果蔬花卉种植大棚采暖方案

19.1 果蔬花卉种植大棚采暖方案

随着国民经济的发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧，而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为可再生能源的一种，取之不尽，用之不竭，同时又不会增加环境负荷，将成为未来能源结构中的重要组成部分。我国属太阳能资源丰富的国家之一，年辐射总量大约在3300-8300兆焦/(m2.a)，全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000小时，每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤，具有太阳能利用的良好条件。在建筑能耗中，生活热水、供暖能耗占了相当的比例，利用太阳能来满足生活热水、供暖这些低品位能耗的要求具有巨大的节能效益，因此，太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。

太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。

太阳能采暖可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。

在近年应用了太阳能采暖的建设项目中，比较集中和有代表性的是周边郊区县新民居的太阳能采暖工程和农业温室大棚工程。由于农村低区相对分散、密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖方式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在有条件安装太阳能集热器的建筑上推全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新形势下的建筑节能的客观要求。

太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统，要求安装位置较大，

对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题，限制了应用，而在景区别墅，学校，农村住宅一般建筑容积率较低，没有明显遮挡，具备建设太阳能采暖项目的良好条件。

19.1.1 设计依据

本项目的设计标准、质量标准、检验标准、测试方法是根据相关的国家标准为依据组织制订和实施的。

1）《建筑给水排水设计规》GB50015-2003

2）《太阳能热利用术语》GB/T12936-1991

3）《真空管太阳聚热器》GB/t17581-1998

4）《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规》GB/18713-2002

5）《家用太阳能热水系统热性能试验方法》GB/T18708-2002

6）《建筑结构负荷规》GB50009-2001

7）《钢结构设计规》GB50017-2003

8）《低压配电设计规》GB50054-1995

9）《家用和类似用途电器的安全通用要求》GB4706.1-1998

10）《设备及管道保温技术通则》GB4272-92

11）《建筑物防雷设计规》GB50057-94

12）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规》GB50017-2003

13）《家用太阳热水系统技术条件》GB/T19141-2003

14）《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》GB/50364-2005

15）相关地方标准：

a)太阳能实用工程技术-喜文华编-大学-1997

b)给水排水设计手册-核工业第二研究院主编-中国建筑工业-2001

c)热能工程设计手册-夏敏文主编-化学工业-1998

19.1.2设计理念

㈠.采用整合设计原则，从项目立项到施工设计的整个过程，综合考虑用户的建筑物、使用工况、集热器规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维修、节能与安全、经济效益等因素，均应符合工程系统的设计原则。

㈡.力求使太阳能与常规能源最佳组合，充分利用太阳能，最大限度降低常规能源消耗量，从而达到节约费用开支之目的。

㈢.系统设计的先进行、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。

㈣.较好的经济效益和社会效益，为客户在环保、节能、文明用水、洗浴档次等方面提供一套可靠的硬件设施。

19.1.3 系统设计

太阳能温室大棚采暖工程主要有集热器、储热水箱、辅助热源、循环管道、散热器、自动控制、五部分组成。

㈠.集热器

1.热负荷：按照一亩地667平方米计算，热负荷为：667㎡*50w/㎡=33kw

2.集热面积：太阳能热水系统的产水量与太阳辐射强度和日照时间密切相关，一年四季变化很大。因此本方案按年平均辐射进行设计。据资料查得本地日平均太阳辐射量为17MJ/m2。太阳能热水系统集热效率为56%，则集热面积为A=1142MJ/(17MJ/m2×56%)=120m2。为安装组合便利取20组，采光面积120㎡。

3.集热器选型及铺设安装：

⑴.光源牌太阳能集热器技术参数：

真空管规格：Ф47×1500mm

每组集热器采光面积：6m2。

单组真空管支数：50支

单管额定产水量：8 kg/天

每组额定产水量：400kg/天

⑵.设计选型：

根据上述技术参数，系统设计总配置集热器为20组。采光面积120m2。利用真空管1000支，春、夏、秋三个季节晴好天气日产45℃以上热水8吨。冬季在产水量不变的情况下，水温可达到35℃以上。

⑶.集热器安装铺放

按照用户提供的建筑物可占用面积，将太阳能集热器安装在楼顶以串5组并2组的方式东西排列，南北两排。整个集热器所产热水直接进入储水箱备用。㈡.储热水箱

储热水箱1个，胆尺寸为：3000㎜×2000㎜×1830㎜，水箱容量为10.08吨，放置在楼顶能承重的适合部位。胆采用进口SUS304食品级不锈钢1.5mm板材，亚弧焊接而成，外皮为0.4mm彩钢板装饰，中间60mm聚氨酯发泡保温。

㈢. 辅助加热

太阳能作为一种新能源，取之不尽，用之不竭，但不能解决全天候供应热水问题。阴雨天气或光照不足时，需要相应的辅助热源才能满足热水需求。根据客户的实际情况，确定利用电辅助加热。采用专用辅助电加热机组，该机组电加热管采用特殊不锈钢材料制成，具有防腐抗水垢功能，寿命高于一般管1—2倍。