太阳能集中浴室工程项目实施方案

太阳能集中浴室工程项目实施方案二〇一二年十一月目录第一章．工程技术方案一、基本原则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.依据科研报告委托书中用户要求及现实条件，参考同类工程经验。

二．太阳能集热器太阳能集热器是吸收太阳能资源的装置，是太阳能系统的核心部件，其技术性能、组成结构和运行原理影响着整个太阳能热水的产热水能力、运行可靠性、经济性、使用便利性和可维护性。

根据具体的使用情况选择与之相适应的太阳能集热器，是整个太阳能系统优劣的关键。

1.平板太阳集热器的介绍目前就国内市场上常见的平板太阳能集热器按板芯材料来分主要有以下三种：铜铝复合、全紫铜板芯和钛选择图层的紫铜板芯。

（1）平板太阳集热器①平板集热器的结构平板集热器主要由吸热板、盖板、保温层和外壳4部分组成。

目前北方地区平板集热器的吸热板多为铜铝复合条带或全铜条带，采用阳极氧化或镀黑铬涂层，附着力强，不退色，吸收率高、发射率低；边框一般选用铝型材加工而成；玻璃盖板采用4mm左右的钢化玻璃。

整个集热器结构简单，结实耐用，运行可靠性高。

②平板集热器的运行原理平板式太阳能集热器的集热原理为：1）循环水从下集管流入，通过中间流道，从对角的上集管流出。

2）太阳光透过盖板玻璃照射到吸热翅片上，吸热翅片吸收太阳能，并将热量传递到中间流道上，从而加热流经的循环水。

3）只要太阳能资源理想，这种循环加热的过程就不断进行，直到水温达到设定值。

③平板集热器特点平板型太阳集热器具特点：适合与建筑相结合；单位轮廓面积全年平均得热量高，优于其他类型太阳集热器；运行安全可靠，使用寿命长；系统可承压运行，安装简便，维护简单。

但其由于没有抽真空，因此集热性能受环境温度影响比较大，冬季热效率衰减的比较多，需要特别注意系统防冻问题。

三．辅助热源辅助热源的选择应考虑用户的具体能源供给条件、经济承受能力和节能环保性。

1.能源供给条件市区周边农村居民目前的常规能源供给主要是煤炭和电。

另外，随着这两年节能、减排工作的进展，还初步具备了生物制燃料、生物制型煤等可再生或节能环保燃料的供给能力。

生物制燃料是将农村不用的秸秆、树枝等材料通过粉碎、挤压，做成生物制燃料。

这种生物制燃料完全由可再生的材料组成，同时比秸秆和树枝燃烧更充分，更便于使用。

燃烧后无有污染物排放，清洁环保。

生物质型煤主要是利用生物质如木屑、木片、稻草、麦秆等与煤混合成型，其机理是利用其纤维素、半纤维素和木质素等成份在加热或水解后具有的粘结作用。

生生物质型煤具有热效率高、灰分少、固硫率高、生物质来源广泛、生产成本低等优点，既节省能源，又能减少对大气的污染。

2．运行经济性分析对于各种燃料加热生活热水，其运行费用各不相同，具体情况如下表所示：计算说明：1.燃料热值：煤5500Kcal/Kg；生物质燃料：4000Kcal/Kg；生物质型煤：4000Kcal/Kg；2.工作效率：煤（生物质、生物质型煤）：70%；电加热系统：98%。

根据上表计算结果表明，在各种能源中，燃煤的加热成本最低。

生物质燃料和生物质型煤的加热成本比煤略高。

3．辅助能源的选择从农村的实际情况考虑，应考虑后期的实际运行成本要低，因此电加热这种形式目前不可取。

而在煤、生物质、生物质型煤三种燃料中，生物质燃料最为环保、节能，随着以后常规能源价格不断增长，生物质和煤的加热成本也会逐渐接近，因此，从经济性和环保性两个方面考虑，本项目采用生物质炉最为辅助能源1.4冬季供暖1.4.1供暖方式介绍目前常见的供暖方式有低温热水地板辐射供暖、散热器采暖和风机盘管采暖三种方式。

（1）低温热水地板辐射供暖，它以低温热水为热媒，通过埋设于地板内的交联聚乙烯管把地板加热，均匀地向室内辐射热量，是对房间热微气候进行调节的节能采暖系统，具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点。

但是，由于地盘管安装在地面中，因此要非常注意施工质量和后期的保护。

另外，地板采暖具有非常大的热惰性（升温慢，降温也慢），适合连续不间断的采暖方式。

（2）散热器采暖散热器采暖方式技术成熟、结实耐用、经济实惠，目前仍被广泛使用。

散热器要求供回水温度高，对室内外观有一定影响。

（3）风机盘管采暖方式具有即开既热、局部可控的特点，多用于楼宇集中空调系统。

但头部送风的方式采暖舒适性差，安装、装修工作量，维修麻烦。

特别是在浴室的潮湿环境中，风道容易被腐蚀破坏。

1.4.2采暖方式选择对于农村浴室采暖方式选择应重点考虑经济性、运行可靠性、使用便利性和维修方便几个方面，综合分析以上三种采暖方式，本项目采用技术成熟、结实耐用的散热器采暖方式。

