【正文】 荷要求較大。優(yōu)點(diǎn)：（1）電屬于清潔能源，無污染。太陽能采暖系統(tǒng)在技術(shù)上可以與其中任意一種能源型式進(jìn)行匹配。（5）全部系統(tǒng)采用智能化電腦控制，最全面、最優(yōu)先使用太陽能，最少使用常規(guī)能源，可達(dá)到無人值守的效果。（1）太陽能與常規(guī)能源的巧妙結(jié)合，保證室內(nèi)供暖溫度及生活熱水供應(yīng)。（2）采暖、生活熱水兩用太陽能系統(tǒng)既可提供冬季供暖，又可提供居民生活熱水。 太陽能采暖/熱水系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案 太陽能采暖/熱水系統(tǒng)流程介紹（1）太陽能集熱器和儲(chǔ)熱水箱下部分別設(shè)置有溫度傳感器測點(diǎn)。短期蓄熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)，僅設(shè)置具有數(shù)天貯熱容量設(shè)備的太陽能供熱采暖系統(tǒng)；季節(jié)蓄熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)，設(shè)置的貯熱設(shè)備容量可貯存非采暖期獲得的太陽能量，用于冬季供熱采暖的系統(tǒng)。（2）按集熱系統(tǒng)的運(yùn)行方式，太陽能供熱采暖系統(tǒng)可分為直接式系統(tǒng)和間接式系統(tǒng)。一般戶為單位設(shè)置獨(dú)立的太陽能供暖系統(tǒng)，每戶均設(shè)置獨(dú)立的太陽能集熱器、儲(chǔ)熱水箱、輔助熱源及其他輔機(jī)。以下根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)，對系統(tǒng)的基本形式和運(yùn)行方式進(jìn)行比選。目前，排空等各類防凍技術(shù)較為成熟，可以較容易地解決系統(tǒng)的防凍問題；而在防過熱問題上，平板集熱器可采用空曬的方式解決非采暖季能源過量問題，相對較為容易，真空管集熱器則需要采用人工遮擋等方式。在民用建筑太陽能采暖系統(tǒng)項(xiàng)目中，集熱器類型選擇時(shí)，重點(diǎn)考慮設(shè)備的使用壽命等安全性能問題。合理完善的太陽系統(tǒng)形式，是太陽集熱系統(tǒng)與供熱供應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)的組成。其核心部件熱管真空管主要由熱管、吸熱板、玻璃管等幾部分組成(見圖45)。 圖44真空管太陽能集熱器 在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，全玻璃真空管太陽熱水器也存在著一些缺點(diǎn)，如密封不可靠、不承壓、集熱器壽命短等，需結(jié)合實(shí)際使用條件，合理選用。(見圖42)。目前國內(nèi)常用選擇性涂層為鍍黑鉻涂層各種涂層性能如下； 陽極氧化涂層：電化學(xué)方法（，）鍍黑鉻涂層：電化學(xué)方法（，）磁控濺射涂層：磁控濺射法（,）★工作原理：平板太陽能集熱器工作時(shí)，太陽輻射穿過透明蓋板后，投射在吸熱板上，被吸熱板吸收并轉(zhuǎn)化成熱能，然后傳遞給吸熱板內(nèi)的傳熱工質(zhì)，使傳熱工質(zhì)的溫度升高，作為集熱器的有用能量輸出。1吸熱板；2透明蓋板；3隔熱層；4外殼圖41 平板太陽集熱器結(jié)構(gòu)示意圖★結(jié)構(gòu)組成：吸熱板芯材質(zhì)：采用全銅、銅鋁焊接和銅鋁復(fù)合材質(zhì)，目前國內(nèi)大部分采用全銅太陽能集熱板芯。，同時(shí)參考國內(nèi)外類似太陽能供熱采暖工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。計(jì)劃在平谷區(qū)7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的10個(gè)村莊1518戶建設(shè)太陽能采暖和生活熱水項(xiàng)目。圖 38 夏季典型月氣象數(shù)據(jù)圖 39 所選計(jì)算日的各氣象參數(shù)曲線圖310——圖313 是夏季典型日各朝向的立面總輻射量、立面法向直射輻射量及散射輻射量的曲線?？