太阳能采暖、供热设计方案
酒店宾馆的太阳能热水系统方案
酒店的太阳能热水系统方案设计方案说明内蒙古工大阳光环保节能科技有限责任公司通过对近几年所安装不同形式的太阳能热水系统产热水量的对比，发现真空管立排联集式太阳能热水系统的集热效率较高，因此按照真空管立排联集式设计该系统。
公司攻克了太阳能热水系统在北方冬季的排空问题，它不但能防止北方冬季太阳能系统的冻堵和损坏，更重要的是它使系统内的热水全部进入热水箱，使热水的利用率更高，同时设计电加热器为辅助能源。
由于电加热辅助势必提高运行成本，因此我公司又引进开发出暖气余热换热器和燃气锅炉作为太阳能的辅助热源。
1.宾馆日用水量的确定表一为热水用水量标准，最后一列为43℃热水用水量。
2.太阳能集热面积的确定依据太阳能系统理论参数并结合我公司已做同类工程的实际数据，真空管太阳能集热器在晴天条件下，每平方米日产热水量见表二：按照我公司多年来的太阳能热水系统设计施工经验，在保证夏季满足使用其它三季及阴雨雪天不足部分由辅助热源进行补充的原则(可以使设备的初期投资大大降低)，初步设计太阳能集热面积为150m2。
150㎡太阳能集热器在晴天无云条件下，日产热水量见表三。
3.太阳能热水系统辅助热源选择太阳能热水系统作为环保节能的优秀产品虽然具有不可替代的优势,但是由于自然条件的限制(如在冬季或连续阴雨天产热水量较低时),为保证客房每晚供应热水,还要选择适当辅助热源设备。
表四是几种环保政策允许的天元大酒店可以安装的热水设备能耗对比列表。
从表四可以看出：以10×104kcal/h发热量的燃油、气锅炉为基准作对比，燃油燃气锅炉虽然初投资较高，但运行费用较低；由于市场原油价格不断上涨，从长远角度来看,用液化气锅炉较合适。
当然暖气换热器最为经济。
公司暂根据甲方实际情况设计选择电加热同时加装暖气换热器作为辅助热源。
4.热水设备方案确定以150㎡真空管集片联装式太阳能集热器以及15吨保温储热水箱为主要产热水设备，配备50千瓦电加热器同时加装冬季暖气换热器为辅助热源的产热水系统。
太阳能建筑一体化供热系统及其控制方法与设计方案
图片简介:本技术介绍了一种太阳能建筑一体化供热系统，所述供热系统由光伏发电系统、PVT光热系统以及电热地板供暖系统组成，所述光伏发电系统包括光伏板以及电控单元，所述PVT光热系统包括由光伏板与建筑墙体组成的光热空气流道以及室内进风口风阀、室内出风口风阀、室外进风阀和室外排风阀，所述电热地板供暖系统包括设置在楼板内的供暖单元，所述供暖单元通过电线分别与市电和光伏发电系统的电控单元连接。
本技术不仅免维护，而且使用寿命长，不仅克服了太阳能热水系统防冻和防过热、传统被动太阳能和太阳能热风系统蓄放热速率不足等核心问题，而且增加了供暖系统的保障性，同时在非供暖季节还可为建筑其他用电提供电力，大大提高了系统经济性。
技术要求1.太阳能建筑一体化供热系统，其特征在于：所述供热系统由光伏发电系统、PVT光热系统以及电热地板供暖系统组成，所述光伏发电系统包括光伏板(1)以及电控单元，所述PVT光热系统包括由光伏板(1)与建筑墙体(2)组成的光热空气流道(3)以及室内进风口风阀(4)、室内出风口风阀(5)、室外进风阀(6)和室外排风阀(7)，所述室内进风口风阀(4)和室内出风口风阀(5)用于连通光热空气流道(3)与建筑室内(8)形成室内对流循环，所述室外进风阀(6)和室外排风阀(7)用于连通光热空气流道(3)与建筑外部形成室外对流循环，所述电热地板供暖系统包括设置在楼板内的供暖单元，所述供暖单元通过电线分别与市电和光伏发电系统的电控单元连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化供热系统，其特征在于：所述电控单元包括逆变器(9)、配电柜(10)和温控器(11)，所述温控器(11)设置在建筑室内(8)，所述供暖单元采用电热地膜，所述光伏发电系统的发电量通过电线和电热地膜，对地板层起到定热流加热，或者所述光伏发电系统的发电量通过电线和逆变器(9)送入配电柜(10)，用于建筑其他用电需求。
3.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化供热系统，其特征在于：在所述建筑墙体(2)上设置有直接受益窗(12)，在所述直接受益窗(12)对应的建筑墙体(2)外侧未设置有光伏板(1)。
太阳能供暖系统设计
太阳能供暖系统设计太阳能供暖系统是一种重要的节能技术，欧洲各国已经广泛推广，安装量逐年增长。
在国外，太阳能供暖已成为太阳能热利用的主要发展方向。
对于我国建筑节能也有着非常积极的作用。
太阳能供暖系统由热量提供部分、储热换热部分、热量使用部分和控制部分四部分组成。
与太阳能热水系统不同的是，太阳能供暖系统季节性使用明显，且供热需求量大，需要根据不同的供暖形式调整系统热媒温度。
同时，冬、夏平衡问题也需要考虑，夏季需求量小，冬季需求量大，需要充分利用太阳能资源。
太阳能供暖系统的运行原理是在供暖季提供部分供暖热量，非供暖季提供足量生活热水，全年充分利用太阳能资源。
系统通过太阳能集热循环和辅助加热循环来控制温度，实现供暖和生活热水的不同要求。
储热水箱由外层供暖水箱和内部热水箱组成，可以提高热水使用的舒适性和热水量。
太阳能供暖系统的安装和使用可以节约常规能源20％～60％，并且具有较好的经济效益。
