太阳能热水项目-方案书(共46页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录72234014014专心-专注-专业第一章 材料清单序号设备名称品牌规格型号单位数量1三高集热站皇明JPH-50TT18-00组842GMS智控系统皇明HKG-IV台1HKG-III台13智能控制柜清华热泵控制柜台14保温水箱皇明HDG-60台1保温水箱皇明HDG-10台15空气源热泵清华TES-SKP840D台3空气源控制柜清华台16循环泵威乐台4供水泵南方台27水处理器DN65台28钢结构国标批19管道国标DN25米90DN32米90DN40米96DN50米68DN65米146DN80米10010保温管燕鲁DN25米90DN32米90DN40米96DN50
2、米68DN65米146DN80米10011防雷系统套112管道配件国标其他配件、玻璃丝布、铝箔、管件、管道支撑等电力配件、穿线管等13运输费德州-滨州 设备材料运输费14人工费设备安装、人工费15机械费含吊装、机械磨损、设备维护费用第二章 技术方案第一节 地理位置及概况一、地理位置:本项目名称:滨州市科技中心(一馆三中心)太阳能热水项目 本项目位于山东省滨州市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3340-8360MJ/,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
3、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/)。项目所在地滨州属于第三类资源带内。二、项目概况该工程为滨州市科技中心泳池加热工程,泳池尺寸:其中一个长25m宽15m,深度为1.2-1.8,泳池总容积约为450m-675m,太阳能集热器放置在建筑屋面上,控制柜放置在室内。辅助能源:采用空气源热泵。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。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
4、运行及验收;第二节 方案设计依据及标准一、太阳热水器相关标准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(2009版)3、GB/T17581-2007真空管太阳集热器4、GB50207-2002屋面工程质量验收规范 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
5、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太阳能热利用术语16、GB/T 20095-2006太阳热水系统性能评定规范二、当地气象资料1、经纬度: 北纬37.22 东经118.02 2、基础水温:15一般自来水为地表水,地表水的供水温度变化与大气温度变化基本一致,因此非采暖季冷水计算温度按照平均气温取值,采暖期温度参照GB50015-2009(P96)表5.
6、4.1的冷水计算温度进行取值。基础水温取值月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均温度447.615.221.826.327.426.221.715.87.94153、根据国家建筑标准设计图集太阳能集中热水系统选用与安装(图集号06SS128)的设计气象参数。选取济南作为参考城市,济南多年气象参数如下: 根据上表统计数据:A、年平均气温:14.23 ;B、全年日照时数:2597.3h;C、全年辐照量:5755.618MJ(a)D、年日均辐照量:15.77MJ(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,
7、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,使水质满足要求。三、设计指标:1、热水用水量:根据游泳池用热量设计。2、日均用水水温:取设计水箱终止水温:45。3、集热系统防垢:为减缓集热系统中结垢,采用强磁水处理器,无需定期加药,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。4、集热器型号选取:根据皇明产品的特点,综
8、合考虑经济性与贵方对于集热器与建筑结合的实际需求的同时,集热系统采用性价比较高的JPH-50TT18-00型三高集热站,单台集热器的集热面积为7.6。第三节 运行原理及说明我们根据贵方热水需求,结合项目实际用水及楼顶情况,确定采用皇明公司JPH-50TT18-00型三高集热站。HKG-IV和HKG-III智能系统、保温水箱两个(楼顶一个10吨水箱位于消防水箱间;另一个位于地下室)等主要设备,来满足贵方提出的用水要求及产品功能;。一、技术方案先进性针对本工程实际用水特点,需要对贵方的客户提供更可靠,更安全,操作简单的热水系统,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:
