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　　河南省亿宁太阳能科技研发有限公司2012年11月15日xxxxx太阳能热水系统设计方案售后服务及技术支持10．实施方案具备的安装条件11．亿宁太阳能工程推介12．公司介绍13．热水工程概算概况及用户要求Xxxxxx为11层框剪结构营业住宅楼。为满足业主的24小时生活热水的需求，本系统采用亿宁太阳能集热模块+亿宁循环式热泵来制取热水。F1区为3个单元，每个单元4户，按每户3人计算共计每户150L，每层楼为4*150L=600L水。每单元1.2楼为商业用房不考虑热水问题。从3-11楼共计9层，需要热水9*600L=5400L.F1区为3个单元需要用水量3*5400L=16200L。为了F1区阴雨天气和一般较冷的天气可以正常使用热水，以此计算F1楼顶设计为18000L，充分的满足了用户的用水需求。F2区为2个单元，每单元3户，,按每户3人计算共计每户150L，每层楼为3*150L=450L水。每单元1.2楼为商业用房不考虑热水问题。从3-11楼共计9层，需要热水9*450L=4050L.F1区为2个单元需要用水量2*4050L=8100L。为了F2区阴雨天气和一般较冷的天气可以正常使用热水，以此计算F2楼顶设计为10000L，充分的满足了用户的用水需求。通过以上计算得出：F1需求热水量为18吨，F2需要热水量为10吨。简要设计（一）设计依据1、建设单位提供的关于本工程的有关资料和设计要求。2、《建筑给水排水设计规范》GB50015-20033、国家现行的设计规范、规程。（1）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2）《室外给水设计规范》GBJ13-86(1997年版)（3）《二次供水设施卫生规范》GB17051-1997（4）《给水排水制图标准》T50106-2001（5）《建筑设计防火规范》GBJ16—874、地区气象参数.（地区：河南省气候条件，以新乡地区气候条件为参考）月份101112气温-0.32.27.814.921.026.227.325.820.915.17.81.75、冷、热水设计计算参数地区：新乡（二）设计方案主要考虑的几个问题1、优先利用太阳能源。2、控制系统的全自动化、智能化、先进性.3、冬季及阴雨天采用空气能热泵作为备份。（三）系统基本设计1、采用直流式定温放水+温差循环太阳热水系统，达到充分利用太阳能，只要有太阳，就有能洗澡的热水的效果，避免了家用热水器和循环式太阳热水系统存在的弊病。2、采用自限温伴热带防冻与管路低温自动循环防冻相结合，双重防冻保护。3betway必威、采用先进的空气能热泵机组作为太阳能的补充能源，当遇阴雨天气太阳能不足时,系统自动空气能热泵机组，来满足业主的全天候用水需求。三、理论计算全玻璃真空管产热水量计算单支管的采光面积（ApertureArea）：外管内直径（58-22）有效长度（1800-80）=92880mm南北竖放时的入射角修正系数：全玻璃真空管竖放时，具有自动日跟踪的功能。为了设计计算的方便，通过测试其入射角修正系数，来修正全玻璃真空管的日太阳曝辐量数值。经测试,其自动跟踪可增加20%-50%的有效得热量。为了计算方便，本设计取增加30%计算。集热器的效率曲线：从效率曲线可以看出，全玻璃真空管集热器的热效率随产热水温度与环境温度的温差与太阳辐照度的比值（tR-ta）/G的变化而变化。也就是说，要求的产热水温度越低，环境温度越高，真空管的热效率就越高；反之，则越低。真空管的热效率:根据这一性能指标，280m2太阳能系统夏季晴好天气日产45-50热水28吨。也就是说，经现场考察与计算需要56组集热模块可以满足客户的需要，56组集热模块在春夏秋3个季节平均每天出50-55热水28吨左右。天气较冷或阴雨天时，太阳能集热不能满足加热时，需要用空气能作为辅助热源，计算如下节。（二）空气能设备选型计算1、计算热水热负荷平均每天的热水用水量为28吨。自来水温度按全年平均15度计算，热水出水温度为55度，则每天的热水热负荷为：Q=Vc（tr-tl）/860(Kcal/KW.h)=281000（55-15）/860=28000/860=1302KW.h式中：Q——热负荷量（KW.h）；V——热水量（L）；c——水的比热，取1Kcal/(L•)；tr——热水温度（）；tl——冷水（自来水）温度（）2、机组选型，计算机组台数和工作时间2.1.空气能热泵的数量：试选用RSJ-450/S型热泵热水机组。在名义工况下，该机组制热量为45KW。设定机组每天的工作时间为10～20h，在名义工况下工作时间为10小时，则所需机组的数量为：=1302/（10450.6）5台式中：N——机组数量（台）；Q——热负荷量（KW.h）T——名义工况下设定的机组运行时间（12）；W——名义工况下机组制热量（KW）集热模块数量：结论：1.采用56组集热模块可以满足用户每天28吨热水（50-55）的供应。在冬季太阳能则需要空气能辅助加热水箱温度。2.选用5台RSJ-450/S热泵热水机组可满足该项目在环境温度最低-10及以上时的日制取28吨热水（50--55）的需求。四.运行费用分析热水要求：每天最大用水量约28吨（由第三章节的公式计算得知，制热28吨水所需的能量为1302kwh），用水温度55，电费0.56元/度。