12吨太阳能热水工程专业方案书(共31页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录第一章 工程概算序号设备名称品牌 规格型号单位数量单价总价(元)备注1三高集热站皇明JPS-30TX-21-50组286050主机2CMS智控系统皇明HKG-IV 90KW台176807680模式三3保温水箱皇明HDG-12个1298002980054KW4热水循环泵威乐PH-254E台116001600集热循环威乐PH-403E台123002300集热循环变频增压泵威乐Booster MHI1602台11280012800变频增压5硅磷晶水处理器8t/h个1598059806电磁阀巨良ZQDF-1-40 AC220个2189037807原装配件国标集热系统的热
2、镀锌管道、主机配件、保温、阀门、管件、铝箔、排气阀、安全阀、防冻带、管道支撑、集热器水箱底座钢结构材料等。5680056800电力配件980098008运输费设备材料运输费16800168009人工费设备安装、人工费、技术支持费380003800010机械费含吊装、机械磨损、设备维护费用1000100011临时设施费阴雨雪天遮盖、防护、消防设施费1000100012小计1-11项13税费4%14270 14合计(人民币大写):叁拾柒万壹仟零壹拾圆整(RMB:371,010.00元)15优惠价:(人民币大写):叁拾柒万圆整(RMB:370,000.00元)注: 1、 以上概算包含太阳能系统底座钢
3、结构费用、不包含避雷设施费用; 2、上表中CMS智控系统包括主机、传感器、部分屏蔽线等;循环泵可依实际情况进行调整;3、贵方须将冷水补水管道、太阳能热水供水回水管路、电缆线预留至水箱间内;4、管路配件及保温包括管道、管件、管道支撑、保温等,电力配件包括水泵电磁阀电源线、电伴热带、PVC穿线管及固定件等;第二章 技术方案第一节 地理位置及概况一、地理位置:本项目名称:准油股份南疆公寓宿舍楼太阳能热水工程本项目位于新疆轮台县轮南镇(东经8422北纬4143),为准油股份南疆公寓宿舍楼太阳能热水项目。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334
4、0-8360MJ/,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(6700 MJ/),二类地区(5400-6700 MJ/),三类地区(4200-5400 MJ/),四类地区(4200 MJ/),新疆地区属于上述的第二类资源带内,其太阳能资源大有潜力可挖。新疆地区利用太阳能有着重要的经济实用价值,而且利用这种洁净能源对保护生态环境及缓解能源压力有着积极的意义。二、项目概况:工程地点:新疆轮台县轮南镇。工程共计95间,预计300人用水,设计每间126升,95*126=11970L,约等于12吨。按照每日12吨设计。
5、用水情况:贵方日均用水量约12吨,24小时用水,变频增压,管路循环。辅助能源:采用电作为辅助能源。三、太阳能项目内容:利用太阳能设备吸收太阳热量,将该热量传递给水,进而将水加热。采用电作为辅助能源:1.太阳能热水系统设计方案及施工图纸;2.太阳能系统与辅助能源系统的结合;3.太阳能系统与建筑一体化的结合;4.太阳能系统的施工、试运行及验收;第二节 方案设计依据及标准一、方案设计标准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/T17581-2007真空管太阳集热器4、GB50207-2002屋面工程质量验收规
6、范 5、GB 50009-2001建筑结构载荷规范6、GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范 7、GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范8、GB 50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范9、GB50345-2004屋面工程技术规范10、GB50303-2002建筑电气安装工程施工质量验收规范11、GB50300 建筑工程施工质量验收统一标准 12、GB/T 17049 -2005全玻璃真空太阳集热管13、GB/T4272-2008设备及管道保温技术通则14、GB/T8175-2008设备及管道绝热设计导则15、GBT12936-2007太阳能热
