太阳能热水实例应用

项目
能源方式 电辅助方式 燃气锅炉
燃油锅炉 暖气换热
36Kw
10万千卡天然气 10万千卡
初投资（万元） 产40℃/t热水耗能
1
4.5
32.5费6Kw用h 消5耗Nm表3
燃料单位费用
0.6元/ Kwh 1.7元/ Nm3
生产1T 40℃热水费用 19.6元
8.5元
4
2
3.9kg
3.5元/kg
13.7元
用水点
太阳能与常规能源经济对比
项目 使用寿命 初装费（元）
运行人工费（元/年） 日均燃料费用（元）
年维护费 年总燃料费用（元） 15年总费用（含初装费） （未考虑物价上涨）
年均总费用（元）
太阳能工程 15年
170000 2400 无 3000 5400
251000
16400
燃油锅炉 7年
35000
燃油燃气或电锅炉
排空电控阀
热水箱 锅炉泵
循环泵
暖气换热盘管
供水泵
三位一体太阳能热水系统：
太阳能在普通户用光热转换领域属于不可靠能源，在出现 阴雨雪天时，会使用户无热水可用。
为解决太阳能在非晴天情况下不能产热水的问题，同时解决 以常规能源产热水费用过高的问题，我公司率先提出太阳能三 位一体热水系统，该系统不但在阴雨雪天仍然供应热水而且使 常规能源产热水的费用降到最低。
和保证率较高，经济效益明显。
太阳能集热器
燃油燃气锅炉
暖气换热器
太阳能系统热水箱的设计与安装
通过上面的系统运行原理可知，太阳能储热 水箱安装于太阳能集热器的下方和用水点上方 （楼房顶部）较为合适。优点其一：水箱在集 热器下方有利于集热器及其管路内的热水排回 热水箱，能够做到完全排空，还能使水箱与集 热器之间的循环泵扬程减小，功率降低，减少 后期运行消耗。优点其二：由于水箱位于用水 点上方，则使自压供水成为可能，即使加装供 热水循环泵则其功率也会大大降低，同样使水 泵功率降低，减少后期运行消耗。
第四，在系统运行上，要求系统可靠、安全稳定、易于安装、检修、围护，合理 解决太阳能与辅助能源热社设备的匹配，尽 能实现系统的系统化控制。
锡林浩特西乌旗太阳能工程
1320套0平58方×米18三00位×2一4体热热水水器工串程并联
西乌旗第四西小乌学旗洗政浴府中宾心馆
太阳能热水工程现场勘验内容
1234567890 水辅用施明辅用箱助需工确助热热可放热要安太 热水安 置 源隔装阳 源管情装 位 中墙现能 中路况位 置 电穿场安 暖 燃情：置 的 源孔的装 气况及承具的通现可锅：空载有管过场用炉间能2路情结管的2尺力确0况构路气V寸、定、尺距源还（土基运寸水距是长建本输及箱锅38宽结位吊方间炉0高构V置装位多 间、） 、和路（远 多可、 承穿径画、 远用是 重墙和图管负否 梁孔方描径载具 情的式多大 是否述有况约大可热已地（多；行）有水漏 画 大 了 性、热用和 图 、 解前水距自 描 供方途管水来 述 暖遮、路箱水）期挡日、间、暖物用热距自气距热水离来温离主水多水度及管量远管情高路径况度、与多、日水大楼用箱面热间高水的低距人及离数防及水、方情 11 况位定需、热水要如水箱热需管锅水要路炉重的温间新长周度铺度围、设及是用热用否热水热有水管水危时路洁险则具段性确数物定量品管、路是走否向需、要确加
太阳能工程系统的造价
太阳能热水工程主要由太阳能集热系统、保温热水箱、 管路系统、自动控制系统四部分构成，三位一体工程还包 括辅助热源系统和暖气换热系统。
太阳能集热系统包含集热管和支架等。
保温热水箱包括水箱及其保温，水箱在15吨以下时一般采 用钢板焊接，15吨以上时则可以采用玻璃钢材质。
管路系统包含全部工程的管路及其配件
集热面积 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 天/月 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 产水量 3.6 5.2 7.6 7.9 9.9 9.1 8.9 7.1 6.7 4.5 3.2 3.1
