【正文】 太陽能熱水采暖集成示范系統(tǒng)實施方案太陽能熱水采暖集成示范系統(tǒng)實施方案 一、 項目概況某縣城總占地面積27平方公里，前期在改造及修繕的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)千年古城與時代同步的科技理念，把新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用在古城改造項目上，達到經(jīng)濟效益和社會效益最大化，起到示范推廣的目的。2012年10月16日，中清陽明公司對該項目狀況進行了實地考查和調(diào)研。古城民宅采暖期為每年11月15日至第二年3月15日，共120天，非采暖期240天，民宅冬季采暖是采用燃煤進行采暖。通過調(diào)研與某市科技局研究協(xié)商，我公司確定以晉源區(qū)古縣城北后街46號民居?xùn)|廂房和東大街114號民居?xùn)|廂房兩棟建筑物為太陽能熱水采暖示范項目。 圖1北后街46號民居?xùn)|廂房 圖2北后街46號民居內(nèi)部情況 圖3東大街114號民居?xùn)|廂房 圖4東大街114號民居房頂情況二、項目實施的目的、意義及必要性 項目實施的目的通過項目的實施，大幅提高太陽能集熱系統(tǒng)在全年的使用率，實現(xiàn)在滿足建筑物熱環(huán)境和人體舒適度的前提下，最大限度地利用太陽能，進一步減少對常規(guī)能源的消耗，進一步減少二氧化碳排放的目的。項目實施的意義（1）通過本項目的實施，將建成太陽能熱水和采暖集成系統(tǒng)；從而大大提高太陽能集熱系統(tǒng)在全年的使用率。（2）利用太陽能集成系統(tǒng)給建筑物冬季采暖、非采暖期供應(yīng)生活熱水及洗浴，這將進一步提升太陽能系統(tǒng)全年的節(jié)能減排效益。（3）項目實施后將在太陽能熱水采暖集成技術(shù)的應(yīng)用上起到更好的示范帶動作用。項目驗收后，可在山西省學(xué)校、醫(yī)院及民宅學(xué)推廣使用。 項目實施的必要性在某地區(qū)學(xué)校、醫(yī)院及民宅，采暖、熱水和飲用水供應(yīng)等要求是學(xué)校建筑物必備的基本功能。利用太陽能與輔助能源相結(jié)合來提供這些功能，達到全年最大限度使用太陽能和節(jié)能減排的目的。我們深感項目實施的必要性如下。（1）在冬季，利用太陽能采暖技術(shù)可將太陽能系統(tǒng)采集的能量用來給建筑物供暖，減少現(xiàn)有的燃煤鍋爐對常規(guī)能源的消耗和二氧化碳的排放量。（2）太陽能供熱采暖集成系統(tǒng)，采用智能控制技術(shù)對其運行進行自動控制，其突出的優(yōu)點一是達到將太陽能給各個用能端所需能量的合理、均衡分配的目的；二是達到自動依據(jù)天氣狀況來改變能量供給的目的；三是達到系統(tǒng)自動運行，減少工作人員對系統(tǒng)操作的工作量。總的效果就是實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行、最大限度利用太陽能。三、項目實施的技術(shù)方案與內(nèi)容項目的總的技術(shù)方案是，首先將民宅供暖方式采用地板輻射采暖，提高太陽能保證率，利用智能控制設(shè)備對整體系統(tǒng)進行有效控制，使用智能變頻節(jié)能電采暖器為太陽能集成系統(tǒng)在太陽能不足的時候為建筑物補充熱源。項目設(shè)計原則：1）在民宅在屋頂安裝太陽能集熱器，對房間供暖及提供生活熱水和洗浴，輔助熱源采用智能變頻節(jié)能電采暖器。2）太陽能集熱器采用熱管式真空管。3）太陽能熱水和采暖系統(tǒng)采用智能控制器自動控制運行。4）供熱采暖期建筑物內(nèi)溫度滿足國家標準（16℃）5）非采暖期提供生活熱水和洗浴熱水設(shè)計原始資料1）地理座標：采用某市的地理座標。北緯37176。47′，東經(jīng)112176。33′。2）氣象資料：采用某市的氣象資料。℃，，太陽能保證率推薦值為40%～50%；(m2d),(m2a)。3）建筑物情況北后街46號民居?xùn)|廂房：建筑物南北向布置，座東朝西。