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工程設計

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太陽能熱水系統方案設計依據 
(一)、設計依據 
1、設計參考資料
    本工程的設計标準、質量标準﹑檢驗标準﹑測試方法是根據相關的國家标準以及常州卓奧節能設備安裝有限公司的企業标準為依據組織制訂和實施的。參照執行的有關标準有: 
1.《建築給水排水設計規範》 GB50015-2003
2.《太陽能熱利用術語》 GB/T12936-1991
3.《真空管太陽集熱器》 GB/T17581-1998
4.《太陽能熱水系統設計、安裝及工程驗收技術規範》 GB/T18713-2002
5.《家用太陽熱水系統熱性能試驗方法》 GB/T18708-2002
6.《建築結構荷載規範》 GB50009-2001
7.《鋼結構設計規範》 GB50017-2003
8.《低壓配電設計規範》 GB50054-1995
9.《家用和類似用途電器的安全通用要求》 GB4706.1-1998
10.《設備及管道保溫技術通則》 GB4272-92
11.《建築物防雷設計規範》 GB50057-94
12.《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規範》 GB50017-2003
13.《家用太陽熱水系統技術條件》 GB/T19141-2003
14.《民用建築太陽能熱水系統應用技術規範》 GB/T50364-2005
15.相關地方标準
1).《太陽能實用工程技術》 喜文華主編  甘肅蘭州大學出版社1997年出版
2).《給水排水設計手冊》 核工業第二研究設計院主編  中國建築工業出版社2001年出版

3).《熱能工程設計手冊》 夏敏文主編  化學工業出版社1998年出版


(2)、設計參數
1、氣象參數(江蘇)
當地緯度傾角平面平均日輻射量:12712KJ/M2
年日照時數:2000小時; 
年平均環境溫度:15℃
2、熱水設計參數
熱水定額q=100L/人·d;
設計熱水溫度:50℃ 冷水設計溫度10℃
3、生活熱水供應設計模式
設計太陽能熱水系統集中式供應熱水,定溫24小時供應熱水(根據溫度控制模塊設定回水管溫度,及當溫度低于設定溫度時啟動)。 輔助能源為(電加熱)。 
4、太陽能集熱系統設計:
(1).太陽能集熱器的定位:太陽能集熱器向南布置。 
(2).^大日用水量的确定
根據公式Qrd=m·q
式中Qrd——^大日用水量(L);
m —— 用水人數,(人);
q —— 熱水用水定額(L/人·d) 

則整個系統的^大日用水量Qrd=120×100=12000L


(3)、确定太陽能集熱器面積
根據GB/T50364-2005《民用建築太陽能熱水系統應用技術規範》直接系統集熱器采光面積:
式中: As—太陽集熱器總面積 (m2);
Qrd——^大日用水量(L),12000L; 
C-熱水的比熱,4.187(KJ/Kg·℃); 
tr-熱水溫度,50 ℃;
tl-冷水溫度,10 ℃;
f-太陽保證率,選用45%;
JT-年平均日太陽輻照量,常州=12712(KJ/m2); 
η -集熱器年平均集熱效率,取:0.5;
ηL-貯水箱和管路的熱損失率,取:0.2;

則:太陽集熱器


(4)、太陽集熱器的選型 

選用型号為BDLT-GJ1858-50真空管橫置式太陽能集熱器:其規格為¢58×1800mm,每組50根集熱管、集熱面積7.5m2,共需178/7.5=23.7組,取24組,實際太陽集熱器總面積為178m2。 


(5)、系統熱水箱的配置

根據^大日用熱水量Qrd=12000(L/d),選用1個12噸的不鏽鋼方形水箱。水箱内膽采用SUS304不鏽鋼,保溫材料采用聚氨酯硬質泡沫熟料發泡,保溫厚度不少于55mm。


(6)、集熱系統循環水泵的選擇
1)水泵循環流量:qx=B2·As=0.015×178=2.67L/s
2)循環水泵揚程:
根據水泵揚程和循環流量選用威樂PH-251E熱水循環水泵一台

水泵性能 Q=5.3 L/s,H=7.5m,管徑為DN50。

(7)、輔助加熱系統的選型 


(8)、集熱系統管道的選擇

根據集熱系統的循環流量qx= 2.67L/s,集熱循環管路的管徑選用DN50。 

管道采用聚乙烯保溫管(PEF)。

 