第二章．工程建设方案设计及施工2.1工程建设内容1、太阳能热水系统工程2、浴室建筑及装修设计及施工3、给水、排水和采暖工程4、电气工程2.2太阳能热水系统设计及施工2.2.1设计规范《太阳能热利用术语》GB/T123936《平板型太阳集热器技术条件》GB/T6424《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364-2005《太阳能热水系统施工技术规程》DB11/T 461-2007《建筑给水排水设计规范》GB50015-20032.2.2设计参数1、用水温度：太阳能集热器效率随产热水温度升高而降低，且热水用途为洗浴，不宜过高，所以确定太阳能热水温度为45℃。

2、用水定额：根据GB/T50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》及市节能中心引发《关于北京市农村地区村级太阳能集体浴室建设标准的建议》，确定每人次的洗浴用热水定额为60--90升/人次, 结合其它地区类似工程实际使用经验及当地居民生活习惯。

3、用水方式：为了更好的节约能源及方便浴室管理，采用定时用水的方式，每天开放4小时左右。

4、日用水人数：居民去公共浴室洗浴是有一定频率的，根据当地居民生活习惯，确定洗浴频率为每周一次，这样平均每天的用水人数为总人数的1/7。

根据上述确定参数，计算出500人的行政村太阳能集体浴室用水情况。

2.2.3单位集热器日产水量根据GB/T50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中列出的直接系统集热器面积计算公式计算：式中：A c ——直接系统集热器总面积，m2；Q w ——日产水量，1t；C w——水的定压比热容，4.18kJ /（kg ·℃）；t end——贮水箱内水的设计温度，45℃；t i ——水的初始温度，10℃；f——太阳能保证率，无量纲，根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，推荐值0.3－0.8，北京地区属太阳能资源较富区，这里选取0.6；J T ——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，密云地区45°倾角面上为17000kJ/m2；ηcd——集热器年平均集热效率，选定的平板集热器产品实测值为0.52；ηL ——贮水箱和管路的热损失率，根据经验值选取0.2；根据上述公式，计算得出本项目中日产1吨热水的太阳能热水系统需配比集热器12.4 m 2集热器，也就是单位面积集热器所对应系统产热水量约为80L/ (m 2﹒d)。

上述热水系统的产水量为全年平均值，太阳能集体浴室的设计应遵循偏重冬季使用的原则，在这个原则下单位面积集热器对应系统的产水量调整为60 L/ (m 2﹒d)。

2.2.4 日产水量设计500人的行政，基本保证每人次洗浴水量在80升以上。

具体情况如表2－1所示。

进行集热器、循环泵、供水泵、太阳能水箱、辅助热源、换热水箱、换热泵等主要设备的计算选型。

表2－1 密云4镇45村太阳能热水系统分档设计表1、集热器根据设计日产水量及单位集热器日产水量，计算太阳能热水系统所需集热器面积为：式中：Ac ——需要配比集热器面积，m 2；Qw ——设计日产水量，6t/d ；q —— 单位集热器对应日产水量，60L/ (m 2﹒d)；计算的太阳能热水系统需要配比集热器面积为100 m 2。

选用LNP-2.0-A/B 平板集热器50组。

2、循环泵循环泵流量计算与集热器类型、面积有关，扬程计算与集热器循环水箱间相对高差、管路特性、集热器类型有关。

下面进行计算。

流量计算公式：c 3.6Q A m =Q ——循环泵流量，t/h ；A c ——集热器总面积，100m 2；m ——与集热器类型有关的特征流量，这里取0.02L/(m 2·s)； 经上式计算，得出太阳能热水系统所用循环泵流量为7.2t/h 。

扬程计算公式：yj g )H k H H =+（H ——循环泵扬程，m ；k ——裕量系数，无量纲，1.1；H yj ——沿程与局部损失之和，与管路特性及集热器特性有关，这里取0.5m ；H g ——集热器与水箱之间高差，这里取5 m ；经上式计算，得出太阳能热水系统所用循环泵扬程为6m 。

综合上述情况太阳能热水系统循环泵选用CH8-20。

3、供水泵供水泵流量计算与设计日用水量、用水时长等有关。

供水泵扬程与循环水箱及喷头之间相对高差、管路特性、供水压力有关。

流量计算公式：d h h Q Q K T= Q h ——供水泵流量，t/h ；K h ——小时变化系数，公共浴室取值1.5～2，这里取2；Q d——设计日用水量，6t；T——每日用水时长，4h；经上式计算，得出太阳能热水系统所用供水泵流量为3t/h。

扬程计算公式：yj g y )H k H H H=++（H——供水泵扬程，m；k——裕量系数，无量纲，1.1；H yj——沿程与局部损失之和，这里取0.5m；H g ——供水水箱与喷头之间高差，这里取1.5m；H y——供水压头，这里取10m经上式计算，得出太阳能热水系统所用供水泵扬程为13.2m。

综合上述情况太阳能热水系统供水泵选用CH2-20。

4、太阳能水箱太阳能热水系统的水箱容积既与集热器总面积有关，也与热水系统所服务的建筑物的要求有关。

一般来说，对应每平方米集热器，需要的水箱容积为40～100L，这里采用60 L/ m2。

太阳能热水系统配有100m2集热器，则计算可得太阳能热水系统所需要的水箱容积为6m3，选用6m3，利用相关材料现场制作。

5、辅助热源辅助热源采用生物质炉。

它的作用有两方面，一方面是保证太阳能资源不好时加热出设计用量、设计温度的热水，另一方面是保证浴室采暖期开放时的室内温度。

这两方面的作用在采暖期内是叠加的，所以生物质炉要在满足洗浴热水补充的同时，确保浴室的正常温度。

加热热水所需的生物质炉功率大小主要受加热时长、加热水量、温升度数的影响。