，布置5間，；東西寬6m，；建筑面積約為100m2。建筑結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)。，可以作為設(shè)備間用。北后街114號民居?xùn)|廂房：建筑物南北向布置，座東朝西。，布置兩間，；東西寬5m，；建筑面積約為95m2。建筑結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)。在緊鄰建筑物南山墻處有6 m2的空間，可以作為設(shè)備間用。采暖供熱負荷 1）冬季采暖負荷根據(jù)《供暖通風(fēng)設(shè)計手冊》山西某地區(qū)冬季室外采暖計算溫度12176。C，室內(nèi)采暖計算溫度16~18176。C，根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》CJJ342002，該建筑為不節(jié)能建筑，采暖估算單位熱指標取80w，冬季采暖計算熱負荷為：北后街46號民居?xùn)|廂房 8000w北后街114號民居?xùn)|廂房 7600w2）熱水供應(yīng)考慮居民住戶熱水使用情況，廚房設(shè)置一個熱水龍頭，衛(wèi)生間設(shè)置一個淋浴器供洗浴，兩處用水均為不同時，最大連續(xù)小時熱水用水量540L/h（40176。C熱水），,(按自來水10176。C計算)，實際熱水供應(yīng)為不連續(xù)間斷供應(yīng)。設(shè)計方案 系統(tǒng)設(shè)計原則及供熱介質(zhì)參數(shù)確定屋頂布置太陽能集熱器系統(tǒng)；設(shè)備間設(shè)置太陽能儲熱水箱、采暖水箱、生活熱水箱，換熱及采暖熱循環(huán)采用水箱內(nèi)置銅管換熱器及水泵循環(huán)方式，熱水供應(yīng)采用架空布置高位生活熱水箱。采暖方式采用地板輻射采暖系統(tǒng)，供回水溫度40~30176。C。生活熱水設(shè)計溫度40~50176。C。控制方式采用帶觸摸屏的人機界面智能控制系統(tǒng)。 屋頂太陽能集熱系統(tǒng)1）太陽集熱器的設(shè)計選型太陽能集熱器管采用熱管真空管太陽集熱器，規(guī)格為CE70/1900A20,即每組太陽集熱器由20支Φ701900熱管真空集熱管組成。太陽集熱器的外形尺寸21401990mm。2）屋面太陽集熱器的布置設(shè)計（a）北后街46號民居?xùn)|廂房：集熱器傾角設(shè)計為50176。，集熱器前后不相互遮擋的距離為3450mm。屋面設(shè)計考慮南北向布置，安裝4排太陽集熱器，每排由2組太陽集熱器組成。太陽集熱器的總數(shù)量為4排2組/排=8組，總的凈采光面積Ac=8組。（b）北后街114號民居?xùn)|廂房：前兩排集熱器傾角設(shè)計為38176。，集熱器前后不相互遮擋的距離為2274mm；后兩排集熱器傾角設(shè)計為50176。，集熱器前后不相互遮擋的距離為3450mm。屋面設(shè)計考慮南北向布置，安裝4排太陽集熱器，每排由2組太陽集熱器組成。太陽集熱器的總數(shù)量為4排2組/排=8組，總的凈采光面積Ac=8組。3）集熱器陣列表面太陽輻照量計算結(jié)果a、當集熱器傾角為38176。時：月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月月平均日太陽輻照量MJ/(m2d)b、當集熱器傾角為50176。時：月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月月平均日太陽輻照量MJ/(m2d) 設(shè)備間主要設(shè)備選型計算1) 儲熱水箱容積確定根據(jù)上節(jié)設(shè)計計算儲熱熱水箱46號院容積為2m3。2) 采暖熱水箱容積及換熱器容量確定根據(jù)《工業(yè)鍋爐房設(shè)計手冊》，經(jīng)計算，北后街46號民居?xùn)|廂房，北后街114號民居?xùn)|廂房 。兩個項目采暖熱水箱選型：均選用組合式不銹鋼肋板水箱，詳見03R4012,1，V有效=，LxBxH=1000x1