在国外，每年新建太阳能供暖系统约12万个，全球的太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。
因此，太阳能供暖技术是未来太阳能光热利用的新方向。
太阳能循环系统采用一次循环、排空系统，满足冬季防冻要求的同时提高了系统效率，降低了系统投资。
与国外的二次循环系统不同，本系统中的热水直接通过循环管路与太阳能集热器循环，取消了中间换热过程，提高了系统效率。
采用系统落空技术替代国外的防冻液防冻方式，简化了防冻过程，同时也减少了系统投资。
太阳能循环系统采用非承压系统，解决了夏季闭式二次循环系统高温、高压容易给系统管路和设备造成损坏的问题，提高了系统的可维护性和使用寿命。
相比国外闭式二次循环太阳能供暖系统，本系统更加可靠。
太阳能集热器和供暖方式的搭配是太阳能供暖系统能否有效运行的关键。
从得热性能和运行安全可靠性两方面考虑，选择合适的太阳能集热器和供暖方式至关重要。
根据太阳能集热器的集热特性，平板型集热器在冬季和夏季的工作温度较低，集热效率接近于零，本身就解决了系统的过热问题。
太阳能热水工程闭式系统（承压系统）设计方案
太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计⽅案太阳能热⽔⼯程闭式系统(承压系统) ⼀、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计依据和设计标准 1、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）⼯程概况 XXX⽣活热⽔主要⽤于淋浴和⾯盆，分布在地下⼀层⾄地上三层。
原设计⽤⽔量为15吨/天，现有系统热⽔管道供⽔管径DN80，回⽔管径DN50，本系统-东莞热泵要求24⼩时供热⽔，其中⽤⽔⾼峰时间为11:30～14:00，15:30～16:30。
热⽔⽔温要求不低于45℃。
太阳能热⽔⼯程的设备安装位置要求：集热器安装在纪念堂屋顶上檐，离地下⼀层⾼度约40⽶，安装后不影响纪念堂整体外观。
换热器、⽔箱、辅助电加热设备、控制柜等相关辅助设备安装在纪念堂地下⼀层。
最不利的⽤⽔点⾼度为35⽶。
辅助能源：辅助能源采⽤电锅炉。
2、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计指标： 此⽅案中，我们选择春分所在⽉倾斜⾯上的⽇均辐照量(19.308MJ/m2)为标准。
安装总集热⾯积为178.4㎡的太阳能集热系统。
在设计条件(基础⽔温15℃，集热效率为0.60，⽔箱及管道损失为0.10)下,系统在没有外物遮挡的情况下可以将15000㎏温升30℃。
3、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）当地⽓象资料 基础⽔温：15℃ 太阳辐照资料 根据国家⽓象中⼼提供的《中国⽓象辐射资料年册》(2001年)中，北京(区站号：54511;东经：116o28?;北纬：39o48?;观测点海拔⾼度：31.3m)的⽉⽇均及年总辐射数据(单位MJ/m2)： ⼆、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）运⾏原理及说明 我们根据⽤户要求，结合贵⽅的实际⽤⽔情况，确定采⽤U型管集热器、远程控制柜(包括传感器)、保温⽔箱等主要设备，来完成贵⽅需求的各项功能。
1、太阳能热⽔⼯程闭式系统-东莞空⽓能热泵（承压系统）系统原理图： 2、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）运⾏原理 (1)、说明：循环泵P，备⽤泵Pb，温度T,⽔位L，电磁阀DCF,锅炉B。
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图采暖供热原理：如图一所示，热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路，在制冷回路内充注制冷剂。
制冷压缩机通入三相交流电高速旋转，将低温低压制冷剂气体吸入压缩机，经压缩后变成高压高温气体，该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却，变成中压中温制冷剂液体，制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器，由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上，压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体，使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低，制冷剂进一步大量蒸发。
由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接，所以当地下水大量流过蒸发器时，被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量（因为制冷剂蒸发过程，也就是制冷剂吸热的过程）。
地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量，这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量，被源源不断地吸入制冷压缩机。
