第二节开式系统

第二节开式系统（非承压系统）一、单水箱系统（学校用水）设计依据和设计标准设计依据工程所在地：山东济宁市（东经：116o35’，北纬35o26’）工程现场情况此工程为济宁市育才中学集中用水太阳能热水工程，楼高五层，朝向正南，楼顶可利用部分足够。三高集热站在北楼五楼顶，水箱均放置在浴池楼顶承重位置。用水情况每天下午17:00—20:00定时用水，系统每天用水量按5吨设计，要求水温45oC，需要管道循环。其他说明正常晴好天气下，水箱里的水利用太阳能热水系统加热；在阴雨天气及光照不好的情况下，利用辅助能源加热。设计标准1、本方案以全年为设计基准；2、依据实际用水情况结合屋顶可利用面积，系统安装12组JPS-30TX21-50型三高集热站，总集热面积为64m2,。在设计条件下（集热器球鞋面上的辐照量为14.98MJ/m2，太阳能保证率为0.85），每天可产生温升30oC（15oC—45oC以上）的热水5吨。工程设计参考由于济宁市没有气象观察站，没有此地的太阳辐照量资料。设计中。我们参考了和济宁市距离最近的济南站的气象资料作为设计依据。如果因为和当地的实际情况出入较大而造成的产水量不足或者水量不够，不能作为“设计问题”的一句。如有上述情况，在用户愿意追加投资的情况下，我们会依据现场情况积极响应贵方的要求，增加集热面积。太阳热水器相关标准GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》GB/T17581-2007《真空管太阳集热器》GB50017-2003《钢结构设计规范》GB5009-2003《建筑结构载荷规范》GB50207-2002《屋面工程质量验收规范》GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》10、GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》11、GB/T17049-205《全玻璃真空太阳集热管》12、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》13、GB50345-2004《屋面工程技术规范》14、GB/T20095-2006《太阳能热水系统性能评定规范》15、GB/T4271-2007《太阳能集热器性能试验方法》运行原理及说明根据客户要求，结合贵方的实际用水情况，确定采用JPS-30TX21-50型三高集热站，CMS智控系统（包括传感器）、保温水箱等主要设备，来完成贵方需求的各项功能。系统原理说明为满足热水需求及降低运行费用，甲方用水时间为定时用水，本系统设计由一个5吨水箱和一套集热循环系统组成，采用温差强迫循环方式；集热器和水箱均放置在楼顶承重位置；在光照良好情况下，储水箱中的水利用太阳能加热，提供足量的热水；在光照不足情况下，采用辅助能源辅助加热来满足甲方的用水需求。1、自动补水a．定时补水：可设定时间段对水箱进行补水，达到设定时间，若水箱水位低于设定水位，系统控制电磁阀自动打开，对水箱补水；当达到设定水位，自动关闭电磁阀，停止补水。2、集热温差循环当集热器温度高于集热水箱温度达到设定值，循环泵P1启动，将集热器中热水打入水箱，当温差达到停止设定值时，循环泵P1停止循环。3、防冻循环管路中温度T3低于5摄氏度时，循环泵P1启动，温度上升到10摄氏度时停止，从而达到防止管道结冻的现象产生。冬季，集热器和水箱间管路采用防冻循环，防止冻堵。4、定时定温管路循环在设定时间内，当管路里的水温T4低于设定温度时，循环泵P2启动，将管道里的冷水打入保温水箱，保温水箱中的热水进入管道，当管道中的水温达到设定温度时，循环泵自动停止。当不用热水时，管道循环改为手动控制，以节约能源。5、辅助电热可根据实际用水时间段设定对水箱进行辅助加热，在设定时间段内，水箱内温度低于设定温度5摄氏度时，辅助能源启动，对水箱中的水进行加热，达到设定温度，立即停止加热；以满足用户阴雨天太阳光照不足情况下的用水需求。