梢钥闯觯m然夏季太陽距離地球較近，總輻射量較大，但由于 夏季北京云量較多，所以直射輻射量和冬季差不多，甚至偏小，但夏 季散射輻射量明顯大于冬季。下面主要分析北京地區(qū)室外溫服和太陽輻射量的情況?？梢钥闯?，相對濕度47%，夏季最高月平均氣 溫為 C，相對濕度為 77%，日照小時(shí)數(shù)為 180～270hrs。根據(jù)平谷氣象站 1956～2005年氣象統(tǒng)計(jì)資料顯示，平谷區(qū)多年平均氣溫 度， 度，極端最低氣溫零下 度。冬季盛行西北風(fēng)，夏季盛行西南風(fēng)。平谷區(qū)內(nèi)有著豐富的水資源、礦產(chǎn)資源、動(dòng)植物資源，健全的基礎(chǔ)設(shè)施，優(yōu)越的自然環(huán)境。平谷地貌由北部、東部、南部山地和中部、西南部平原兩大地貌單元組成，山區(qū)、半山區(qū)占七分之四，平原占七分之三。南與河北省三河市為鄰，北與本市密云縣接壤，西與本市順義區(qū)接界，東南分別與天津市薊縣、河北省興隆縣毗連。55″～117176。本建設(shè)項(xiàng)目采用太陽能采暖/熱水系統(tǒng)技術(shù)，太陽能是理想的清潔能源，對防止空氣污染、保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)平衡方面具有積極的促進(jìn)作用。例如，新能源及可再生能源利用少，能源消費(fèi)環(huán)節(jié)浪費(fèi)比較嚴(yán)重，煤的比例較大且利用技術(shù)水平較低；與發(fā)達(dá)國家相比也存在較大差距，僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家七十年代的水平；從產(chǎn)值能耗來看，目前萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值和萬元工業(yè)增加值的能耗都高于上海等城市及全國平均值，與國際先進(jìn)水平相比差距更大，因此北京市能源利用水平尚有待提高，節(jié)能還有很大潛力，新能源及可再生能源發(fā)展的空間很大。規(guī)劃到2010年，在全面提高農(nóng)村教育、衛(wèi)生服務(wù)水平，全面改善農(nóng)村生活基礎(chǔ)設(shè)施，完善農(nóng)村文化體育活動(dòng)設(shè)施，重點(diǎn)建設(shè)特色農(nóng)民居住新村，提高農(nóng)村社會(huì)福利水平。全年日照2500小時(shí)以上，占全市太陽能資源的6%，是屬于三級太陽能資源較豐富地區(qū)。充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，深入研究發(fā)展方向，發(fā)展寧可慢一點(diǎn)，也要保護(hù)好這片凈土?！吨腥A人民共和國可再生能源法》已于2006年1月1日正式實(shí)施。在北部山區(qū)、民俗旅游景區(qū)的主要街道推廣使用太陽能、風(fēng)能照明。新能源和可再生能源占能源消費(fèi)的比重力爭達(dá)到6%左右?！吨腥A人民共和國可再生能源法》明確規(guī)定：國家鼓勵(lì)單位和個(gè)人安裝和使用太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供熱采暖和制冷系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽能利用系統(tǒng)?？稍偕茉粗饕ㄋΠl(fā)電、太陽能、生物能源、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿?。本?xiàng)目建設(shè)條件具備，且具有良好的社會(huì)效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益，因此本項(xiàng)目的建設(shè)是必要且可行的。、經(jīng)濟(jì)性較好的新能源利用形式，建議優(yōu)先立項(xiàng)，重點(diǎn)扶持。本項(xiàng)目采用綠色、清潔太陽能作為主要熱源，減少了大量常規(guī)能源的消耗，對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高居民生活品質(zhì)，均有著重要的意義。 ，其余部分由區(qū)政府及農(nóng)戶自籌。