经压缩机压缩之后，又变成为80-90℃ 的高温气体，这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中，将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统，80-90℃ 高温制冷剂气体被冷却的过程，也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程，或者说是对采暖系统的加热过程，维持采暖系统水温在50-60℃， 通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。
综上所述，热泵机组是将电能通入压缩机，压缩机将电能变为高速旋转的机械能，机械能又通过压缩机将机械能变成为热能，压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能，而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。
一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍，所以热泵机组的能效比=输出热能（kw）/输入电功率 （kw）≈4.5左右。
而电锅炉的能效比=输出热能（kw）/输入功率（kw）≈0.9～0.98左右，从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备，与电锅炉相比也同样是电采暖设备，只不过热泵比电锅炉更节省运行费用，理应得到电力部门大力推广的设备，最终受益的首先是电力部门，然后是用户，对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。
太阳能供热采暖系统方案
太阳能供热采暖系统方案为了解决不断增长的能源需求和环境问题，太阳能供热采暖系统成为一种可持续发展的解决方案。
本文将介绍一种高效、环保的太阳能供热采暖系统方案，以满足居民和商业建筑的采暖需求。
一、系统概述太阳能供热采暖系统由太阳能收集器、热储罐、热水循环泵、辅助加热设备和供暖设备等组成。
太阳能收集器用于收集太阳能，并将其转化为热能。
热储罐用于储存太阳能转化而来的热能，以供应采暖和热水使用。
热水循环泵将热储罐中的热水循环供应给供暖设备，实现建筑物的采暖。
二、太阳能收集器太阳能收集器是太阳能供热采暖系统中最关键的组件之一。
我们采用平板型太阳能收集器，其优点包括结构简单、维护成本低、寿命长等。
平板型太阳能收集器由玻璃盖板、吸热板和背板组成。
吸热板表面覆盖有特殊涂层，能够有效吸收太阳辐射并转化为热能。
三、热储罐热储罐是储存太阳能转化而来的热能的重要设备。
为了提高储热效果，我们选用具有很好保温性能的材料制作热储罐。
同时，热储罐内部配有专用的换热器，用于将收集到的热能传递给热水循环泵。
四、热水循环泵热水循环泵是实现热水循环供应的核心设备。
其主要工作原理是通过泵将储存在热储罐中的热水抽出，并送到供暖设备进行采暖。
为了提高系统的运行效率，热水循环泵应具备低功耗、低噪音和可靠性强等特点。
五、辅助加热设备在太阳能供热采暖系统中，辅助加热设备的作用是在太阳能不足或无法满足采暖需求时提供额外的热能。
辅助加热设备可以选择电加热器、燃气锅炉或地源热泵等，具体选择根据实际情况和用户需求来决定。
六、供暖设备供暖设备是太阳能供热采暖系统中的最终应用部分，主要用于将热水传递给建筑物内的供暖环路。
供暖设备可以选择水暖片、地暖或空气热泵等，根据实际的采暖需求和建筑结构来确定。
七、系统优势太阳能供热采暖系统具有多方面的优势。
首先，太阳能是一种永无止境的能源，可以充分利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖。
其次，太阳能供热采暖系统具备环保特性，不会产生二氧化碳等有害气体的排放，符合低碳生活的要求。
家用太阳能供热课程设计
家用太阳能供热课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解太阳能供热的原理，掌握家用太阳能供热系统的基本构成及其功能。
2. 学生能描述太阳能作为一种可再生能源的优势，并了解其在生活中的应用。
3. 学生能够解释影响太阳能供热效率的主要因素，如天气、温度、光照角度等。
技能目标：1. 学生通过小组合作，设计并绘制一个家用太阳能供热系统的简易模型。
2. 学生能够运用物理和数学知识，进行简单的太阳能供热效率计算。
3. 学生能够运用批判性思维，分析太阳能供热系统的优缺点，并提出改进建议。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对可再生能源的积极态度，认识到太阳能等清洁能源在环境保护中的重要性。
2. 学生通过本课程的学习，增强对科技创新和可持续发展的兴趣，激发其探究精神。
3. 学生通过小组合作和讨论，培养团队协作意识，增强沟通能力，形成共享与尊重的价值观。
本课程针对初中年级学生设计，课程性质为科学探究与实践。
课程充分考虑了学生的认知水平、动手能力和探究兴趣，旨在通过家用太阳能供热系统这一主题，将物理知识与生活实际紧密结合，提高学生的科学素养和环保意识。