每月每天产水量
对集热器安装位置的说明
集热器设置方位：
集热器的最佳布置朝向是朝向正南，偏差在+15度以内。 条件允许时我们选择南偏西10度。
前后排距离的确定：
L=Htga a—当地冬至日的太阳高度角 经验数值：北方：L=2.5H 即集热器排距应为前排集热器(或是遮挡物）高度的2.5倍。
如何确定太阳能集热面积
首先我们按照给排水的规范标准确定出使用方每日所需要 的热水量，然后再根据该用水量确定出太阳能集热面积的大小。 这里有一个问题，就是太阳能在春夏秋冬每个季节中每日所产 出的热水量不相同，冬季必然产热水量较少。如果我们按照太 阳能在冬季的产热水量进行集热面积的设计，那必然要求的集 热面积较大，用户的初投资增大，当然这个大面积的集热器在 夏季的时候所产热水用户就会用不了而浪费。因此，为避免上 述问题，我们一般均按照太阳能在夏季时候的日产热水量进行 设计，当冬季产热水量不足时，则可以启动辅助热源或者是暖 气换热器。这样则会使用户的初期投资大大降低。
真空管太阳能集热器结构原理
集热管尾托
保温连接箱
真空集热管
进出水口
太阳能集热器连接箱实物照
太阳能集热器型号及简介
QB－WF－5/40－HS型 QB－WF－6.25/50－HS型 QB－WF－7.5/60－HS型 QB－WF－8.75/70－HS型
太阳能集热器安装形式及结构尺寸
工
工
大
大
阳
阳
光
光
太
太
电加热器
系统配备了电辅助加热器和暖气换热系统，保证 了一年四季每日24小时均有充足的热水供应。
单元集中供热水其最大的优点在于楼顶太阳集热 器面积较小，系统故障率相对较低，运行稳定。 另外，由于供水户数少其供热水管路相对较短， 热损失相应减小。
该住宅楼为12层，如果采用单体热水器则楼 顶结构及面积均达不到要求，而采用大面积太 阳能系统不但解决了上述问题，还使该楼的热 水供应提高了一定的档次。
阳
阳
能
能
工
工
大
大
阳
阳
光
5平光方米
太
太
阳
阳
能
能
3300
1640
内蒙古北特通信公司
工程实例
2组串联8组并联
呼市金太阳宾馆
工程实例
3组串联10组并联
对集热器安装角度的说明
我们刚刚看到的2个工程，其集热器安装角度并不相同。 我们来看下面的示意图：
45-50度
因此，横置管太阳能集热器不受安装角度 的限制，可以随楼面坡度设计，能够与建 筑有机结合，实现与建筑一体化。
下面是每平方米太阳能集热器在每个季节的日产热水量表， 当然这个数据是我们在本地已做工程的经验值，它还受每日的 光线强度或者是多云等情况的影响。详细的理论数据是根据太 阳在当地的辐射量作为计算依据的，可以看下一页说明。
季节
夏季 春秋季 冬季
产出40度的热水量
80-120公斤 平均数100公斤 60-80公斤 平均数70公斤 30-40公斤 平均数35公斤
精品课件！
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结束
（3）太阳能热水器是一种绿色环保的产品，不但具有明 显的节能效果，而且使用安全，寿命长，为人们创造一个安 全、高舒适性的生活环境，提高了生活水平。
（4）太阳能与建筑一体化，采用“瓦片式”可替代坡屋 面上部分建筑瓦片，既减少建筑成本，又达到防水、遮阳的 效果，与建筑融为一体，外观独特美观。
（5）分户计量，按表收费，便于管理；集中供水可进行 上下水、水温、水位的自动控制，定温输水采用自然循环， 使用方便。
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
239.37 350.34 509.7 528.69 660.8 613.16 596.24 479.38 448.18 300.32 215.62 207.93
吸收量 111.91 163.78 238.28 247.16 308.92 286.65 278.74 224.11 209.52 140.4 100.8 97.207
