太阳能采暖、供热设计方案

青海25所学校

太阳能集中采暖、供水系统

（以青海省同德民族中学为例）

设

计

方

案

方案设计单位：青海大唐世家新能源有限公司

日期：2009年5月6日

目录

一、工程设计

二、工程造价

三、施工方案及组织管理

四、系统投资经济评估

五、售后服务及承诺

六、企业简介

七，系统防雷及抗风措施

八、资质证书

附件一，近年来主要工程业绩

附件二，青海省25所所学校报价

一，工程设计

1、项目概况

项目名称：青海省同德民族中学太阳能集中采暖、供水系统；

用水类型：单位4200人生活热水和供暖

用水量：70吨生活用水，160吨为供暖用水

用水方式：采暖期内每周每人次40升洗浴（按700人计算）、每日每人次10升生活用水和提供45%采暖热能所需介质水。采暖期外，每日每人次50升用水。

建筑类型：平顶集热器设计倾角45度

2、设计标准

GB50015-2003 《建筑给水排水设计规范》

GB50057-1994 《建筑物防雷设计规范》2000版

GB 50171－92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

GB50242－2002 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50303－2002 《建筑电气工程施工质量验收规范》

GB 50345－2004 《屋面工程技术规范》

GB/T12936-91 《太阳能热利用术语》

GB/T17581-1998 《真空管太阳集热器》

GB/T18713-2002 《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GBJ17-88 《钢结构设计规范》

GB/T18708-2002 《家用太阳热水系统设计热性能试验方法》

NY/T513-2002 《家用太阳热水器电辅助热源》

NY/T514-2002 《家用太阳热水器储水箱》

GB4272-92 《设备及管道保温技术通则》

GBJ9-87 《建筑载荷规范》

DB63/743－2008 《青海省民用建筑太阳能热水系统应用技术规程》

3、设计气象参数依据

青海3000米以上的地区占全省总面积的90%以上。因海拔高，大气稀薄，加之气候干燥，少雨，大气透明度好，日照时间长，太阳能资源丰富。就全国说，仅次于西藏，属第二高值区。年日照平均时数为2350—2976小时，日照百分率为53—80%。太阳辐射强，多年太阳能总辐射量的年平均值为73万焦耳/平方厘米。按28个气象台站测定的辐射量计，全省年接受的太阳能辐射量为66万焦耳/平方厘米。年接受的太阳能折标煤1623亿吨合360万亿千瓦时，相当于龙羊峡电站年发电量的6万多倍

3.1 青海同德县在青海省东部，年平均日照时数为2610小时，年平均日照时数为7.15小时，年辐射总量为5850—6350 MJ/m2.a,日水平面辐射量高于1

4.5 MJ/（㎡﹒d）。

3.2 青海同德地区的地理纬度为35.15°，东经100.35°左右；

3.3 青海同德地区全年自来水水温在4-17℃之间。（设计取值5℃，春分时节）；

4、集热系统设计计算

4.1 太阳能热水系统类型选择

太阳热水系统是利用太阳的光能转换为热水的装置，经过组装、调试，固定在某个场所，按指令运作的供热水设备。根据用水量及用水特点，从满足用户用水需求、湿用舒适度、投入成本、运行过程控制，建议采用大唐世家二次换热式大面积太阳能热水系统。热水系统由数台集热器、水箱、循环管道、热水泵及控制系统组成，其工作原理为：采用二次换热式真空管集热器，利用专门设计的温差控制仪自动控制循环泵的开启，循环泵使水在集热器与水箱之间进行强迫循环，将集热器采集到的太阳光的热量不断地传递给水箱，从而使储水箱的水逐渐升温。

当阳光充足时，直接由太阳能集热器组供应热水。根据工程系统原理，水箱自动上水至一定位置，停止上水，控制仪显示当前水位。当集热器内与大水箱内温差大于某一设定值时（一般为7℃），水泵开始工作。当集热器内与大水箱内温差小于某一设定值时（一般为3℃），水泵停止工作。如需要恒温供水，当水箱内水温升高超过设定值1度时，电磁阀打开，自动加水——降温。比设定值低1度时，电磁阀关闭，停止加水——加热循环——超温加水——降温……这样周而复始，水位不断提高，水箱放出的热水温度总是恒定的（在设定值上下）。

4.2 大唐世家“二次换热式”供热系统原理图

4.2.1 确定热水系统集热面积

根据用户基本条件及用户设计用水量70吨，水平面日平均辐射量14.5MJ/㎡，设计冷水水温为5℃（见下表），设计热水温度为55℃。系统要求全年使用，太阳能保证率供水取70%，供暖取45%。

根据国家标准 GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》 若采用直接循环系统，集热面积c A 为：

地区

地面水温度(℃) 地下水温度(℃) 黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北、山西、陕西偏北部分，宁夏偏东部分

4 6～10 北京、天津、山东全部，河北、山西、陕西的大部分，河北南部，甘肃、宁夏、辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分

4 10～1

5 上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部，河南南部

5 15～20 广东、台湾全部，广西大部分，福建、云南的南部 10～15 20 广东、台湾全部，广西大部分，福建、云南的南部

7

15～20

联箱 连接

)1()(L cd T i end w w c J f

t t C Q A ηη--=

c

A ——直接系统集热器采光面积，㎡； w

Q ——日均用水量Kg ；70000

end t ——储水箱内水的终止温度（用水温度）；

w

C ——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏·℃）；

i

t —— 自来水的初始温度，5℃；

t

J ——集热器受热面上春分时节日辐照量，

f ——太阳能保证率，无量纲，按要求取0.7；

cd η——集热器全日集热效率，无量纲，按国际经验取0.5；

L η——管路及储水箱热损失率（按最寒冷季节取值），无量纲, 取0.2；

则： Ac=1249平方米 4.2.2选择产品及数量

采用DTSJ-GC2-58/18/25 产品，每组集热器面积为3.25m2需要的太阳能集热器单元数为384组，共 9606支1.8m/φ58的真空管。

4.3 产品参数

4.3.1 真空管参数：1.8米φ58

真空管所采用的玻璃为特硬高硼硅玻璃3.3，该种玻璃的透射率为0.91，抗冰雹能力为直径为25mm 冰雹冲击不破损，真空管承压可达0.6MPa ，吸收率≥0.94，真空度为5×10-2Pa ，反射率≤0.06，使用寿命为15年以上。

玻璃真空集热管的技术要求（依据GB/T 17049-2005）