7、利用术语16、GB/T 20095-2006太阳热水系统性能评定规范17、GB50017-2003钢结构设计规范二、当地气象资料1、经纬度:东经842211840、北纬41432、基础水温:13;冷水采用自来水,自来水为地表水,水温与大气温度变化基本一致,因此采用平均气温进行设计计算基础水温。采暖季按照GB50015的冷水温度确定。月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均基础水温8889.916.721.523.722.416.788813.0 3、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
8、,轮台借鉴库车多年的辐照参数如下:a.年平均气温:11.42;b.全年日照时数:2804h;c.全年辐照量:6555.025MJ(a)d.年日均辐照量:17.96MJ(d)4、太阳热水系统水质要求: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,皇明公司要求客户在使用太阳热水系统时,其给水水质必须达到下列指标(参考生活饮用水卫生水标准),方可保证使用效果。项目指标项目指标总硬度(mg/L)75溶解氧(mg/L)10悬浮物(mg/L)5含油量(mg/L)5PH值(25C)7含铁量(mg/L)0.3若用户的水质达不到上述的要求时,应采取适当的措施,使水质满
9、足要求。三、设计指标:1、热水用水量:根据贵方要求设计日用水量12吨;2、日均用水水温: 一般洗浴水温为40,为减少投资并保证用水点用水温度,取设计水箱终止水温:45;3、集热系统防垢:为防止集热系统中结垢,采用金舜禹强磁水处理器,后期无需添加药剂。4、集热器型号选取:采用性价比较高的JPS-30TX21-50型,单台集热器的集热面积为5.4。5、为遮挡情况下太阳能保证率柱状图6、无遮挡情况下日均产热量柱状图第三节 运行原理及说明一、技术方案先进性针对贵方实际用水特点,客户需要更可靠,更安全,操作简单的热水,在设计太阳能系统时需要做了相应的保障措施,主要措施如下:1、系统防垢:当水温超过60度
10、后,水中的钙、镁离子会受热析出,在设备管道内结垢,从而影响系统的集热效果,设计中采用金舜禹强磁水处理器,实践证明具有良好的防垢、溶垢、杀菌、灭藻、防腐蚀、防锈水的作用。2、集热器防风:集热器支架采用国标热镀锌材质,能够抵御10级风的荷载,系统安装完成后,用钢丝绳固定于建筑固定位置,保证系统牢靠,固定。3、防炸管措施:排气阀、安全阀:太阳能系统在持续的高温运行工况下,管路内会产生气体,可通过排气阀排出;在极端恶劣工况下,安全阀自动打开,以保证系统的安全,不产生炸管情况。二、运行原理我们根据用户要求,结合贵方的实际用水情况,确定采用皇明公司JPS-30TX21-50型三高集热站、CMS智控系统(包
11、括传感器),HDG组合式保温水箱等主要设备,来完成贵方需求的各项功能。(一) 系统原理图图为系统原理示意图,不表示实际连接方式。(二)太阳能热水系统运行说明:工程概况:太阳能热水系统的设计产热量为12000L/d,定时用水,水温45度。太阳能源不足时,采用电加热进行辅助加热。设计采用皇明原装1吨HDG组合式水箱1个,皇明HKG-IV型控制柜一个;1、自动上水:a定水位补水 当水箱水位低于设定水位时,启动DCF1补水水箱至设定停止水位;b温控补水 当水箱的水位低于3水位且水箱水温设定温度+5时,打开DCF1补水至水箱水温设定温度度或水箱水位达到4水位,停止补水;c定时补水 可设定5次定时启动/停
12、止上水时间/停止水位;2、温差循环:集热温差循环 当集热器温度T1(T1)高于保温水箱温度T2(T2)5(可设定)时,循环泵P1(P1)自动启动,温差小于2,循环泵停止; 3、辅助加热:在设定时间内,低于设定温度5,自动启动电加热加热至设定温度停止,保证用水温度;4、防冻循环:冬季当集热管路中温度T3(T3)低于5时,系统控制循环泵P1(P1)开启进行循环,将水箱内热水打进集热器;当管道温度T3(T3)升高至10时,系统控制关闭循环泵P1(P1),以防止循环管路冻堵(冬季使用)。集热器和水箱管路采用防冻循环,防止冻堵。5、高温断续循环:当集热器温度T1(T1)高于95,且仅高于水箱温度210范
13、围内时,P1(P1)泵每循环10分钟,停20分钟(防空晒炸管)。6、防冻电热:冬季,当水箱温度低于10时,电加热打开,达到15时,电加热关闭。7、定时定温管道循环:在设定的时间段内,当用水管路水温T4低于设定温度5时,DCF2开启,管道压力下降,管道增压泵启动,将管道中的冷水顶进水箱,水箱中的热水进入管道,保证用水时打开即出热水,当用水管路中的水温T4到达设定温度时,DCF2关闭,管道压力上升,管道增压泵关闭,管道循环停止;注:1、室外管道加电热带,以防止冬季寒冷季节室外管道冻结; 2、电磁阀进水口前要安装过滤器,水平管道上的单向阀要用升降式,垂直管道上的单向阀要用旋启式。第四节 重要项校核计
