搜索
广州九恒新能源有限公司设计方案书工程编号：SD2009-G0012设计时间：2011年5月12日设计人：李皓深电话：18620148403审核：九恒公司工程方案评审委员会设计单位名称：广州九恒新能源有限公司Tel：020-28644312Fax：020-28644316一公司简介广州九恒新能源有限公司是一家高起点、高投入的面向全球绿色环保中央热水设备的专业制造企业，公司技术力量雄厚，是广东省高新技术企业和中国工程建设协会指定的新能源产品定点生产企业。公司已全面通过了ISO9001:2000质量管理体系及ISO14001环境管理体系认证及3C认证。公司和顺德职业技术学院合作共建了现代化生产车间、光机电一体化全动空气能热水器生产流水线，产能达到30万台/年，并以设在顺德职院内的国家级空调质量监督检测站6大专业实验室为依托，全面开展产品开发和技术合作，公司自主研发生产的平板太阳能集热器、空气源热泵热水器被广东省评为重点节能推荐产品，并远销到欧洲、美洲、澳洲、非洲36个国家。公司研究院拥有一批包括享受国务院特殊津贴专家在内的高级科研人才，其中几位专家曾经在美的、科龙等制冷家电企业主管新产品开发，后长期旅居加拿大从事太阳能及热泵等新能源产品，在他们的带领下，九恒研发团队始终站在国际新能源技术开发的前沿，密切注视国内外市场的动态和需求，已经成功开发出一系列技术先进、品质过硬、节能效果突出、获多项国家专利的产品投放国内外市场，同时设计的太阳能及热泵热水工程多年来运行于世界各地医院、学校、酒店、工厂，其可靠性、节能效果、系统先进性受到所有用户广泛好评。节能科技，恒久品质，节能将是九恒生生不息的追求，九恒人将积极响应国家“节能减排”的号召，以打造“中国热水节能专家”为己任，以“品质、品牌、品位”为经营理念，吹响全面进军国内绿色中央热水器市场的号角，努力推进“环保节能、创造人与自然和谐”这一人类伟大目标的实现。九恒使命：为人类社会的可持续发展提供可再生能源二、设计依据1、用户提供的相关技术条件和要求。2、GB50009-2001建筑结构荷载规范3、GB50015-2003建筑给水排水设计规范4、ISO/TR12596：95《太阳能集热工程加热设计和安装指南》5、CECS14:2002《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》6、GB50242-2002建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范7、JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范8、GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范9、GB/T10800-89隔热用聚氨酯泡沫塑料10、GB/T12464.1-1998焊接质量要求、金属材料熔化焊11、GB/T17049-1997全玻璃真空集热管12、GB/T18713-2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范13、GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范14、GB50352-2005民用建筑设计通则三、系统耗热量计算1.水箱耗热量水箱的耗热量主要应包括补充水耗热量和连接管热量（表面蒸发散热、连接管散热等）两部分，本方案太阳能系统供热用于补偿水箱散热量，水箱启动凉水加热及每天补充新水加热采用太阳能和空气源热能加热系统。所以本设计系统需热量为水箱的散热量，即表面蒸发散热量和连接管等传导散热量。1.1.1水箱水温：根据《建筑给水排水设计规范》，水箱水温为55-60℃，)/760)(0229.00174.0211BPPAQ）（（式中：Q1-------水箱水表面蒸发损失的热量（kj/h）；α-----热量换算系数；γ-----饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（kcal/kg）A-----表面面积（ｍ2）P1-----饱和空气的水蒸汽分压力（mmHg）P2-----环境空气的水蒸汽分压力（mmHg）υ-----游泳池水面上的风速（m/s）B-----当地大气压力（mmHg）1.3、太阳能的水表面、水箱、连接管、管网道和设备等传导散热所损失的热量Q2，应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定。