太阳能热水系统与建筑结合应包括以下四方面：
第一，在外观上，实现太阳能热水系统与建筑完美结合，合理布置太阳能集热器、 无论在屋顶、阳台或在墙面都要实现两者之间的统一协调；
第二、在结构上要保证它的安全，确保建筑承重、防水不受影响；
第三，在管路布置上，要合理布置太阳能循环管路以及冷热水供应管路，尽量减 少热水管路的长度，建筑上实现留有所有管路的接口、通道；
比如，某宾馆日需要40度热水量为10吨，我们按照夏季的 情况设计太阳能集热面积则为110平方米。如果按照冬季产热 量设计则需要280平方米，那么280㎡在夏季产热水量为25吨， 自然该宾馆夏季用不了这么多热水而出现浪费。
北京地区的太阳能光照度及集热系统吸收量:
月份 辐照度
北京2000年每月的辐照度产温升30度热水量（单位：吨）
因此，在对太阳能储热水箱进行位置设计时， 尽量将其设计于楼房顶部室内。
太阳能系统在实际建筑中的应用
以我公司设计的环保wk.baidu.com高层住宅楼热水供应为例：
该楼太阳能系统设计为分单元集中供热水，即系 统以每个单元的所有住户为单位，每个单元为24 户，则在每个单元的楼顶面安装集热器60平方米。
太阳集热器 保温热水箱换热器及
燃气锅炉 7年
85000（含入网费）
电锅炉 7年
30000
3600
3600
3600
138
45
200
3000 54900
3000 23025
1000 76600
893500 （需2套炉）
59566
455375 （需2套炉）
31358
120900 需2套炉
80600
太阳能工程系统的特点
（1）、相对于其它产热源经济效益较高； （2）、系统自动化程度较高； （3）、整体故障率较低； （4）、施工简便迅速，并可与建筑有机结合； （5）、小功率循环泵耗电，后期消耗较低； （6）、强制循环加热，集热效率及热水利用率较高； （7）、辅助加热系统安全可靠； （8）、实现排空防冻，防冻效果好。
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
太阳能集热器总面积确定公式：
呼和浩特市平均辐照量约为5.9×106 ＫJ/ m2
太阳能系统运行原理
太阳能集热器
自来水电控阀
系统具有自动补水、自 动调温、自动循环、自 动防冻、自动启动辅助 热源、自动供水等全自 动控制功能。
4元
对三位一体太阳能热水系统的说明
我们所说的三位一体太阳能热水系统是指以太阳能为主要
产热水设备，配备燃油燃气或电锅炉，在供暖季节再配备暖
气余热换热器而构成的热水系统。三位一体太阳能热水系统
的热水供应保证率最高，热水成本最低。我公司于2002年在
北方地区率先提出该工程方案，并于次年顺利在体工三大队
太阳能工程项目上实施，通过近4年的运行，其系统的可考性
控制系统包含了工程的自动运行控制器及其感应检测元件 及电路。
系统造价：采用电辅助加热系统在呼市地区每平方 米集热器综合造价1500元；采用锅炉加热系统在 呼市地区每平方米集热器综合造价1800元。
单体太阳能热水器整体安装的优点
太阳能热水系统应纳入建筑的设计当中，由建筑的排水进行设计。在设计当 中，实际由建筑设计单位和产品的供应商共同配合完成的。在这里面建筑设计单 位的建筑师作为设计的主体，根据建筑的类型：是公共建筑还是商用建筑，再根 据要求安装太阳能。电气工程师满足系统用电负荷和运行安全要求，进行防雷设 计。结构工程师在建筑结构设计时，考虑太阳能集热器、贮水箱荷载以保证结构 安全。太阳能热水系统产品供应商向建筑设计单位提供太阳能集热器的规格、尺 寸等，保证产品的使用性能。
装回水管路及供热水泵
太阳能利用与建筑一体化的优点 （1）有利于人们生活环境的生态保护，不但降低了日益
严重的生态污染，而且有效地减少常规能源的使用量，降低 了能耗。
（2）解决了目前单台太阳能热水器各户自行安装不规范、 不统一，且先建筑后设置，特别是设置在坡屋面上，对城市 的景观、建筑维护等带来不利影响。