14、算及说明一、集热系统集热面积计算: (式1)式中:直接系统集热器采光面积,; 日均用水量,12000kg;储水箱内水的终止温度(用水温度),45;水的定压比热容,4.18KJ/(); 水的初始温度,13;当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量,17530KJ/;太阳能保证率,根据系统使用期内的太阳辐照、楼顶可供安装面积等因素综合考虑后确定,45;集热器全日集热效率,国标经验值取0.250.55,据工况计算我公司产品的年平均集热效率为0.43; 管路及储水箱热损失率,无量纲,此处取0.2。 根据现场实际情况,共安装JPS-30TX21-50型三高集热站28组,总集热面积为151.2m2。在集热器
15、倾斜面年平均日太阳辐照量为17530KJ/、太阳保证率取45%时,每天能将12吨水从基础水温13升高到45,当不足部分,由辅助能源进行加热。 因安装情况,在冬季,集热器前排对后排存在遮挡,女儿墙对集热器也存在遮挡。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);-太阳能系统集热效率,无因次;-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);t-计算时间,s;T-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1.51.8,取高限对太阳能利用有利。根据我公司集
16、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0.014 L/(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:式中: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。集热循环系统1循环流量q=5940 L/h集热循环系统2循环流量q=1620 L/h2、管径计算循环管及给水管网管径确定依据 式中: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。
17、热水管道的速度 公称直径1520254050水流速度m/s0.81.01.2(GB50015-2009,P117) 循环主管道管径为DN50和DN253、集热循环所需水压集热循环泵的扬程计算公式为:式中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,25m;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
18、下:式中: 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130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0.5(kPa/m);B、局部水头损失 式中: 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
19、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%。集热循环为等程布置,流经管路长度为93米(集热循环1),78米(集热循环2);hjx0.593(130%)=60.45(kPa)6mH2Ohjx0.578(130%)=50(kPa)5.0 mH2O2)集热器顶与水箱最低水
20、位的几何高差 hz=1.8m3)集热循环流经集热器的阻力损失 0.12*6=0.72m集热循环流经集热器的阻力损失 0.12*3=0.36m则集热循环所需扬程为: 6+1.8+0.72+3=11.52米(集热循环1) 5+1.8+0.36+3=10.16米(集热循环2)三、补水电磁阀的确定:电磁阀口径: d式中: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公称直径15202540507080水流速度m/s1.01.21.
21、51.8四、三高集热站安装说明1、 固定说明:三高集热站安装固定需制作基础,三高集热站基础制作需根据现场情况定,安装三高集热站后,需能抗10级风载荷。2、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。热水器防雷应注意以下几点:2.1、首先确定安装热水器的建筑物本身防雷系统是否合格,如不合格或没有做防雷装置,则太阳能系统不能安装避雷系统,否则太阳能防雷系统将会成为引雷装置。2.2、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
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- 12 太阳能 热水 工程 专业 方案 31
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