1.4、游泳池日总散热耗热量为：QS=Q1+Q2本系统设计初步暂按每栋30吨用水量进行计算，待进一步确认相关环境参数后予以调整，则室内泳池日需热量为：QS=4.1868×600000×5=12560400KJ=12560M2、系统耗热总量为Q=QS+QL=12560400KJ=12560MJ四、热源补充的确定1、太阳能集热补充热源根据甲方实际，我们在工程选材上拟定了两种产品设计方案，以供甲方参考：产品选材方案一、本系统以九恒QB-SD4750型真空管太阳集热器为例：产品型号QB-SD-4750QB-SD4750型外形尺寸3000×1550×140mm集热器件全玻璃真空集热管规格数量Φ47mm×1500mm×50支集热面积6.25m²承压能力0.05-0.10Mpa内胆材料80×90不锈钢板折型加筋外壳材料钢板喷塑铝合金盖保温材料35mm聚氨酯发泡密封材料硅橡胶圈支架材料国标角铁自重88kg集热功率太阳日辐照量17.0MJ/m²集热输出：1.95KW/组热水补偿昆明地区参考值：41L/H△T=35℃产品优点：该系统为低承压方式运行，成本造价底，经济实用，目前广州市场上大多采用此种系统。产品缺点：系统不承压，单支玻璃管损坏，易造成整个系统瘫痪，系统后期维持费用高。工作原理：全玻璃真空管太阳集热器是标准化的产品，产品性价比好，经济实用。集热器分为真空管东西横置的QB-SD型和真空管南北竖置的SYS型两种系列。全玻璃真空管太阳集热器由全玻璃真空管、保温联集箱、和尾托梁等部分组成。太阳光透过玻璃管，照射在真空集热管内管外壁的选择性吸收涂层上，高吸收率的太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能通过玻璃内管壁传递，直接加热内管中的水，水温升高导致水的密度发生变化，从而在真空管及保温联集箱内产生自然循环，使整个集热器内的水都被加热。当集热器出口温度达到设定要求时，凉水从集热器入口顶入，将集热器内的热水置换顶出，如此循环加热过程，连续不断的吸收太阳辐射能为热水系统提供热源。QB-SD4750型产品特点：集热器采用联箱式微承压设计，适用于自然循环、强制循环太阳能集热系统。集热器采用国标全玻璃真空管高效集热，真空保温，全年运行，投资较经济。集热器的真空管东西横向放置，使真空管内的存水充分利用，同时利于真空管内壁清洗排污。集热器的真空管全年自动跟踪阳光，集热器安装与地面夹角在20°～75°范围任意设置。集热器可采用排空回流防冻/循环防冻措施保证在寒冷地区运行。集热器的真空管南北竖向放置，可内置玻璃芯管，强化自然循环集热，使真空管内的存水量减少，系统有效得热量提高。集热器的真空管全天自动跟踪阳光，集热器安装与地面夹角在30°～75°范围任意设置。集热器可采用循环防冻/介质防冻措施保证在寒冷地区运行。集热器空晒可能导致全玻璃真空管炸裂，禁止集热器空晒上水，避免系统跑水瘫痪。集热器模块化设计，可任意组合成各种大小集热面积的集热阵列。产品选材方案二、系统以九恒SDF-SD5880型无机高效热管太阳集热器：产品型号QB-SD-5880QB-SD5880型外形尺寸1960×1253集热器件无机高效热管式太阳能集热管规格数量Φ58mm×1800mm×16支集热面积2．04m²承压能力0.4-0.75Mpa内胆材料80×90不锈钢板折型加筋外壳材料钢板喷塑铝合金盖保温材料35mm聚氨酯发泡密封材料硅橡胶圈支架材料国标角铁自重56.73KG集热功率太阳日辐照量17.0MJ/m²集热输出：1.95KW/组热水补偿杭州地区参考值：41L/H△T=35℃一、九恒热超导管的特点：九恒热超导管，不是像普通的铜-水热管利用液汽相变潜热传递实现传热功能，热超导管内表面的无机介质附层原子受热激发高频振动而传输热量，在整个传热过程中，热超导管表面呈现出无热阻快速波状传播的特征，不是普通的对流相变传热。