項(xiàng)目實(shí)施后，即每年節(jié)約常規(guī)能源折合4085噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能減排效果顯著。，建設(shè)內(nèi)容明確。[2007]5號關(guān)于執(zhí)行2004年《北京市建設(shè)工程概算定額》第二次調(diào)整系數(shù)的通知[2003]84號關(guān)于頒布《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》（2003年版）的通知第二章 項(xiàng)目背景及必要性隨著全球范圍內(nèi)的能源供應(yīng)緊缺與環(huán)境的日益惡化，以太陽能、地?zé)岬葹榇淼目稍偕茉?，越來越受到人們的關(guān)注。因此，世界各國都十分重視積極推動(dòng)可再生能源技術(shù)的發(fā)展?！侗本┦小笆濉睍r(shí)期新能源發(fā)展建設(shè)規(guī)劃》明確提出：加快新能源和可再生能源開發(fā)利用”按照“因地制宜、多能互補(bǔ)、重點(diǎn)突破、政策配套”的原則，重點(diǎn)推進(jìn)太陽能、地溫能、生物質(zhì)能和風(fēng)電的開發(fā)利用。按照生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)的功能定位，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)推廣使用太陽能、風(fēng)能發(fā)電，使用太陽能、生物質(zhì)能取暖，解決農(nóng)民生活用能問題。為貫徹落實(shí)《北京市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》、《北京市平谷區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》的要求，平谷區(qū)發(fā)展改革委等有關(guān)部門決定：2011年配合新農(nóng)村建設(shè)（整村搬遷）為7鎮(zhèn)10個(gè)行政村1518戶居民建設(shè)太陽能采暖和生活熱水項(xiàng)目。市政府等有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)多次到平谷視察新農(nóng)村建設(shè)情況，指出平谷區(qū)發(fā)展的最大優(yōu)勢是生態(tài)資源豐富，要讓經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。平原占七分之三，地勢平坦，海拔20~100米。平谷區(qū)在建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村，落實(shí)貫徹科學(xué)發(fā)展觀，全面提高、建設(shè)小康社會(huì)，構(gòu)建和諧社會(huì)，進(jìn)一步貫徹落實(shí)黨的十六屆五中全會(huì)提出的“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)二十字方針和目標(biāo)，體現(xiàn)新形勢下農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、政治、文化和社會(huì)發(fā)展的要求。目前北京的能源結(jié)構(gòu)狀況與其發(fā)展目標(biāo)及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略還很不適應(yīng)。推進(jìn)太陽能、生物能、地?zé)岬刃履茉春涂稍偕茉吹拈_發(fā)利用，對加強(qiáng)能源的集約利用，轉(zhuǎn)移影響生態(tài)環(huán)境的資源消耗型產(chǎn)業(yè)，逐步淘汰不適應(yīng)功能定位要求的資源型企業(yè)，減輕資源環(huán)境壓力起到極大的促進(jìn)作用。地理坐標(biāo)為東經(jīng)116176。22″。境域群山聳翠，萬里長城環(huán)繞北部山間；泃、洳二河映帶左右，縈回境內(nèi)。全區(qū)勞動(dòng)力總數(shù)為18萬人，%，滿、壯、蒙、回、彝、苗、土、%，人口密度每平方公里400人。