DOC《学生浴池供热工程》

学生浴池供热工程 用户需求书

第一章 设计依据和设计标准

第二章 系统原理及说明

第三章 重要项校核计算及说明

第四章 主要设备选型

第五章 太阳能热水系统运行原理图 二一一年十二月七日

第一章 设计依据和设计标准

一、工程概况: 用水情况:本工程为勉县阜川镇初级中学学生浴池太阳能热水工程,根据国家热水使用定额及节能环保要求,同时考虑甲方要求,系统分别设计为一套7吨的太阳能、空气源热泵辅助加热联合供应热水系统工程.

工程系统运行全部实行自动化智能操作,实现无人值守. 辅助能源:电加热系统

二、本方案设计指标: 1.本系统以全年使用为设计基准;

2.本项目太阳能7吨系统采用YXYG47*1500*60型三高集热模块14组,系统总集热面积为150O,在设计条件下(集热面上的全年日平均太阳辐照量为17.8MJ/O)太阳能系统的保证率为75%,每天可产生温升35℃(10℃~45℃)的热水7吨.冬季和阴雨天气等辐照量不足情况下,由辅助能源提供.

三、气象资料 基础水温:10℃

2、全年太阳辐照情况 根据国家气象中心提供的《中国气象辐射资料年册》(2001年),汉中市无观测站,借鉴安康市(观测站区站号:57245;

)的月日均及年总辐射数据(单位MJ/m2): 月份 辐照量 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 日均 5.00 7.63 12.98 12.48 16.04 16.67 21.05 15.61 8.91 7.74 7.44 4.57 年总 4150.45

3、系统考虑全年使用,选用大型公司生产的YXYG47*1500*60型品牌集热器集热,在太阳能集热器倾斜面上全年日平均辐照量为17.8MJ/O.

四、相关国家标准及行业标准

1、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

2、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》

3、GB/T17581-1998《真空管太阳集热器》

4、GB50017-2003 《钢结构设计规范》

5、GB50009-2001 《建筑结构荷载规范》

6、GB4272-92《设备及管道保温技术通则》

7、GB4706.1-2005 《家用和类似用途电器的安全通用要求》

8、JB4088-1999《日用管状电热组件》

9、《室内用热水、热力供应设计规范》

10、GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》

11、GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》

12、GB50258-1996《电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范》

13、GB50207-1994《屋面工程技术规范》

14、GBJ242-82《采暖与卫生工程施工及验收规范》

15、JBJ242-92《民用建筑电气设计规范》

16、GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》

17、GB/T10800-89《隔热用聚氨酯泡沫塑料》

18、GB/T12464.1-1998《焊接质量要求、金属材料熔化焊》

19、GB/T18708-2002《家用太阳热水系统热性能试验方式》

20、NY/T6510-2002《家用太阳热水系统安装、运行维护技术规范》

21、NY/T513-2002《家用太阳热水器电辅助热源》

22、GB/T50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》

23、GB/T123936-1991《太阳能热水用术语》

第二章 系统原理及说明 根据我校的实际情况,确定采用大型公司生产的YXYG47*1600*60型三高集热模块、智能控制柜、不锈钢保温水箱等主要设备,来完成我校需求的各项功能. 系统原理示意图(附后)

二、运行原理说明 系统采用温差循环式太阳能热水系统,24小时提供热水,在天气晴好的情况下,储水箱中的水利用太阳能加热,阴雨天气等辐照不好的情况下,由辅助能源补充提供能量. 定水位补水:当保温水箱水位低于设定水位(3水位)时,电磁阀自动打开,给集热水箱补水,水箱到达设定水位时或水满时,电磁阀自动关闭;

水位保护:采用液位继电器的排水控制即继电器的常闭探头控制;

作用是在停水时,水箱的水位低于设定最低水位时,集热循环泵、恒温循环泵及辅助加热都不工作,以防止辅助加热泵空转. 温差循环(集热器与水箱间):集热器温度T1与水箱A中的水温T2温差≥5℃时,循环泵P1启动,将集热器中热水打进保温水箱A当两者温差≤2℃时,循环泵P1自动停止. 防冻电热(伴热带):冬季当管道中水温低于10℃时,电伴热带启动,到达15℃时停止. 定时定温辅助加热:当水箱中的水温在设定时间内低于45℃时,辅助加热(热泵机组)对水箱中水进行定时加热,到达设定温度停止,保证正常使用. 集热模块防冻循环:当集热器水温低于5℃时,启动循环泵进行循环,防止模块冻结. 定时定温管道循环:在设定时间段内,当管道的温度小于35℃时循环泵启动,达到40℃时泵停止,保证客户打开就有热水. 出水增压:当水龙头打开的时候,增压泵P2会自动开启,以满足顶层的用水需求. 漏电保护:在电源进线中设置了漏电断路器,当相线对地出现可动作的漏电电流时,电源自动切断.