9、当水温超过60度后,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,设计中采用强磁水处理器,无需电源,无需定期加药,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,且不影响水质使用效果。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、系统原理图 三、太阳能热水系统运行说明:(1)集热温差循环:当集热器
10、温度传感器T3(T3)与集热水箱温度传感器T1(T1)水温温差8时,集热循环泵启动,将集热器中热水打进集热水箱中,当两者温差2时,循环泵停止;(2)水箱间温差循环:当集热水箱的温度传感器T1与供水水箱的温度传感器T2温差8且T2低于设定温度60(可调)时,水箱间循环泵P2开启,将集热水箱中的热水顶入供水水箱,当两水箱温差小于2时或供水水箱水温到达设定温度60(可调)时,水箱间循环泵P2关闭,循环停止; (3)集热管路防冻循环:冬季当集热管路中温度传感器T4(T4)低于5,集热循环泵开启进行循环,当集热器管路内水温升高至10时,系统控制关闭循环泵,以防止循环管路冻堵(冬季使用); (4)高温断续
11、循环:当集热器温度高于95,且仅高于水箱温度210范围内时,集热循环泵每循环10分钟,停20分钟(防空晒炸管); (5)水箱管道防冻循环:当集热水箱水位高于1水位且供水水箱水位高于1水位,当防冻传感器T5低于设定温度(5度,可调)时,水箱间循环泵P2启动,当T5到达设定温度(15度,可调)时,循环泵P2自动停止。 (6)自动上水:定水位补水:当供水水箱的水位低于3水位且集热水箱水温60,打开DDF1补水至供水水箱水温48或水箱水位达到4水位,停止补水; 温控补水:当供水水箱水温48,且水箱水位低于4水位,打开DDF2补水至4水位或水箱水温45,停止补水;低水位补水 当供水水箱水位低于2水位,打
12、开DDF2补水至供水水箱水位至3水位停止; (7)防冻电热带:在系统管道上设置防冻带,当管道传感器T4 (T4)5时,控制柜控制防冻带启动,当管道传感器T4 (T4)15时,控制柜控制防冻带停止; (8) 生活用水室内管道循环:当供水管路温度T630时,DCF2启动,管道压力降低,供水增压泵启动,供水管路中的冷水进入供水水箱,供水水箱中的热水进入供水管路,直至T645时,DCF2关闭,当管道压力达到设定值时,供水增压泵关闭。(9) 生活用水室内增压:当室内用水点使用时,管道压力减小,供水增压泵启动;当室内用水点关闭时,管道压力增加,当管道压力达到设定值,供水增压泵停止。(10) 游泳池循环:当
13、游泳池管道传感器低于设定值时,启动管道循环泵,将供水水箱中太阳能热水打到游泳池的板式换热器(缓冲水箱);当达到设定温度时,管道循环泵停止。(11) 过热保护:当集热器温度T395时,DCF1不允许打开,系统不能进水。(12) 辅助能源:当集热水箱传感器T1低于设定温度时,空气源热泵启动,循环泵启动将空气源热水与集热水箱循环;当集热传感器T1达到设定温度,空气源热泵停止。第四节 重要项校核计算及说明一、游泳池能耗计算(1)游泳池表面积375,游泳池总水量约450-675吨;要求水温保持在28左右;(2)游泳池室内环境空气温度约为25。1、游泳池的补充水量选定一般按下表选取:(游泳池和水上游乐池给
14、水排水设计规程CECS 14:2002规定)序号游泳池、游乐池的名称每日补充水量占泳池水容积的百分数1竞赛池、训练池、跳水池室内35露天5102多功能池、游乐池、公共泳池室内510露天10153按摩池公用10154儿童池幼儿戏水池室内不少于15露天不少于205环流河10156家庭游泳池室内3露天5注:1、室内游泳池、水上游乐池的最小补水量应保证在一个月内池水全部更换一 次。2、当地卫生防疫部门有规定时,应按卫生防疫部门的规定执行。根据泳池性质结合上述标准,设计补充水量为总容积的510,本方案设计取5。游泳池水容量为450m-675m3每天补充水量为22.5m-33.75m。2、热量计算游泳池水
15、加热所需热量,应为下列各项耗热量的总和:(游泳池和水上游乐池给水排水设计规程CECS 14:2002规定) a、水表面蒸发和传导损失的热量; b、池壁和池底传导损失的热量; c、管道的净化水设备损失的热量; d、补充水加热需要的热量。详细热量计算过程如下:(1)、水表面蒸发损失热量:Qz=ar(0.0174Vi+0.0229)(PbPc)A(760/B)式中:Qz游泳池水表面蒸发损失的为热量(KJ/H);a热量换算系数,a=4.1868KJ/Kcal;r与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热(Kcal/kg),取值581.4Kcal/kg;Vi游泳池水面上的风速(m/s),取值0.2 m/s