教学要求注重理论与实践相结合，鼓励学生主动参与、积极思考，通过实际操作来达成具体的学习成果，为后续的深入学习奠定基础。
二、教学内容本课程依据课程目标，紧密围绕以下教学内容展开：1. 太阳能基础知识：介绍太阳能的定义、来源、特点，以及太阳能转换为热能的原理。
- 教材章节：第三章“太阳能及其利用”2. 家用太阳能供热系统组成：详细讲解集热器、储热水箱、循环泵、控制器等组件的功能及工作原理。
- 教材章节：第四章“太阳能热水系统”3. 影响太阳能供热效率的因素：分析太阳辐射、环境温度、集热器安装角度等对供热效率的影响。
- 教材章节：第五章“太阳能热水系统设计与优化”4. 太阳能供热系统简易模型设计与绘制：指导学生分组设计并绘制家用太阳能供热系统简易模型。
- 教材章节：第六章“太阳能热水系统实践”5. 太阳能供热效率计算：教授学生运用物理和数学知识进行简单效率计算。
太阳能空气能热水工程施工设计方案
太阳能空气能热水工程施工设计方案目录一、前言 (2)1.1 编制依据 (2)1.2 工程概况 (3)二、施工准备 (4)2.1 施工材料准备 (5)2.2 施工设备准备 (6)2.3 施工人员准备 (7)三、施工方法 (8)3.1 太阳能集热器安装 (10)3.2 空气能热水器安装 (11)3.3 输配水管道安装 (12)3.4 整体系统调试与试运行 (14)四、施工流程 (15)4.1 地基处理与基础施工 (16)4.2 集热器及热水器安装 (17)4.3 输配水管道敷设 (18)4.4 系统调试与试运行 (19)4.5 竣工验收与移交 (20)五、质量控制与安全管理 (22)5.1 质量控制措施 (23)5.2 安全管理措施 (24)六、施工进度计划与资源配置 (25)6.1 施工进度计划 (26)6.2 资源配置计划 (27)七、施工注意事项与常见问题解决 (28)7.1 施工注意事项 (29)7.2 常见问题及解决措施 (30)八、维护与保养指南 (32)8.1 日常检查项目 (33)8.2 定期维护保养 (34)九、总结与展望 (34)9.1 工程总结 (35)9.2 发展展望 (36)一、前言随着全球能源危机的加剧和环保意识的不断提高，新能源技术的发展已经成为各国政府和企业关注的焦点。
在过去的几年里，太阳能和空气能作为一种清洁、可再生的能源，已经在建筑领域得到了广泛的应用。
本设计方案旨在为太阳能空气能热水工程提供一种系统化、一体化的施工安装方案，以提高建筑物的能源利用效率，降低运行成本，保护环境。
本设计方案根据我国现行的建筑规范和标准，结合太阳能和空气能技术的特点，详细阐述了太阳能空气能热水工程施工的关键环节和技术要求。
我们还将对施工过程中可能遇到的问题提出相应的解决方案，以确保工程的顺利进行和高质量完成。
1.1 编制依据本工程施工设计方案是根据国家相关法规、标准以及行业标准进行编制的，具体依据如下：《建筑设计规范》（GB500962：该规范对于建筑物的设计要求进行了详细规定，包括太阳能热水系统的安装位置、安装方式等。
太阳能和空气能联合供热水、供暖系统方案设计
太阳能和空气能联合供热水、供暖系统方案设计郭艺丹;陶欣【摘要】根据开发商提供的太阳能水箱和集热器的参数,确定了空气能容量及型号、供热末端的选型和负荷计算,并对太阳能、空气能及供热末端热水管道采用的两种循环系统安装方案进行了论述,得出:热水循环系统方案1和热水循环系统方案2在非供暖季节区别不大;在供暖季节,方案1中太阳能作为预热系统,太阳能凉水的补入不影响冬季供暖效果,更优于热水循环系统方案2,因此选择热水循环系统方案1作为实施方案.【期刊名称】《新余学院学报》【年(卷),期】2017(022)003【总页数】4页(P41-44)【关键词】太阳能;空气能;热水系统;供暖【作者】郭艺丹;陶欣【作者单位】安徽国防科技职业学院,安徽六安237011;安徽国防科技职业学院,安徽六安237011【正文语种】中文【中图分类】TK511太阳能资源是清洁能源，且取之不尽用之不竭，太阳能热水器系统技术较为成熟，已被广泛应用。
空气能技术则是采用压缩机，消耗一定的电能，从环境热源中吸取低品位热量，然后转换为较高温热释放到所需的区域内[1]，理论能效最高达到1:4。
但这两种热源都受气候环境的影响，单独使用都有一定的局限性。
因此，本文针对江淮地区的气候特点，将太阳能和空气能结合起来，进行全年供热水、冬季供暖方案设计，既有效地避免了太阳能本身所具有的间歇性和稀薄性等不足，又解决了空气源热泵系统冬季效率低的问题，还能增强系统对气候变化的适应性[2-3]。
本项目在皖西一小区某单元的一三室两厅居室实施太阳能和空气能联合供热水、供暖系统方案，采用太阳能和空气能作为热源，将热源储存在保温水箱内，通过热水管路输送到发热末端，满足生活热水和建筑供暖需求[4]，建筑供暖采用铜铝复合暖气片作为散热装置。
1.1 联供系统构成原理太阳能和空气能联供热水、供暖的系统主要由太阳能、空气能、储热水箱、循环水泵、暖气片、控制系统及管网等组成[5]，系统结构如图1所示。
太阳能热水系统设计
1．项目设计原则太阳能集热器设计项目应遵循以下几方面的设计原则，科学设计太阳热水系统，使其达到合理、可靠、先进。
（1）遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。
（2）综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素，选择实用、经济的方案。
