宾馆太阳能热水系统工程项目建议书
项目名称：太阳能热水系统设计、安装
XXXXX物资有限公司
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通用网址：太阳能工程
E-mail：tshyyg@163.com
一． 条件及用户要求
该宾馆要求作出满足100人商业洗浴的太阳能热水系统设计方案。
二． 简要设计
2．1设计依据
（1） GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、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） GB/T17049-1997《全玻璃真空太阳集热管》
2．2设计方案主要考虑的几个问题
（1）优先利用太阳能源。
（2）太阳热水系统运行方式的合理性、先进性、可靠性。
（3）控制系统的全自动化、智能化、先进性、可靠性。
（4）与常规能源配置的合理性、智能型控制及安全性。
（5）太阳能系统的布局与摆放应与周围的建筑物相协调，日常维护检修方便。
（6）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。
（7）公共浴池（5吨容积）中的水温如何保证，补水加温采用何种控制方式等。
2．3系统基本设计
（1）采用直流式定温放水+温差循环太阳热水系统，达到充分利用太阳能，只要有太阳，就有能洗澡的热水的效果，避免了家用热水器和循环式太阳热水系统存在的弊病（半阴半晴天时，热水温度不到40℃，造成只有不能洗澡的温水，而没有能洗澡的热水）。
（2）采用自限温伴热带防冻与管路低温自动循环防冻相结合，双重防冻保护。
（3）采用先进的中央快速热水器作为太阳能的补充能源，当遇阴雨天气太阳能不足时系统自动切换至电辅助加热模式，客人的全天候用水需求。
（4）采用工业级PLC可编程电脑控制器，实现太阳能系统的全自动化、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，使太阳能系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。
（5）公共浴池的温度调节控制问题的解决：于浴池底部设置一水位传感器和温度探头，并实时监测水温变化，当温度低于使用温度3度时，系统自动启动放水电磁阀进行放水，当浴池中水的液面低于水位传感器的设定值时，系统自动停止放水电磁阀，同时启动进水电磁阀对浴池进行补水增温（放水量可根据使用过程中的实际情况随意设定），当达到设定温度时，关闭电磁阀。
3、理论计算
3．1 用热水量确定
按照国家相关规定，宾馆规范用水量为：（73～98）kg/人次，水温为45-50℃之间，本设计取值为80kg/人次，则：80 kg/人次×100人次＝8000kg。
另：据用户提供，另设5吨容积的公共浴池一个，则总用水量为13吨。
3、2 唐山地区全玻璃真空管产热水量计算
单支管的采光面积（Aperture Area）：
外管内直径（58-2×2）×有效长度（1800-80）= 92880mm²
南北竖放时的入射角修正系数：
全玻璃真空管竖放时，具有自动日跟踪的功能。为了设计计算的方便，通过测试其入射角修正系数，来修正全玻璃真空管的日太阳曝辐量数值。经测试,其自动跟踪可增加20%-50%的有效得热量。为了计算方便，本设计取增加30%计算。
集热器的效率曲线：
从效率曲线可以看出，全玻璃真空管集热器的热效率随产热水温度与环境温度的温差与太阳辐照度的比值（tR- ta）/G的变化而变化。也就是说，要求的产热水温度越低，环境温度越高，真空管的热效率就越高；
反之，则越低。
唐山地区全玻璃真空管的热效率
根据计算热水用量（13吨），选择安装联集管式集热器，集热面积共175平米，配容积为15吨水箱，此种集热系统，夏季晴好天气，日曝辐量23MJ/m2，入口水温15℃，提供45-50℃热水100Kg/m2，冬季，晴好天气，日曝辐量17 MJ/m2，入口水温15℃，提供45-50℃热水70 Kg/m2。根据这一性能指标，175m2太阳能系统夏季晴好天气日产45-50℃热水17.5吨左右；