春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽濕潤，冬季寒冷干燥。平谷區(qū)氣候?yàn)榕瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，其 特點(diǎn)是四季分明，冬季受內(nèi)蒙古高原寒流的影響，氣候寒冷干燥，夏 季太平洋、印度洋暖濕氣流北上使氣候炎熱多雨，而春季是干旱多風(fēng)， 秋季短促?zèng)鏊?，冬夏兩季氣溫變化較大。表31是平谷氣象局提供的氣象資料，為 1971 年～2000 年的統(tǒng) 計(jì)結(jié)果，圖3圖33以及圖34為相應(yīng)的曲線圖。該氣象數(shù)據(jù)是匯總和整理清華大學(xué)和中國氣象局多年的測試數(shù)據(jù)（可參見《中國建筑 熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》），具有較高的權(quán)威性。圖35 全年逐時(shí)室外溫度曲線太陽輻射量圖 36 和圖37 分別是北京地區(qū)全年直射輻射量和散射輻射量曲線。為考慮最熱情況，選取太陽輻射量和室外溫度都較高的一 天的氣象數(shù)據(jù)為供冷設(shè)備選型計(jì)算的依據(jù)，如圖39 所示。表32 各立面的典型計(jì)算參數(shù)朝向時(shí)刻總輻射直射輻射散射輻射室外溫度(W/m2)(W/m2)(W/m2)(℃)東852742210528南1234019814232西1541226814437北12142014232根據(jù)圖35中的結(jié)果，冬季典型日室外計(jì)算溫度選取為12℃。，運(yùn)行可靠，使用簡單方便；經(jīng)濟(jì)上力爭降低成本，節(jié)省投資，減少用戶負(fù)擔(dān)。（1）平板太陽集熱器平板太陽集熱器由吸熱板、透明蓋板、隔熱層、外殼等幾部分組成(見圖41)。為進(jìn)一步降低發(fā)射率，后來又采用了電化學(xué)方法制作選擇性涂層。目前國外普遍采用防凍液工質(zhì)的形式解決冬季使用問題，而國內(nèi)則多采用水介質(zhì)排空的方式，該方式經(jīng)過數(shù)年 圖42 平板太陽能集熱器的應(yīng)用，技術(shù)較為成熟可靠。由于其工藝與結(jié)構(gòu)簡單、材料成本較低，因而價(jià)格要低于熱管真空管太陽熱水器。（3）熱管真空管太陽集熱器熱管真空管太陽集熱器是一種在真空集熱管內(nèi)無水而代之以金屬熱管傳遞太陽熱能給水箱中水的熱水器。上述的特點(diǎn)使得該產(chǎn)品具有全年熱效率高、抗冷熱沖擊好、防凍性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此無論從品質(zhì)還是從性能上來說目前都屬于高端產(chǎn)品，因此其價(jià)格也相對昂貴。（4）經(jīng)濟(jì)性能：包括初投資、維護(hù)成本、投資費(fèi)效比等。（2）在安全耐久性能方面，平板集熱器使用壽命長，故障率低，可承壓使用，優(yōu)于玻璃管類集熱器；對于太陽能采暖系統(tǒng)，平板集熱器本身及管路系統(tǒng)、真空管及熱管集熱管路系統(tǒng)在冬季使用須考慮防凍措施，同時(shí)集熱器應(yīng)考慮在非采暖季的防過熱問題。熱水系統(tǒng)通常包括集熱器、儲(chǔ)水箱、連接管道、支架、控制系統(tǒng)和必要時(shí)配合使用的輔助熱源。分散供暖系統(tǒng)是指為單一建筑進(jìn)行供暖的系統(tǒng)形式。（1）按所使用的太陽能集熱器類型，太陽能供熱采暖系統(tǒng)可分為液體工質(zhì)集熱器太陽能供熱采暖系統(tǒng)、太陽能空氣集熱器供熱采暖系統(tǒng)。（3）按蓄熱能力，太陽能供熱采暖系統(tǒng)分為短期蓄熱和季節(jié)蓄熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況，循環(huán)方式選擇強(qiáng)制循環(huán)溫差控制方式，分散式短期蓄熱、液體工質(zhì)太陽能供熱采暖系統(tǒng)，以滿足連續(xù)陰雨天氣時(shí)村民的供暖及洗浴用水需求。圖47太陽能采暖/熱水系統(tǒng)工藝流程示意圖（1）自動(dòng)循環(huán)加熱功能系統(tǒng)控制器對上述循環(huán)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，通過溫度及水位的檢測，達(dá)到太陽能集熱系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行。