不同热源制热水费用的计算1、空气能热泵机组每年需要的制热水费用：春夏秋季节（平均温度18.5）1302kwh4.5（热效率)275天0.56元/度＝44557元/年冬季（平均温度1.2）1302kwh2.5（热效率)90天0.56元/度＝23436/年年平均运行总费用40101元+23436元=63537元2、太阳能加电辅的制热水费用全年365天使用太阳能系统生产热水，其中180天是完全免费的；余180天，其中50％(90天)的水是电加热的、50％（90天）的热水是免费的。相当每年的270天完全免费、72天完全用电加热。年平均运行总费用：(1302kwh90天)0.9(热效率)0.56元/度＝72912元太阳能集热模块+空气能热泵机组的制热水费用如上分析，太阳能有相当于每年270天的免费使用时间，其实90天（冬季60天、其余阴雨30天）用空气能加热：1302kwh2.8（热效率)60天0.56元/度＝15624元1302kwh4.0（热效率)30天0.56元/度＝5468元年平均运行总费用：15624+5468=21092元电锅炉的制热水费用：1302kwh0.9(热效率)365天0.56元/度＝295698元/年燃气锅炉的制热水费用（辅助必用的电耗及人工费，约20000元/年）：（1302kwh860kcal）8000kcal/m30.7365天2.8元/Nm3＝204034元/年年总费用为：204034元太阳能+空气能燃气锅炉太阳能+电辅电锅炉消耗能源年所耗能量1302kwh*365年制热水量28吨/天*365天=10220吨年所需费用21092元204034元 72912元 295698元 人员管理 20000元 每吨热水的费用 2.06元 21.9元 7.13元 28.9元 不同热源制热水费用的表格对比 （二）维持恒温费用（机组以外的运行费用） 循环水泵的运行费用：5个125W的循环水泵，年平均每天运行10小时，年运行费用为：5（台）*0.125Kw/h*10h*365*0.56元/Kw=1277.5元。 增压泵的运行费用：5个1.7Kw的增压泵，年平均每天运行10小时，年运行费用为：5（台）*1.7Kw/h*10h*365*0.56元/Kw=17374元。 机组以外（各种水泵）的年运行费用为：1277.5+17374=18651.5元betway必威。（此费用，跟热水的使用量和使用率有关，跟热源无关） 折旧费用折旧费用根据热源的不同有所不同。就太阳能+空气能配置而言，每天的折旧费不超过118元。太阳能+电辅每天的折旧费为77元左右。折旧费跟使用无关，每天必然折旧。 热水使用不同率的费用分析（包含折旧费）25% 50% 75% 100% 太阳能+空气能 20.8 12.4 9.6 8.2 太阳能+电辅 18 13.5 12.2 11.25 通过运行费用的分析可以发现，太阳能集热+空气能热泵机组，能实现节能减排，适应国家建立低碳生活的号召，同时降低了甲方的运行成本，为最优的设备配置。 五、关键设备与配件选型 (一)．太阳能 1太阳集热器 太阳能在北方高寒地区使用时,最低气温在零下20以上，考虑到全年使用，因此选择真空管集热器。 目前真空管集热器分家用和工程用两大类别，家用产品储热水箱和太阳能集热管为一体结构，结构简单，适合家庭或小面积工程使用；工程用集热器没有储热水箱，可根据现场情况任意串并联，并根据采光面积大小合理配置1个水箱。系统运行便于控制且用水方便。 控制器选用德国西门子公司生产的PLC可编程控制器，控制程序采用我公司研发的太阳能工程系统专用控制程序，功能强大，可实现任意功能的自动控制，可根据实际任意更改和升级控制程序，并可远程监控。 水泵、电磁阀、管路水泵选用低噪音耐高温管道泵，电磁阀选用2W250-25～2W250-40型大口径直开式无压电磁阀，阻力小，密封性好。管路一般选用国标热镀锌钢管，外用5CM聚氨酯/橡塑保温棉，中间缠沥青布、外裹玻璃钢布或彩钢板，保温效果好，美观耐用。 集热器支架、保温材料、线国标镀锌角钢，支架更稳定、领先的喷涂技术，支架涂层更美观，更耐腐蚀，经久耐用。 水箱：内胆采用进口食品级SUS304-2B不锈钢，厚度0.4mm，电脑全自动直缝脉冲焊接技术，内胆抗酸、耐碱经久耐用。外皮为镀锌板，厚度为0.54mm,保证外表的美观. 保温材料:为聚氨酯整体发泡成型，接口采用不锈钢管件加工而成。 真空管：亿宁太阳能选用一级三高真空集热管，外部管采用高硼硅3.3玻璃，磁控射选择性镀膜，有效坑井高温炸管，线mm冰雹垄击下无损坏。能承受零下30的低温环境下照常出热水，具有即热效率高、热损小、耐高温、抗高寒等特点。 系统安全防风雪 系统支架为整体结构，并与楼面墙体固定。承重基础做好防水。 系统如在原建筑防雷区外，按相关标准做防雷设施。防冰雹 系统配置的线CM冰雹。 防漏电 采用漏电开关和接地双重保护，确保用电安全。 根据建筑结构情况，合理确定水箱承重方案。(二)空气能 1．水质问题需正确选用冷凝器（水换热器）： 国内水质较硬，水中Ca+离子，Mg+离子含量高，加热后会形成难以剥落的水垢附在换热器内壁，严重影响换热效率。亿宁的热水机组的水换热器采用同轴波纹套管式换热器，虽使成本增加，但能保证效率，水质适应性强，使用寿命更高。 2．我国地域辽阔，南北温差大，空气源热泵在环境温度-5到5度之间易出现结霜。 其他厂家大都采用定温定时除霜，由于结霜条件不同，会发生除霜不净或除霜过度现象，反向除霜会消耗水箱热量betway必威，引起水温波动。 亿宁深入研究结霜机理，发明一套行之有效的电除霜方案，综合检测多种结霜条件，智能计算最佳除霜时间和周期，采用了多变量、多模式自修正技术，确保系统获得最高的能效比。