乌鲁木齐阳能热水系统设计方案.doc

乌鲁木齐太阳能热水工程 方 案 书 设计单位: 编 号： 设计日期： 设计依据和设计标准 一、工程概况 乌鲁木齐某大楼，楼高2层。拟采用太阳能系统供应生活用水。太阳能集热器安装在屋顶，水箱均安装在设备间，设备间位置由甲方指定。 二、用水要求 1、用水量要求：根据甲方要求，用水量按30吨/天计。 2、水温要求：用水温度为50℃。 三、气象资料 1、基础水温（按春秋季平均基础水温）：15℃ 月份 辐照量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 日均 5.315 7.984 11.929 17.666 21.371 22.496 22.038 20.262 16.206 11.062 6.104 4.174 2、根据国家气象中心提供的全国各地总辐射数据（单位MJ/m2），日照（ 纬度43°47′，经度87°37′，高度917.9m）取乌鲁木齐观测站的太阳辐照量数据，情况如下：（摘自：《民用建筑太阳热水系统工程技术手册》） 晴好天气平均太阳辐照量为13884 KJ/㎡。 四、国家及行业相关标准 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、GBJ9-87 《建筑载荷规范》 6、NY/T343-1998《家用太阳热水器技术条件》 7、GB4272-92《设备及管道保温技术通则》 8、GB4706.1-1998《家用和类似用途电器的安全通用要求》 9、GB/T12936-1991《太阳能热利用术语》 10、《家用太阳热水系统热性能试验方法》 系统运行原理及说明 一、集热面积计算： （式—1） 式中：——系统采光面积，㎡； ——日均用水量，取30000L； ——保温水箱内水的终止温度，50℃； ——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏·℃）； —— 水的初始温度，15℃； ——集热器受热面上年均日辐照量，13884KJ/㎡； ——太阳能保证率，取60％； ——集热器全日集热效率，国标经验值取0.45～0.55，根据我们的试验数据取值为0.5。 ——管路及储水箱热损失率，无量纲；国标经验值取0.15～0.25，此处取0.2。 代入式—1中，得出：AC =542.83㎡ 我公司每组海尔QB-WF-6.5/48(A)-DH联集管集热器集热面积达6.5㎡，结合楼顶安装面积，采用84组海尔QB-WF-6.5/48(A)-DH联集管集热器，总集热面积546㎡。 84组集热器在不同季节能产生的50℃热水如下表： 季节 春 夏 秋 冬 平均辐照量KJ(㎡·d) 12530 21970 15840 5200 产出热水T 27 47.7 34.4 11 二、太阳能系统组成及运行原理 本太阳能热水系统主要由太阳能集热器、℃时自动启动，每隔2小时自动对管路加热一次，保证管路不会冻结，保证冬季正常热水供应。 变频恒压系统 由于用水点较多，若完全采用纯水泵供水，会造成起点端和终端水压不一致，影响洗浴用热水的舒适性，而且水泵工作强度大，容易引起管路漏水和水泵的损坏。 安装变频恒压供水系统可以使管路内的压力任何一点都均衡，当洗浴点减少、用水量小时，随着管路压力达到设定压力，水泵转速降低节约电能减少水泵磨损提高水泵使用年限。当淋浴人多用水量多时，水泵转速加快，使浴室任何用水点都得到设定的热水水压，提高整个系统用水舒适性同时节约能耗，有效地延长水泵供水管路的使用年限。 防雷系统 由于系统整体为钢结构，是良好的导体，将钢架与建筑原有避雷系统连接。太阳能热水系统的防雷采用等电位法，即：支架的焊接长度不应小于圆钢直径的6倍，用不小于φ12的镀锌圆钢作防雷引下线与屋顶避雷系统做可靠连接；将系统中水管与水管、水管与水箱间的连接处用不小于φ12的镀锌圆钢跨接后相焊接，焊接长度不小于圆钢直径的6倍，再与房屋天面避雷网做可靠连接。 防风处理 为保证太阳能在大风天的正常使用，需要做好防风处理，在安装时做好集热器在屋顶生根，不加反射板，必要时在支架上拉钢丝绳，固定在建筑物上。 冬季保障性供水系统 太阳能热水系统在冬季不能够提供50℃热水30T，为了合理的利用太阳能，在冬季时运行“冬季保障性供水系统”。 当集热器到达设定温度时，自来水上的电磁阀