冬季晴好天气产45-50℃热水12.5吨左右，集热器倾角为40度。
3.3 真空太阳集热管数量确定
共计布置集热块：55块。
总的集热面积：5m²×55块=175m²。
真空管只数：25只×55块=1375只。
4、关键设备与配件选型
4．1太阳集热器
目前国内使用的太阳集热器类型主要有平板集热器、真空管集热器、热管集热器。平板集热器不防冻，一般只在春、夏、秋三季使用；
真空管集热器在零下25℃条件下，仍可产生热水，可一年四季使用，且冬季利用太阳能的效率最高，是目前普遍使用的产品；
热管集热器可在零下50℃条件下使用，但其冷凝端（加热端）表面积仅是真空管的百分之一，易结水垢，换热效果不如真空管，适合在北方高寒地区使用。唐山地区冬季结冰，但最低气温在零下20℃以上，考虑到全年使用，因此选择真空管集热器。
目前真空管集热器分家用和工程用两大类别，家用产品储热水箱和太阳能集热管为一体结构，结构简单，适合家庭或小面积工程使用；
工程用集热器没有储热水箱，可根据现场情况任意串并联，并根据采光面积大小合理配置1个水箱。系统运行便于控制且用水方便。
4．2 控制器
选用德国西门子公司生产的PLC可编程控制器，控制程序采用我公司研发的太阳能工程系统专用控制程序，功能强大，可实现任意功能的自动控制，可根据实际任意更改和升级控制程序，并可远程监控。
4．3 水泵、电磁阀、管路
水泵选用低噪音耐高温管道泵，电磁阀选用2W250-25～2W250-40型大口径直开式无压电磁阀，阻力小，密封性好。管路一般选用国标热镀锌钢管，外用5CM聚氨酯/橡塑保温棉，中间缠沥青布、外裹玻璃钢布或彩钢板，保温效果好，美观耐用。
4．4 集热器支架
集热器支架采用方钢、角钢、槽钢等现场焊接，外做防腐处理。
4．5 系统安全
防风雪 系统支架为整体结构，并与楼面墙体固定。承重基础做好防水。
防 冻 系统室外冷水和循环上水安装有自限温电伴热带，可保证冬季不冻。
防 雷 系统如在原建筑防雷区外，按相关标准做防雷设施。
防冰雹 系统配置的真空管可抗击Φ2.5CM冰雹。
防漏电 采用漏电开关和接地双重保护，确保用电安全。
防 垢 采用控制温度及水循环的办法尽量避免水垢产生
承 重 根据建筑结构情况，合理确定水箱承重方案。
5.太阳能系统加热原理
系统运行原理（附运行原理图）
系统工作原理图
1．储热系统：太阳能对集热器内的水加热，当集热器顶部的温度传感器T1处温度达到设定温度，且储热水箱内温度传感器T3处温度达到设定温度时，打开电磁阀E1，利用自来水的压力把集热器内的热水顶入储热水箱内，到T1小于设定温度时关闭电磁阀E1。通过这样一个不断重复的过程把太阳的能量转化成热能；
当储热水箱内水满时，T1大于设定水温时不打开电磁阀E1，而打开水泵P1，对储热水箱内水循环加热；
当储热水箱内水位低于下限水位时，打开电磁阀E2，给储热水箱快速补水到设定水位；
当储热水箱温度低于设定温度时，启动电加热，到设定温度时停止；
当集热器底部的温度传感器T2低于5度时，启动水泵P1，进行防冻循环，保证管道安全。
2．恒温供水系统：为了实现24小时供热水，我们设置一套恒温供水系统。恒温水箱利用电辅助系统保持恒温水箱内的水恒温，并作管路定温循环，从而保证用户24小时内一开就有热水。
系统自动补水：当用户用水，恒温水箱水位下降，传感器W2检测到水位下降，此时P3和E3启动，将储热水箱内的水抽到恒温水箱内。
定温管路循环：当供水管路中的水温T5小于所设定的水温，则管路电磁阀E4打开，将热水管路中的低温水放入储热水箱内。
控制系统的功能
集热系统自动运行，并具备以下功能：
1. 水箱水位及各测温点温度采用数码管显示，设备（泵、电磁阀）运行状态可见
2. 设备具备手动/自动切换功能。
3. 定温出水功能：当水箱水量不满时，T1温度大于设定温度，T3温度也大于设定温度时，打开电磁阀E1；
当T1温度低于设定温度3度时，关闭电磁阀E1。
4. 温差循环功能：水箱水满后，当T1-T3 >7度时，启动水泵P，开始循环，使水箱中的水升温；
当T1-T3<3度时，关闭泵P1。
5. 防冻循环功能：当水箱有水，T2<5度，启动水泵P1，循环水防冻；