這樣，在循環(huán)泵停止時(shí)，管路及集熱器中沒有水存在也就沒有凍損的的問題。（4）系統(tǒng)還采雙向單流閥產(chǎn)品，使系統(tǒng)回水分流，防止水泵發(fā)生水擊損壞，從而延長了水泵的使用壽命。目前，常規(guī)能源類型通常采用燃煤、燃油（氣）、電加熱或其他形式。選擇電作為太陽能系統(tǒng)的輔助能源，優(yōu)缺點(diǎn)如下。缺點(diǎn)：（4）運(yùn)行費(fèi)用較高，對于農(nóng)民來說，負(fù)擔(dān)稍重。（2）運(yùn)行費(fèi)用低：生物質(zhì)燃料大多可以來自自家的莊稼，燃料成本較低?？扇紵镔|(zhì)壓塊、木柴、玉米芯及煙煤等燃料，使用方便，燃料燃燒充分，熱效率高，且運(yùn)行費(fèi)用較低，但不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，需人工填煤除渣。（3）正常燃燒時(shí)為無煙化燃燒，煙氣林格曼黑度小于1級，煙塵及氣體排放濃度均達(dá)到或優(yōu)于國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。（6）常壓運(yùn)行，安全可靠，操作簡便，經(jīng)濟(jì)適用。該項(xiàng)目儲(chǔ)熱水箱選擇雙層套筒式全不銹鋼材質(zhì)，外膽為常壓式設(shè)計(jì)，與太陽能集熱器進(jìn)行循環(huán)，水溫加熱到設(shè)定溫度后與采暖末端進(jìn)行循環(huán)；內(nèi)膽采用承壓式設(shè)計(jì)，為生活熱水水箱，利用外膽的水間接加熱后供居民的日常生活熱水使用。盤管下絕熱層，采用30mm厚聚苯乙烯泡沫塑料。（4）全自動(dòng)運(yùn)行，并可手動(dòng)。圖49 低溫地板輻射采暖做法圖410 低溫地板輻射采暖施工圖 風(fēng)機(jī)盤管采暖系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管采暖系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：（1）風(fēng)機(jī)盤管啟動(dòng)速度快，能迅速提升房間溫度；（2）供暖系統(tǒng)可調(diào)性強(qiáng)：風(fēng)機(jī)盤管供暖系統(tǒng)中，各房間的分戶調(diào)節(jié)可通過風(fēng)機(jī)盤管的開關(guān)調(diào)節(jié)：從運(yùn)行時(shí)間的調(diào)整、運(yùn)行區(qū)域 圖411 壁掛式/柜式風(fēng)機(jī)盤管的調(diào)整上都較為方便； （3）維修方便性：相對于地板采暖系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)末端維修便捷。故該項(xiàng)目的全部建筑均采取節(jié)能設(shè)計(jì)，在建筑節(jié)能65％的設(shè)計(jì)條件下，小時(shí)耗熱量可達(dá)到30W/㎡。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)和各戶型的屋面面積、集熱器安裝傾角及朝向等影響太陽能系統(tǒng)集熱效率的因素，設(shè)計(jì)太陽能集熱器面積與建筑面積配比在1:61:8之間，（南宅村二期C戶型及三期C戶型由于屋面面積不足，因此，實(shí)際設(shè)計(jì)面積為為以屋面可利用面積為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其他各戶型采暖/熱水水箱容積如下表53所示。輔助能源功率的計(jì)算：— 輔助能源功率，W。表54 各戶型所需生物質(zhì)節(jié)能采暖爐型號項(xiàng)目名稱戶型戶數(shù)單戶建筑面積（㎡）鍋爐功率KW東高村鎮(zhèn)南宅村二期A戶型2015016B戶型7017024C戶型2921824散戶424024村委會(huì)1800100東高村鎮(zhèn)南宅村三期A戶型14718624B戶型1029028C戶型1021824王辛莊鎮(zhèn)井峪村A戶型15130