6、防炸管循环当三高集热站温度高于95摄氏度时，且仅高于水箱温度2—10摄氏度范围内时，循环泵每循环10分钟，停20分钟。7、防冻电热冬季，当水箱中的水温低于10摄氏度时，辅助能源启动，对水箱中的水进行加热，到达15摄氏度时停止。8、防干烧当水箱水位低于2水位，达到辅助加热启动条件，辅助加热不启动。9、所有室外管道必须在有效保温层内敷设自限温电热带，防止冬天管道冻堵。10、冷水电磁阀前需加装过滤器；止回阀安装在垂直方向上的选用旋启式，安装在水平方向上的选用升降式；系统安装前需制作水泥或工字钢基础，相应尺寸可由我方提供。重要项校核计算说明三高集热站直接采光面积)1()(LcdTiendwwcJfttCQA式中：qr———每人淋浴用水量；ρ———水的密度，1kg/L；Ac———直接系统热水器采光面积，㎡；Qw———设计最大时用水量；tend———储热水箱内水的终止温度，此处为60°C；Cw———水的比热，4.18KJ/㎏·°C；ti————水的初始温度，此处为15°C；JT————按气象数据得知，年平均日辐照量12.613MJ/m2；f——太阳能保证率，取0.4；ηcd——集热器全日集热效率0.682998；L——管路及储水箱热损失率，无量纲；国标经验值取0.1～0.25，我公司的保温水箱保温性能优越，此处取0.1。三高即热转安装说明1、两台相邻三高集热站间距180mm2、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而定，安装三高集热站后，需能抗10级风载荷。本工程制作混土基础作为集热器的安装泡面。每台三层三高集热站的下部支撑点都要有留个水泥支墩，用来支撑三高集热站，相应两台之间的水泥支墩可以做出一个。集热站采用膨胀螺栓固定在混凝土基础上，然后采用钢丝绳固定在建筑上。左右两台三高集热站之间采用连接件进行连接，加强固定。3、避雷说明太阳能系统安装必须有防雷措施，根据建筑避雷情况及设备安装布置确定。热水器防雷应注意一下几点1、确认安装热水系统的建筑物的防雷系统是否合格，只有在建筑物的防雷系统合格的情况下，才可以给热水系统进行安装防雷装置。2、避雷针高度及安装位置应按照其要保护的范围来确定。3、三高集热站，SPE水箱等金属部件必须有可靠地金属连接，并且每台有两处与建筑物顶部的避雷带进行可靠焊接；避雷针与避雷带进行可靠焊接。4、防腐处理：在所有焊接点处涂防锈漆两遍，然后再涂银粉漆一遍，提高避雷针的防腐效果。5、防雷措施设计与安装应在专业人员的指导下进行，并到当地防雷部门办理备案。二、24h双水相系统（宾馆用水）设计依据和设计标准设计依据现场情况为青岛市黄岛开发区4星级酒店，集热器，水箱放在12层建筑的楼顶上，由于楼顶有通风管道及热水管道，可用面积非常有限，为满足贵方的需求必须在楼顶架，楼朝南方。用水情况24小时用水，太阳能热水需提供12层楼共有195个房间和旁边6个客房楼的33间房间用水，贵方要求供热水温不高于55摄氏度，一共有228个房间，每个房间有两个床位。根据楼顶情况及承重情况问题，贵方要求提供20吨热水。我方只负责集热部分，管路部分由贵方做；有管道循环，无增压。辅助能源电辅助能源（水箱里的电加热需要时贵方手动控制，在天气不好时提前用低谷电加热水箱里的水储备起来满足热水供应）。设计指标以年日均总辐照为设计依据，拟安装61组JPS-30TX21-15型三高集热站，总集热面积为329.4m2。在太阳辐照量为14508KJ/m2，太阳能保证率为0.6的条件下，每天将20吨水从基础水温10摄氏度升高到45摄氏度，能力不足时启动辅助能源加热。气象资料1、基础水温10摄氏度。2、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，我们选取济南作为参考城市。当地集热器倾斜面上年日均总辐照量为15.77MJ/m2,集热面积补偿比为0.92。