(9)、供水系統水泵的選型


(10)、關鍵設備與配件選型
1)太陽能集熱器
l集熱聯箱内膽:SUS304-2B食品級不鏽鋼厚0.5mm
l集熱聯箱保溫:無氟聚氨酯發泡保溫,保溫性能好,綠色環保 
l支架:鍍鋅角鋼美觀耐腐蝕。 
l真空管密集式排列,單位長度集熱管數量多,吸熱快,效率高 
l可拆卸式标準模塊,運輸方便,組裝快捷。 
2)控制系統:微電腦控制系統un=220v,電磁閥220v,功能有:
1、定溫循環泵進水 2 、溫差循環 3、管道防凍循環
4、定溫用水管道循環 5、定時、定溫電加熱 6、增壓供水
7、防幹燒 8、手動自動切換.
★ 太陽能集熱器及電加熱水溫顯示:水溫顯示範圍為0~99℃;
儲熱水箱水位顯示:自下而上顯示1~4級水位,缺水時1級水位指示燈閃爍。
★ 防幹燒功能:當滿足電加熱條件,但水位低于兩級時(水箱水位顯示0或1),自動打開進水至兩級。
★ 自動補水: 智能判斷是否給工程水箱補水。
★ 水滿自動停止進水功能:當水滿或達到設置水位時,自動停止給工程水箱補水。 
★ 溫差循環:檢測集熱器與儲熱水箱的溫差,并進行熱水循環。 
★ 管道循環:檢測管道的溫度并進行循環,保證打開水嘴開關很快出熱水。 
★ 防凍循環:檢測管道的溫度,并進行循環,防止管道凍壞。 
★ 漏電保護:在電源進線中設置了漏電斷路器,當相線對地出現可動作的漏電電流時,電源自動切斷。 
3)泵/閥/管路
水泵:采用世界^泵德國威樂wilo水泵運行穩定,噪音小。 
閥:三力信 大口徑、直開式電磁閥,阻力小

管路:國标熱鍍鋅鋼管

4)系統安全
防風雪 系統支架為整體結構,并與樓面牆體固定。
防 凍 管道防凍防護
防 雷 系統如在原建築防雷區外,按相關标準做防雷設施。
防冰雹 系統配置的真空管可抗擊Φ2.8CM冰雹。
防漏電 采用漏電開關和接地雙重保護,确保用電安全。
防 水 支架底腳為水泥墩,不會破壞屋面防水。
防 垢 采用控制溫度及水循環的辦法避免水垢産生
關鍵設備 全玻璃真空管


(11)、電加熱說明
1)太陽能熱水器電加熱
  太陽能熱水器電加熱器經過精心設計,采用美國進口的優質英格萊800材質電加熱管表面經特氟龍塗層處理制造而成,具有很高的抗腐蝕性。并配有進口雙重保護的優質溫控器。是專為太陽能配套的優質産品。是太陽能光電互補系統的主要部件。實現了太陽能熱水器陰雨雪天都能達到所需水溫的功能。
2)太陽能熱水器電加熱特點 
  先進材料:采用進口優質英格萊電加熱管經氮化處理制造而成。
  防幹燒:設計餘量大,耐幹燒;帶限溫裝置,到達一定溫度可自動斷電。
  自動調節水溫:可配置溫控櫃,可根據自已需求設定溫度,當水箱溫度達到設定溫度時,電加熱器自動斷電。 


(12)、控制櫃說明
1)太陽能工程控制櫃
  太陽能工程控制櫃集高科技、高智能為一體,采用^新單片技術開發而成的集熱工程自動控制系統,人性數字化控制設計,讓您無需人工值守,給您帶來無限的便捷。 
2)太陽能工程櫃主要特點
◆自動上水
◆定時上水
◆溫控上水
◆手動上水
◆自動加熱
◆定時加熱
◆手動加熱
◆集熱循環
◆管道循環
◆手動循環操作
◆頻繁啟動保護
◆循環泵無水保護
◆電加熱防幹燒保護
◆集熱器防空曬循環保護
◆溫度、時間雙界面顯示
◆上水故障及防溢流保護

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