（3）系统设计应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区采取防冻、防结露、防过热、防雷、防雹、抗风、抗震等技术措施。
（4）安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏的安全保障措施；应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施；集热器不应跨越建筑变形缝设置。
（5）太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。
（6）安装在建筑上的太阳能热水系统不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观；应避免集热器的反射光对附近建筑物引起的光污染。
（7）太阳能热水系统的管线应有组织布置，做到安全、隐蔽、易于检修；为减少热损及循环阻力，循环管路尤其热水循环管路应尽量短而少弯；为了达到流量平衡和减少管路热损，绕行的管路应是冷水管或低温水管；管路的通径面积应与并联的集热器或集热器组管路通径面积的总和相适应。
（8）太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件；轻质填充墙不应作为太阳能热水系统的支承结构。
储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求，必要时应请建筑结构专业人员复核建筑载荷。
2．项目设计要求鉴于该项目为连云港地区太阳能工程项目，并采用电辅助能源热水系统用于日常生活使用的特点，我认为，该项目设计要求有以下几点：（1）根据图纸的要求，在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能热水系统，太阳能集热系统布置方式、色彩等应尽可能做到与建筑相协调。
（2）系统采用楼面太阳能集中集热方式，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以电辅助加热为辅。
煤矿真空管20吨太阳能集中热水工程方案设计
太阳能集中热水工程方案设计书太阳能集热工程设计方案一、用水情况：用水量根据甲方要求设计20吨。
二、太阳能热水系统的设计依据及相关参数：1、榆林地区自来水年平均水温在5-10℃左右；2、系统利用太阳能加热热水按温升35-40℃的需要设计计算（环境温度为15℃，风速小于三级的条件下）；3、水的比热值取4.18KJ/kg ·C ；4、本工程的真空管为东西放置，以工程所在地的纬度-15--20°（GB/T18713-2002规定）作为集热模块仰角；5、西安地区年均日照量为2200-3000小时。
9月份同纬度月均日辐射量为12.74MJ/m 2。
6、太阳能集热模块计算公式：Q W ·C W ·（ t end －t i ）fA C = （GB/T18713-2002太阳能热水系统计算公式） J T ·ηcd（1－ηL ）其中：A C 太阳能采光面积（㎡） Q W 日均用水量(㎏)C W 水的定压比热容（4.18KJ/kg ·C ） t end －t i ：设计温升（℃） t i 水的初始温度（℃） t end 输出热水温度（℃）J T 集热模块受热面上月均日辐照能量(KJ/·㎡) f 太阳能保证率0.50ηcd 集热器年平均集热效率无量纲；取0.52 ηL 管路及热水箱热损失率，无量纲；取0.20三、所需采光面积的计算：Q W ·CW·（ tend－ti）fAC=JT ·ηcd（1－ηL）20000×4.18×103×（45-5）×0.50= ———————————————————12.74×106×0.52×（1-0.20）≈307m2四、需要58×1800高效真空管数量=307m2÷0.155m2/支≈1980支本工程设计58×1818航天紫金真空管2000支，使用50支/组集热器，40组，集热面积300m2。
农村住宅太阳能供暖的设计及应用
□ngineering Technology工程技术专栏农村住宅太阳能供暖的设计及应用秦皇岛市北戴河兰德科技有限公司/石晓慧近年来随着我国对绿色建筑的推广，低能耗、超低能耗、零能耗的建筑理念不断深入人心，而有效利用可再生能源是 实现超低能耗和节能减排的重要途径。
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。
因此，太阳能供暖行业的产业化升级对破解北方“供暖性雾 霾”意义重大，将成为未来能源结构中的重要组成部分。
由于农村住宅相对分散、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，所以在农村推广安全环保、运 营费用低的太阳能采暖系统符合新农村建设的客观要求。
太 阳能采暖作为新民居建设的一项内容，对于节能环保、改善 广大农村农民居住生活条件，建设美丽乡村都将起到积极作用。
农村住宅利用太阳能供暖与区域气候、建筑保暖围护密切 相关，本文选择秦皇岛市北戴河区戴河村5户相连的民房太 阳能供暖工程为例，阐述如何对农村住宅进行太阳能供暖设计 和应用。