第三章 重要项校核计算及说明 三高集热模块直接采光面积 (式―1) 式中:――太阳能集热系统采光面积,m2;

――日均用水量,6000kg;

――储水箱内水的用水温度,45℃;

――水的定压比热容,4.18KJ/(K・℃);

?――水的初始温度,此处按10℃ ――当地年平均辐照量,17800KJ/O;

――太阳能保证率75%;

――集热器全日集热效率,50%;

――管路及储水箱热损失率,0.2. 将以上各参数代入式―1中,得出: 集热面积应为AC=146.3O. 根据计算结果,结合安装空间,现场可利用面积、初投资经济性及太阳辐射率,系统安装太阳能集热器14组,集热面积为150m2,在辐照量等于大于17800KJ/O的条件下,能充分将6吨水从基础水温10℃升高到45℃,连续阴雨天气由辅助能源加热(偏重于冬季值).采用经济型横排对插式集热器,按温差循环模式设计太阳能热水系统.

第四章 主要设备选型 根据所需热水量及安装面积,选用大型公司生产的YXYG58*1800*60型三高集热模块,结合相关的管道、配件、辅助能源及控制系统,组成太阳能中央热水系统.

一、集热模块

1、集热器集热核心部件――全玻璃真空集热管 模块式太阳能集热器选用高强度高硼硅全玻璃真空集热管,膨胀系数为3.3*10-6/℃(SiO2:80.82%、CaO:0.13%、BaO3:12.76%、N2O:4.15%、Fe2O3:0.06%等),外径为58L,长度为1800L,此真空管吸收率高、能有效地吸收太阳7种光波,热损低,透光好,吸收率最高可达96%,夹层真空度为5*10-4帕,所用真空管全部为特级,保温性能优越、减少热量散失充分利用热能、耐冷热性能急变、机械强度高、抗冲击,直径25mm以下的冰雹自然撞击不会坏管,使用寿命达15年以上.该工程采用专用四高真空集热管,该产品比常规真空集热管集热效率高,保温性能好,同样天气条件下水温比常规热水器温度高5~8度. 四高真空集热管采用当前世界上最先进的真空管镀膜技术―干涉膜工艺,淘汰了传统的渐变膜工艺,三靶镀膜―铝、铜、不锈钢.传统的渐变选择性吸收膜层自身有着天然的缺陷,由于其反射曲线不陡峭,发射比随温度上升在不断加大,导致真空管在300――500℃工作时发射比明显增加.而 四高 集热管所采用的干涉吸收型超低发射比选择性吸收膜层可以解决上述缺陷,由于两金属层分别有合适的金属体积比,相互干涉的作用加上反射层的功能,使其具有较高的太阳能吸收比和较低的发射比,同时传统的渐变膜在300~400℃高温下容易发生变形、失效、飘逸等现象,严重影响后期集热效果,而先进的干涉膜就不会出现类似情况,因为它采用三靶溅射镀膜技术,吸收层、减反层和金属层,四高管通过对光波的干涉吸收,提高集热性能.金属层为镀铜,耐高温,耐冷热性能急变、抗老化,反射性能好,可经受空晒温度达400℃以上.得热量比同型号热水器能够提高16%左右,集热能力强,在阴雨天气仍具有一定的集热功效. 全玻璃真空集热管技术参数表: 类型 结构 干涉膜 渐变膜 国标 四高管 普通管 粘结层 铝氮化合物 无 底层 铜(低发射) 铝 吸收层 不锈钢和铝氮化合物 纯净铝氮化合物 减反层 纯净铝氮化合物 无 工艺 三靶 单靶 吸收比 0.93≤α≤0.96 0.86≤α≤0.90 α≥0.86 发射比 0.04≤ε≤0.07 0.07≤ε≤0.09 ε≤0.09 空晒 250~270O・℃/kw 220~260O・℃/kw Y≥175O・℃/kw 闷晒 3.0~3.2 MJ/O 3.2~3.6 MJ/O H≤3.8 MJ/O 热损 0.50~0.55W/0.65~0.75W/(O℃) ULT≤0.90W/(O℃) 注:《全玻璃真空集热管》GB/T 17049-2005 真空管结构:真空管由内外玻璃层、镀膜层、真空夹层、吸气镜面等几部分组成. A、内外玻璃: 内玻璃管内存水,外壁为选择吸收镀膜,内外玻璃管中间为封闭的真空夹层,外玻璃管内壁下端有段吸收残余气休的吸气镜面. B、镀膜层: 镀膜层吸收太阳能转化为热能,加热内玻璃管中的水,内管玻璃中的水通过热虹吸对流方式把热量传递到真空管上方的集热器联箱中,完成集热和传热过程. C、真空夹层:真空夹层作为保温隔热层,可有效防止热量散失,并且高真空空间也有利于光线的透过,提高集热效率. D、吸气镜面: 吸气镜面可吸收从外部大气渗过玻璃管晶体间的极少量气体,保持夹层的真空度.

2、YX47*1500*60H工程集热器模块设计参数 产品型号 YX15 60H/7.5/47*1500 外形尺寸 3280*2250*180 mm 集热器元件 全玻璃真空集热管 规格数量 Φ47mm*1600mm*60支 集热面积 9.5m? 承压能力 0.05MPa 内胆材料 0.4mm食品级2B不锈钢板加筋 外壳材料 镀锌彩板 保温材料 40mm聚氨脂发泡(加厚) 密封材料 硅橡胶圈 支架材料 4号角钢现场........