16、;Pb与游泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力(mmHg);取值28.3mmHgPc游泳池的环境空气的水蒸汽压力(mmHg);取值14.2 mmHgA游泳池的水表面面积();375B当地的大气压力(mmHg);760 mmHg水的蒸发潜热和饱和蒸汽压表水温()蒸发潜热r(Kcal/kg)饱和蒸汽压Pb(mmHg)水温()蒸发潜热r(Kcal/kg)饱和蒸汽压Pb(mmHg)18587.115.525583.123.819586.616.526582.525.220586.017.527581.926.721585.418.728581.428.321584.919.829580.830.023
17、584.321.130580.431.824583.622.440573.555.3气温与相应的蒸汽分压表气温()相对湿度(%)蒸汽分压Pq(mmHg)气温()相对湿度(%)蒸汽分压Pq(mmHg)21509.3265012.55510.25513.86011.16015.222509.9275013.35510.95514.76011.96016.0235010.5285014.35511.55515.66012.66017.0245011.1295015.15512.35516.56013.46018.0255011.9305016.05513.05517.56014.26019.1将数值
18、代入计算得:Qz=ar(0.0174Vi+0.0229)(PbPc)A(760/B)4.1868581.4(0.01740.2+0.0229)(28.3-14.2)375760/760=.3313(kJ/h)(2)游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量,应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定,即: Q=.331320%=67906.66626 (kJ/h)(3)游泳池补充水加热所需的热量,按下式计算: Qb= qb r( tr- tb ) Qb游泳池补充水加热所需的热量(KJ); 热量换算系数,a=4.1868KJ/Kcal; qb 游泳池每日的补充水量(L),qb=3
19、3.75m3; r水的密度(kg/L),r=1kg/L; tr游泳池水的温度(),tr=28; tb游泳池补充水水温(),tb=15(自来水温度);代入数值计算如下:Qb= qb r( tr- tb )4.1868337501(28-15).5(kJ/d)(4)泳池每天需补充的热量为:Qz24+Q24+Qb=.331324+67906.6662624+.5=.44 (kJ/d)二、联集管集热器采光面积1、采光面积 (式1)式中:直接系统集热器总采光面积,; 每天所需能量,kJ;当地集热器采光面上年平均日辐照量,KJ/;太阳能保证率,无量纲;根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素
20、综合考虑后确定;集热器日平均热效率,国标经验值取0.400.55; 根据试验数据取值为0.44。管路及蓄热水箱热损失率,无量纲;代入式1中,得出:游泳池所需集热面积AC1 =2092.49。实际安装JPH-50TT18-00集热器86台,集热面积653.6。太阳能直接系统产热量计算:653.615770 KJ/0.44(1-0.2)=.744KJ在基础水温不低于15、集热器倾斜采光面日辐照量不低于15770KJ/的条件下,每天产生的能量使游泳池24小时保持在28,能满足31.23%的能量,不足部分由辅助能源提供。三、循环泵选型1、流量计算根据我公司集热器性能及系统设计工况计算,在循环温差为8时
21、,每平米集热器的循环流量为0.013L/(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。2、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。 热水管道的速度公称直径1520254050水流速度m/s0.81.01.2循环主管道管径为DN80。3、扬程计算集热循环泵的扬程:式中HX太
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- 太阳能 热水 项目 方案 46
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