一、北戴河区太阳能资源我国北方地区纬度33°N〜45°1\^经度103°E〜12〇°E 为适宜太阳能供暖的地区，北戴河地处北纬39.83°，东经 119.48°，属中纬暖温带，年平均气温8.8〜11.3C之间3年平均E照时间在2700〜2850小时之间，全年曰照时数多 于6小时的天数大于300天，属于太阳能二类地区，太阳能资源较丰富，适宜利用太阳能为建筑供暖。
二、工程概况秦皇岛市北戴河区戴河村五户联排农房的太阳能供暖及 自动控制系统，由秦皇岛市北戴河兰德科技有限责任公司在 2015年设计和安装应用。
该项目总建筑面积为539.74平方 米，平均每户建筑面积为107.66平方米。
供暖系统由40组 双玻璃真空管组成的集热单元，1套控制系统（含远程监控），1个2吨供暖水箱，2套循环泵组成。
太阳能集中供热水系统设计方案分析
太阳能集中供热水系统设计方案分析摘要：随着社会的发展与进步，重视太阳能集中供热水系统设计对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍太阳能集中供热水系统设计方案分析的有关内容。
关键词集中供热水系统；太阳能；设计；构成；中图分类号：tk511 文献标识码：a 文章编号：引言太阳能供热水技术, 是目前国内外发展较为成熟和完善的太阳能利用技术, 也是近年国家提倡优先发展的绿色建筑产业中的一部分。
目前普遍采用的建筑物太阳能供热水系统大致可分为分户独立供热、集中供热两大类。
它们都是采用以太阳能为主要加热能源, 其他能源为辅助加热能源的方式, 可以在全年每天24h 全天候满足人们使用热水的需要, 在很多地区都有成功使用的实例, 其中在南方和中西部地区使用较为广泛。
只是就目前的技术条件, 在北方和西部的严寒地区, 太阳能在春、夏、秋季使用更为合适, 如何更好地解决寒冷地区太阳能系统冬季的防冻和正常使用问题还在不断完善之中。
一、太阳能集中供热水系统构成太阳能集中供热水系统一般由进补水分系统、太阳能集热分系统、辅助加热分系统及供热水分系统组成。
具体的分系统配置和设置需要相关专业进行综合考虑: 如建筑专业的建筑物地理位置、周边环境、建设规模和开发档次、立面造型等; 结构专业的结构承重荷载、抗大风和暴雨的防护等; 水专业的建筑物地理纬度、环境温度、投资资金、使用要求和屋面设置条件等; 电气专业根据上述专业提供的设计条件和建设方需要达到的计量要求、智能化标准、辅助电加热的具体要求、供配电、防雷、漏电保护等, 并结合国家和当地行政管理部门相关法规进行设计。
二、工作原理真空集热管接受太阳辐射，将收集的太阳辐射能转换成热能，逐渐加热真空管和集热器内的水。
当集热器内水温达到设定温度时，通过温度传感器、温度控制器及电磁阀、循环水泵等设备，将集热器内的热水，输送到集热水箱储存，同时自动补进冷水。
通过对集热水箱、管道及阀门采取保温措施，集热水箱中的高温水即可供用户使用。
太阳能光伏+空气源采暖方案
目录
一、北方地区采暖概况 二、太阳能光伏简介 三、新能源采暖简介 四、太阳能光伏+空气源采暖方案
一、北方地区采 暖概况
北方地区采暖
• 我国北方地区清洁取暖比例低，特别是部 分地区冬季大量使用散烧煤，大气污染物 排放量大，迫切需要推进清洁取暖，这关 系北方地区广大群众温暖过冬，关系雾霾 天能不能减少，是能源生产和消费革命、 农村生活方式革命的重要内容。为提高北 方地区取暖清洁化水平，减少大气污染物 排放，中央财经领导小组第14次会议出台 了关于推进北方地区冬季清洁取暖的要 求。
北方地区采暖
采暖方式
燃煤：83% 天然气：11% 电采暖：2% 可再生能源：4%
地热供暖、生物质能清洁 供暖、太阳能供暖、工业 余热供暖
取暖用煤年消耗约4亿吨标煤，其中散烧煤（含低效小锅炉用煤） 约2亿吨标煤-----农村采暖主要来源
燃煤取暖经济效益计算
• 以用户采暖面积 100m2计算，依据 GB/50736-2012相关 内容及设计规范推 荐，未采取节能措 施的采暖热负荷取 58-64W/m2，计算 选取60W/m2，采暖 期151天，经计算得 出：
分布式光伏案例介绍
以家庭式分布式光伏作为案例介绍，安装 光伏发电功率6KW，以目前主流单晶硅太阳 能电池发电，一次性投入如下表所示：
总费用约3.8万元
分布式光伏收益分析
每瓦每年发1.2度电，6kW每年可以发电7200度，由于300W的单晶组件工作 电压是32.8V，250W的多晶组件工作电压是29.8V，10块组件的总电压单晶组 件是328V，多晶组件工作电压是298V，单晶组件更接近逆变器最佳工作电 压，实际发电量可能会更高，其余电价不变，每年收入5656元，将近6.5年收 回投资。光伏使用寿命为25年，累计收益期17-19年，预计收益10.2万元。
典型村镇住宅太阳能供热采暖系统设计方法
否
（ １ ） 项 目名 称 ： 西 安 市 料 村 新 农 村 太
太 阳能 系统 参数 输入
阳能供 热采 暖工 程项 目。
（ ２ ） 建筑基本概况 ： 西 安 地 区 建 筑 平 面 图如 图 ２所 示 。该建 筑选 用西 安 市村镇 住宅
的典 型建 筑 形式 。 建 筑采 用 南北 朝 向两层 联
随着 我 国经济 社 会 的快 速发 展 ，尤 其 是 城镇 化进 程 的加快 ，村镇 建 设工 程质 量 安全 的总体 水平 有 了很大 的提 高 。目前 ， 我 国正在 大力 发展 新农 村建 设 ，加 之农 民 的收入 水平 大 幅提高 ，导 致村 镇 住宅 建 筑 的新建 和 改造 活动 大量增 加ｎ ］ 。但 是 ， 我 国在 村镇 住宅 建筑 研究 方面 起步 较 晚 ， 现 在 还处 于摸 索 阶段 ， 没