太阳热水器相关标准GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》GB/T17581-2007《真空管太阳集热器》GB50017-2003《钢结构设计规范》GB5009-2003《建筑结构载荷规范》GB50207-2002《屋面工程质量验收规范》GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》10、GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》11、GB/T17049-205《全玻璃真空太阳集热管》12、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》13、GB50345-2004《屋面工程技术规范》14、GB/T20095-2006《太阳能热水系统性能评定规范》15、GB/T4271-2007《太阳能集热器性能试验方法》运行原理及说明根据客户要求，结合贵方的实际用水情况，确定采用JPS-30TX21-50型三高集热站，CMS智控系统（包括传感器）、保温水箱等主要设备，来完成贵方需求的各项功能。系统原理说明为满足热水需求及降低运行费用，甲方用水时间为定时用水，本系统设计由一个5吨水箱和一套集热循环系统组成，采用温差强迫循环方式；集热器和水箱均放置在楼顶承重位置；在光照良好情况下，储水箱中的水利用太阳能加热，提供足量的热水；在光照不足情况下，采用辅助能源辅助加热来满足甲方的用水需求。1、自动补水a．定时补水：可设定时间段对水箱进行补水，达到设定时间，若水箱水位低于设定水位，系统控制电磁阀自动打开，对水箱补水；当达到设定水位，自动关闭电磁阀，停止补水。2、集热温差循环当集热器温度高于集热水箱温度达到设定值，循环泵P1启动，将集热器中热水打入水箱，当温差达到停止设定值时，循环泵P1停止循环。3、防冻循环管路中温度T3低于5摄氏度时，循环泵P1启动，温度上升到10摄氏度时停止，从而达到防止管道结冻的现象产生。冬季，集热器和水箱间管路采用防冻循环，防止冻堵。4、定时定温管路循环在设定时间内，当管路里的水温T4低于设定温度时，循环泵P2启动，将管道里的冷水打入保温水箱，保温水箱中的热水进入管道，当管道中的水温达到设定温度时，循环泵自动停止。当不用热水时，管道循环改为手动控制，以节约能源。5、辅助电热可根据实际用水时间段设定对水箱进行辅助加热，在设定时间段内，水箱内温度低于设定温度5摄氏度时，辅助能源启动，对水箱中的水进行加热，达到设定温度，立即停止加热；以满足用户阴雨天太阳光照不足情况下的用水需求。6、防炸管循环当三高集热站温度高于95摄氏度时，且仅高于水箱温度2—10摄氏度范围内时，循环泵每循环10分钟，停20分钟。7、防冻电热冬季，当水箱中的水温低于10摄氏度时，辅助能源启动，对水箱中的水进行加热，到达15摄氏度时停止。8、防干烧当水箱水位低于2水位，达到辅助加热启动条件，辅助加热不启动。9、所有室外管道必须在有效保温层内敷设自限温电热带，防止冬天管道冻堵。10、冷水电磁阀前需加装过滤器；止回阀安装在垂直方向上的选用旋启式，安装在水平方向上的选用升降式；系统安装前需制作水泥或工字钢基础，相应尺寸可由我方提供。重要项校核计算说明三高集热站直接采光面积)1()(LcdTiendwwcJfttCQA式中：qr———每人淋浴用水量；ρ———水的密度，1kg/L；Ac———直接系统热水器采光面积，㎡；Qw———设计最大时用水量；tend———储热水箱内水的终止温度，此处为60°C；Cw———水的比热，4.18KJ/㎏·°C；ti————水的初始温度，此处为15°C；JT————按气象数据得知，年平均日辐照量12.613MJ/m2；f——太阳能保证率，取0.4；ηcd——集热器全日集热效率0.682998；L——管路及储水箱热损失率，无量纲；国标经验值取0.1～0.25，我公司的保温水箱保温性能优越，此处取