当T2>10度，关闭水泵P1。当水箱无水，T2<5度，启动电磁阀E1，顶水防冻；
当T2>10度，关闭E1。
6. 自动上水功能：当水箱水位低于设定下限水位时自动打开电磁阀E2，上水到设定上限水位值时关闭电磁阀E2（用于确保水箱最低水量）。
7. 自动供热水功能，当太阳能储热水箱内的水温达到使用要求，太阳能供热水管路自动打开，同时关闭自来水管路，此时电辅助循环加热功能停止。当天气不好时，太阳能储热水箱内的水温没有达到使用要求，太阳能供热水管路关闭，换热器自来水管路打开，同时锅炉循环加热功能启动。
8. 定时上水功能：当实际时间到达设定上水时间且实际水位低于设定上限水位的时候，自动启动上水功能，直到水位达到设定上限水位时停
9. 手动上水功能：当实际水位低于设定上限水位时按动手动上水键，将打开电磁阀E2自动上水，达到设定上限水位时自动停止
10. 具备漏电保护、防干烧、故障报警等安全措施
5．6用热水
如水箱与用水点淋浴喷头较近，采用单管供水方式，保证打开淋浴喷头很快就出热水。如较远，则增设一条循环管路，定时或定温进行管路中的热水循环。
5．7系统远程监控
控制器配备的中文显示器可放在2000米内的地方，显示太阳能系统的水温、水箱水温及水量、各控制终端设备（如循环泵、电磁阀、辅助加热等）的运行、故障信息等，并可使用显示器的功能键控制终端设备的运行和设定各种变量值。系统配备的控制器还预留有网络接口，可以实现远程计算机监控、数据存储及程序升级。
有关技术说明
1．关于面积
本系统太阳能面积是根据用户的要求，在充分考虑满足使用水量、系统维护的方便性、安全、环保等技术与政策要求的前提下，兼顾建筑结构、总体布局合理、美观的角度而确定的。
2．关于系统荷载问题
太阳能阵列（含管道、支架），每平方米平均荷载50KG/M2，一般要求屋面设计荷载150KG/M2，水箱必须设置于承重梁柱上，这一点，贵方在设计时必需充分考虑。
3．关于倾角的确定
要使系统年热效率最高，必须尽可能在正午时集热器采光面垂直于阳光，即集热器倾角等于太阳天顶角，也就是当地纬度与赤纬角之和。根据唐山市的气候和纬度条件，应使集热器在冬季和春季能最大限度地采集太阳辐射能量，唐山地区集热器倾角取30—45度最佳。
4．避雷（漏电保护）说明
根据气象资料反映，唐山市多雷电，避雷、防漏电对安全使用热水系统特别重要，为此，系统中将现有避雷装置与热水系统作适当连接。
5． 消防保护说明
系统全部构件采用不燃或难燃材料制作，楼面工程布局保证消防通道顺畅。
6． 风压抗震性
系统结构设计时，按抗十二级台风、抗震防裂度八度为标准。
7．环保性说明
系统水质在循环加热过程中，大部分污泥杂物在重力作用下沉降在集热器和保温水箱底部，其主要是钙、镁沉淀物和污泥，定期排放对环境无任何影响。
8．水（气）密性、防腐阻垢性（见下表）
项 目 说 明
水（气）密性 保温水箱在现场安装前，均按国家有关规范、规定进行气压及气密性试验，符合标准后方可安装。设备及管道安装完毕后，按国家《管道工程施工及验收规范》有关规定进行水压和气密性试验，符合标准则为合格。
防腐阻垢性 集热器、支架采用两道防锈漆、两道银漆处理，冷热水管及水件采用国标热镀锌件，现场焊缝刷防绣漆处理（共四遍）。
6.售后服务及技术支持
1、公司以“优秀设计、优质工程、优良服务”为宗旨，不断向用户提供满意的工程和服务。
2、实行跟踪服务，定期到工程现场巡查，发现问题，及时处理。
3、我方承诺工程交工后，太阳能系统（支架、集热器、水箱、管路系统）免费保修三年，循环泵、电磁阀、控制系统免费保修一年，终身维修（仅收工本费）。
4、太阳能热水系统发生故障，电话无法解答时，保证在3小时内到达维修现场处理。
7.实施方案应具备哪些安装条件
1. 楼顶有正常的水电供应和400平方米场地；
2. 屋顶承重（因为荷重点分布在承重墙上，每平米50公斤。所以一般不用考虑）；
3. 集热器安装位置的东、西、南方向不应有挡光的建筑物或其他物体；
系统初步报价
工程总造价：218750元。
其中包括：
55套太阳能集热器；
自动控制循环系统1套；
10吨和5吨双层不锈钢聚氨酯--聚苯乙烯保温水箱各一个；
中央快速电热水器一台；
输水管路及保温；
集热器支架及基础；
安装调试费用及税金。