３ ． １ 工程 概 况
各个 地 区的标 准 图库可 以省 略此 步 ） 。
加 载标准 模型
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ｌ 竺
建 立建筑 模型 、 由建筑模 型生 成设备 底 图、 建 筑施 工 图 （ 任 意． Ｔ ） 生成设 备底 图、 任 意ｄ ｗ ｇ 生 成建筑 模 型 始排 水模 型输 入 插入 设备 、器 具、如 水箱 、 水 泵、 卫 生器 具 、太 阳能集 热器 、绘 制管 道、 插入管 道 附件 ， 如 阀门、地 漏 、 水 龙头 、存水 弯
有形成 整套 的理 论体 系 。
备标 准化设 计技 术 与软件 开发 ” 。 通 过对 不 同
气候 区典 型 区域 的 调查 ，针 对 不 同地 区村 镇 采 暖情况 的不 同对 村镇 住宅 太 阳能供 热采 暖 系统 进行 了系统 化设 计 ．研 发 了村 镇住 宅 给
太阳能供暖
全面技术分析-太阳能供暖系统设计方案本太阳能供暖系统设计方案，为冬季提供部分供暖热量，夏季采用空气源热泵，为夏季提供空调冷量，一年四季提供足量生活热水，设计方案切实可行，是今后太阳能光热利用的重要趋势之一，将逐步解决日益紧缺的能源问题引言设计是工程建设的关键环节，太阳能供暖系统设计肩负着将科技进步转换为资源的重要使命。
太阳能资源利用在国外，太阳能供暖已能够成为太阳能资源利用的主要发展方向，欧洲各国对太阳能供暖给予较高的重视，到2005年共安装1536m3太阳能集热器，太阳能供暖系统约占集热器总量的20%，每年新建太阳能供暖系统12万个，可节约能源20%～60%。
国际能源机构在2001年指出，全球太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。
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。
随着国民经济的发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，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，将成为未来能源结构中的重要组成部分；利用太阳能资源来满足供暖要求，提高太阳能系统全年的利用率，将对我国建筑节能有着非常积极的作用，是今后太阳能光热利用的新方向，因此，太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。
3.太阳能供暖系统设计3.1太阳能供暖系统设计概况太阳能供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生活热水的系统。
典型的太阳能供暖系统主要设备应由以下几部分组成：⑴太阳能集热器及辅助加热设备太阳能集热器是吸收太阳辐射并向载热工质传递热量的主要设备装置，辅助加热设备补充供暖系统中太阳能集热器不能满足的热量，目前国内为供暖系统提供热量的太阳能集热器，主要有平板型集热器、全玻璃真空管集热器、热管真空管集热器3种类型。
太阳能供热采暖系统方案
太阳能供热采暖系统（方案二）一、项目概况1、项目名称:*＊＊生态蔬菜大棚太阳能采暖项目2、项目业主单位＊*＊太阳能工程有限公司3、承建单位：＊**太阳能工程部4、项目建设时间:2011-95、项目规模：工程采暖面积范围300平方。
二、工程概况1、太阳能供热采暖系统构成太阳能热水采暖系统包括太阳能集热采暖热水系统、辅助加热保障供暖系统、低温热水暖气片辐射供暖系统、建筑外保温低热耗系统、免费生活热水供给系统，通过各系统的相互作用，自动运行，实现满足用户采暖温度不低于13℃，生活热水不低于50℃的条件下最低能耗的目的，原理见图桑兰太阳能新型暖气片桑兰太阳能系统供热采暖系统原理图系统具有以下特点：1采用三高紫金管，南北向竖置式真空管集热器与建筑坡屋面结合比横排真空管集热器美观，同时有利于防止积雪覆盖及减少真空管积尘影响；2电加热保障供暖系统串联于太阳能采暖热水系统中,可根据用户需要决定启动、停止动作，可根据采暖供水回水温差自动运行;3采暖末端采用低温热水暖气辐射供暖系统，系统散热面积大、散热均匀，有很好的蓄热能力,采暖舒适感好、耗能低；4太阳能全年全天候提供用户生活热水的承压供给系统，在使用太阳能热水时无需担心上水问题、热水压力不足、跑水问题、集热管结水垢问题、冬季热水器防冻问题。
太阳能集热系统采用循环系统设计，可以避免闭式系统由于过热而导致系统过压损坏。
系统热水箱及地暖供水通过控制系统防高温过热温度设置功能避免供水超温。
2、系统参数(1）采暖面积：300平方;(2）集热器面积:70平方(平均值）；（3）集热器类型:三高紫金管（4）集热器安装倾角：28°.（5）采暖水箱：容积500L，开式不锈钢水箱;（6）生活热水：利用储热水箱的盘管换热器提供生活热水。
3、系统设计(1）设计参数安装地点:济南集热器安装方位：南向，倾角28℃；太阳辐照量：全年6257.81MJ/m2，采暖季2001。
45 MJ/m2,采暖季日平均值20.11 MJ/m2•d；采暖面积：300 m2；平均人数：10人平均日用水定额：70L/人设计热水温度：45度；设计冷水温度：10度。