二、无机热超导在太阳能热水器中的应用优势九恒热超导管在太阳能热水器中的应用无疑具有明显的性能、产业优势，代替普通铜—水热管应用于太阳能集热器，大大延长了集热器的使用寿命，保障了集热器长期使用的集热性能，众多的太阳能热水器生产企业和工程单位可以开发、设计出大量的创新产品，广泛地应用于家庭生活热水，工厂、学校、医院、军队、宾馆的中高温热水，用于养殖畜牧业、小型生产企业热水工程，用于海水淡化、太阳能供暖、太阳能制冷等等。九恒热超导管是指采用多种无机元素的混合物作为主要导热介质注入到各类金属(或非金属)管状、板状腔体内，经密封成型后，形成具有高速传热性能的一种新型热传导技术。目前该技术已经获得美国（US6132823）、欧共体等27个国家的专利授权。1、技术来源无机高效热管技术源于美国，经过九恒公司的深入研究开发，形成了独特的产品优势。2、技术认证无机高效热管技术发明曾引起美国最具权威的科研机构——斯坦福研究院(SRI)的高度重视。通过四年的连续测试与研究，证明该技术具有良好的商业应用价值，并对该技术所表现出来的相关特性出据了大量、系统的测试报告。3、无机高效热管的主要特点A、启动迅速、传热速度快,自元件一端加热，数秒钟就可将热量传递到另一端B、热阻小、均温性好无机高效热管主要是通过腔体内部的无机介质来实现传热过程，传热能力远高于金属材料，沿无机高效热管轴向温差趋于零，从而使无机高效热管的表面温度趋于一致。C、导热系数高当量导热系数为14MW/m.k，是纯银的3.2万倍。银的导热系数是429w/mk铜的导热系数401w/mk铝的导热系数为237w/mk水的导热系数为0.54w/mkD、传热能力大轴向热流密度27.2MW/ｍ2径向热流密度158kW/ｍ2E、工作压力低工作时无机高效热管内腔压力低，不会发生高温爆管。F、相容性好无机高效热管介质自身能够有效抑制氢、氧的产生，与常用金属材料不发生化学反应。G、使用寿命长无机高效热管介质自身消降速率持续11万小时，可使无机高效热管长期稳定运行。经大量实践证明，无机高效热管介质与多种金属如铜、铝、碳钢和不锈钢及非金属具有良好的相容性，不产生不凝气体，使用寿命长。H、应用安全可靠无机高效热管介质均由无机元素构成，经美国SRI生化实验测试，介质本身无毒、无污染、无腐蚀性。I、无机高效热管，无论在受热激发状态或静止状态，均不会产生任何有害人体的放射性物质。其总放射性活度α为1.4×10-1Bq/g，总放射性活度β为1.7×10-1Bq/g（相当于木材的放射活度）。与传统意义上的热管及普通太阳能产品相比1)热超导管内介质饱和蒸汽压很低，水箱断水空晒也不会爆管；2)热超导管内介质在-70℃不会冻结而裂管；3)热超导管起动温度低，30℃即开始高效传热；4)热超导管寿命达20年以上(铜—水热管寿命最好也只有6—7年)，热水器(系统)的整体寿命也相应延长至20年以上；5)热超导管可长距离输送热量，这就为采用阳台安装集热器、分体式室内安装水箱创造了条件，可以实现太阳能建筑一体化；6)集热器管、水实现分离，不积结水垢杂质，始终保持高效集热传热特性，与原来的冷、热水自然循环的玻璃管真空太阳能热水器相比，日均热效率提高20%以上；7)集热器管、水实现分离，满足承压自动运行；8)集热器管、水实现分离，高温上水不炸管，冬季不冻管，玻璃管个别破损不影响使用，在新疆、内蒙古、黑龙江等高寒地区也可以广泛应用；9)单向特性：九恒太阳能无机热超导管，具有单向传热特性，有效抑制并减少了水箱热水与环境温差造成的散热损失；10)维护少，检修方便；11)尤其适合自动化、大面积、高温热水工程应用。适用范围：各类用户太阳热水供给、太阳能采暖系统、太阳能工业加温装置根据甲方提供条件，现场可摆放400ｍ2太阳能集热面积，按太阳热水系统性能评定规范（GB/T20095—2006）相关技术要求，日有用得热量≥6.3MJ/ｍ2选用圣大太阳能QB-SD4750型日有用得热量可达7.5MJ/ｍ2以上，则400ｍ2日可提供热量400×7.5=3000MJ2、九恒空气源热泵工作原理热泵是通过消耗一部分高