需用熱水量10000kg

　　Q=10000kg×(45℃-15℃)×4.187=1256MJ

　　2.集熱面積：太陽能熱水系統的產水量與太陽輻射強度和日照時間密切相關，一年四季變化很大。因此本方案按年平均輻射進行設計。據資料查得本地日平均太陽輻射量為17MJ/m2。太陽能熱水系統集熱效率為56%，則集熱面積為A=1256MJ/(17MJ/m2×53%)=139.4m2。為安裝組合便利取24組，采光面積154㎡。

　　3.集熱器選型及鋪設安裝：

　　⑴.光源牌太陽能集熱器技術參數：

　　真空管規格：Ф47×1500mm

　　每組集熱器采光面積：6.4m2。

　　單組真空管支數：56支

　　單管額定產水量：8 kg/天

　　每組額定產水量：448kg/天

　　⑵.設計選型：

　　根據上述技術參數，系統設計總配置集熱器為24組。采光面積154m2。利用真空管1344支，春、夏、秋三個季節晴好天氣日產45℃以上熱水10噸。冬季在產水量不變的情況下，水溫可達到35℃以上。

　　⑶.集熱器安裝鋪放

　　按照用戶提供的建筑物可占用面積，將太陽能集熱器安裝在樓頂以串3組并3組的方式東西排列，南北兩排。整個集熱器所產熱水直接進入儲水箱備用。

　　㈡.儲熱水箱

　　儲熱水箱1個，內膽尺寸為：3000㎜ ×2000㎜×1830㎜，水箱容量為10.08噸，放置在樓頂能承重的適合部位。內膽采用進口SUS304食品級不銹鋼1.5mm板材，亞弧焊接而成，外皮為0.4mm彩鋼板裝飾，中間60mm聚氨酯發泡保溫。

　　㈢. 輔助加熱

　　太陽能作為一種新能源，取之不盡，用之不竭，但不能解決全天候供應熱水問題。陰雨天氣或光照不足時，需要相應的輔助熱源才能滿足熱水需求。根據客戶的實際情況，確定利用電輔助加熱。采用專用輔助電加熱機組，該機組電加熱管采用特殊不銹鋼材料制成，具有防腐抗水垢功能，壽命高于一般管1—2倍。

　　㈣ .管道循環系統

　　1. 管道管件：采用國標熱鍍鋅鋼管，鑄鐵或沖壓管件。

　　2. 管道保溫：50mm特制巖棉保溫管，外纏防水布，化纖玻璃絲布，樹脂膠涂刷包裝;(或聚氨酯保溫)同時加裝電伴熱帶，預防冬季管道凍堵。

　　3.電磁閥：采用產品。

　　4.手動閥門：采用銅體閘閥。

　　㈤.自動控制系統

　　根據本工程系統功能的要求，此控制系統全部由我公司獨立設計制作完成，實現自動化智能操作，確保經濟運行，水溫水位、進水出水、循環系統、輔助加熱等工作狀態數碼顯示，直觀可見，操作人員一目了然，管理使用十分方便。系統安裝控制柜1臺，電加熱驅動柜1臺，同時具備手動強制啟停功能，維修更方便，功能更齊全。

　　五、太陽能熱水系統工作原理及運行方式

　　㈠.太陽能熱水系統工作原理：

　　本系統采用定溫進水、溫差循環的運行方式，晴好天氣充分利用太陽能，陰雨天氣或光照不足時，使用輔助加熱。

　　㈡.太陽能熱水系統運行方式

　　1.定溫進水：當集熱器溫度達到設定溫度值45℃時，上水電磁閥自動開啟，將集熱器中的熱水頂進儲熱水箱，集熱器溫度低于設定溫度時，電磁閥自動關閉，停止上水。系統吸收太陽熱量儲存于集熱器內的水中，使溫度繼續升高，然后再開啟，再關閉。通過這樣一個不斷重復的過程，把太陽的能量轉化為熱能，直到把儲熱水箱的水加滿。

　　2.溫差循環：儲水箱水滿后，只要有陽光輻射，集熱器的水溫必然繼續升高，當集熱器的水溫高于水箱底部溫度8℃時，循環泵啟動，系統開始循環，水箱繼續增溫，直到兩個水箱的水溫接近時，循環泵停止工作。這樣即可保證太陽能得到最充分的利用。

　　3.輔助加熱：

　　⑴.自動監測水溫：陰雨天氣或光照不足水箱水溫低于設定值

　　45℃時，控制系統自動打開輔助熱源，水溫達到設定溫度時，輔助熱源自動關閉。

　　⑵.自動監測水位：當洗浴人數較多，用水量過大，水箱水位降到20%時 ，進水電磁閥自動打開，向水箱注入自來水水，同時啟動輔助熱源，溫度升到設定溫度時自動關閉，從而保證及時供應熱水。

　　六、太陽能熱水系統功能及特點

　　㈠.高效節能，成本低廉

　　效率的利用太陽能量可節約能源75%以上，運行成本大大降低，智能化控制還可以節省人員開支，所以日常運行費用很低。

　　㈡.安全可靠，沒有危險

　　太陽能沒有常規能源所存在的易燃易爆、中毒、斷路、觸電等危險，因此是的熱水系統。

　　㈢.綠色環保，沒有污染

　　采用了太陽能潔凈綠色能源，避免了礦物燃料對環境的污染。因此，系統在制熱水的過程中沒有粉塵懸浮微粒的污染，也沒有廢渣、廢水物的產生，更沒有硫化物、氮化物、一氧化碳和二氧化碳的排放，符合國家環保政策，利國利民，為用戶提供了一個干凈、舒適的生活空間。

　　㈣.控制*，智能運行

　　系統采用了*的智能化控制技術，實行自動控制，經濟運行，可設置全天候供應熱水，使用非常方便。

　　㈤.整個集熱系統安全可靠，使用壽命長，在正常情況下，使用壽命可達到15年以上。

　　七、太陽能熱水工程施工方案

　　㈠.不破壞建筑物的結構和承載能力。

　　㈡.不破壞樓頂面防水層和附屬設施。

　　㈢.采取緊固措施，保證系統設備能經受大風力的負載。

　　㈣.集熱器基礎建在樓頂防水層5-10cm以上高度，為樓頂面日后維修提供便利。

　　㈤.集熱器擺放面向正南方或偏西10度，安裝斜角不大于36度。

　　㈥.電控系統的安全符合GB8877規定的要求。

　　㈦.電源線及信號線的安裝符合GB50258規定的要求。

　　㈧.管道的坡向和坡度根據系統設計要求進行安裝，DN32以上管道用法蘭連接，DN32以下管道用活節或焊接連接，管道支撐有足夠的強度，支撐點安裝距離不超過3米。管道保溫工藝及材料厚度均按設計要求規范操作。

　　㈨.水泵的型號選擇符合設計和合同的要求。

　　㈩.調試驗收：整個系統在運行或靜態時均不出現滲漏現象，安裝符合驗收標準規定的指標，水溫、水質檢驗符合設計要求。