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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14.5 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》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46～10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 10～15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715～20 联箱 连接若采用直接循环系统，集热面积c A 为：)1()(L cd T i end w w c J ft t C Q A ηη--=cA ——直接系统集热器采光面积，㎡； wQ ——日均用水量Kg ；70000end t ——储水箱内水的终止温度（用水温度）；wC ——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏·℃）；it —— 自来水的初始温度，5℃；tJ ——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）真空管组成及工作原理真空管由内外玻璃、镀膜、真空夹层、吸气镜面等几个部分组成：a）内外玻璃：内玻璃管内存水，内玻璃管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一段可吸收残余气体的吸气镜面。
b）镀膜层：镀膜层吸收太阳热能，加热内玻璃管中的水，内管玻璃中的水通过对流方式把热量传递到真空管上方的水箱中，完成集热和传热过程。
c）真空夹层：真空夹层作为保温隔层，防止热量散失，并且高真空也利于光线的透过，提高集热效率。
d）吸气镜.：吸气镜面可吸收从外部大气向玻璃管晶体间渗透过的极少量气体，保持夹层的真空度。
4.3.2 DTSJ-DC2-58/18/25工程集热器示意图4.3.4集热器说明·集热器内胆：采用的SUS 304/2B食品级不锈钢，壁厚0.5 mm。
耐腐蚀性能好，使用寿命长（可使用15年以上），可使得放出的热水保证对人体无任何损伤。
·集热器外壳采用彩色钢板，耐腐蚀性能好，不怕酸雨及含盐湿空气的腐蚀，抗氧化，永不上锈，保证使用寿命15年以上。
·密封胶圈采用硅胶圈，无毒无味弹性好、密封可靠、耐高温、耐老化、寿命长。
·采用静电粉末喷涂的角钢支架，此种材料强度极高、抗风能力强，坚固耐用。
采用内层先镀锌处理，外层再用纯聚酯塑粉材料静电喷涂的高科技特殊工艺处理。
使用两种表面处理工艺实行双层保护，可保证耐腐蚀性、抗氧化和耐紫外线老化性能好，寿命可达25年以上。
·集热器内胆的焊接，采用电脑控制的全自动氩弧气体保护焊，可使焊缝成形良好，可使焊缝与板材材料性能一致，确保水箱良好的承压性能。
水箱球形端头采用日本进口的液压拉伸机拉伸，拉伸工艺良好。
·保温：集热器保温为整体发泡，水箱保温层厚度为35mm，保温性能好。
我公司产品采用美国进口电脑高压全自动聚氨酯发泡机发泡。
将进口的聚氨酯黑料与白料在高压喷枪出口处充分混合后，在外壳与内胆形成的空腔中，以高压喷射的方式充入并发泡，形成均匀细密且互相不连贯的气孔，保温性能极好。
·紧固件采用国标不锈钢螺栓，连接可靠,耐腐蚀好、寿命长。
聚氨脂发泡材料参数:（2）不渗漏本产品水箱采用氩弧焊接，焊接质量优良，使用寿命更长久。
（3）重量轻独特的造型设计和先进冲压加工工艺，重量只为普通钢制品的20%-30%。
6、循环水泵及集热循环管路设计6.1 循环流量的确定Q X1 =B21×A N1=11.412m3/H6.2 集热循环系统水力计算6.2.1 集热循环系统水流速度按下表选用6.2.2 集热器的阻力单组集热器阻力为0.5kPa/ m26.2.3 水泵扬程计算Hb=H0+H1+H2+H3式中：Hb—循环水泵扬程（m）；H0—管路最低处至最高处高差（m）；H1—沿程水头损失（m）；H2—局部水头损失（m）；H3—集热器阻力（m）；根据初步推算，Hb采用 4 米。
6.3 热水循环泵与热水增压泵的选型分别为根据德国威乐水泵水量/扬程曲线图，热水循环泵选用PH-254E（水泵型号）较为吻合。
参数如下：最大流量Q= 6 T/h 全扬程H= 15 m 功率P= 250 W 根据德国威乐水泵水量/扬程曲线图，热水增压泵选用PB-H400EA（水泵型号）较为吻合。
参数如下：最大流量Q= 4.7 T/h 全扬程H= 20 m 功率P= 400 W6.4 循环管道布置循环管道采用优质PP-R管，保温采用PE橡塑材料。
7、供水管路设计根据现场要求设计。
8、PLC智能控制系统（自动运行、无人监控）1、上下限水位补水功能当通过循环上水键启动上下限水位补水功能，水箱水位低于设定下限水位时自动打开电磁阀E，上水到设定上限水位值时关闭电磁阀E。
上下限水位的设定值通过功能键的切换来实现调节，第一次出现的水位信号为上限水位值，可调范围为1-6格；第二次出现的水位信号为下限水位值，可调范围为1-3格；第三次出现的水位信号为定时水位值，可调范围为3-6格。
2、定温出水功能（选配）当水箱水量不满时，T1温度大于等于设定温度，T3温度也大于等于设定温度时，打开电磁阀E2；当T1温度小于（设定温度-3可调）时，关闭电磁阀E2。