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浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用

浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用
浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用

浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用【摘要】随着房地产市场的不断发展,居民住宅建筑的规模要求越来越高,其中高层住宅也更加普遍。太阳能热水系统在高层住宅中已经得到了广泛的推广。本文针对目前常用的太阳能热水系统类型进行分析,并尝试下提出了适用于高层住宅的太阳能热水系统技术。

【关键词】高层住宅太阳能热水系统技术

随着我国社会经济的高速发展,科学技术日新月异,很多技术被逐渐普及到人们的生活与生产当中,其中太阳能热水系统就在很多高层住宅中进行使用,而且在我国大部分大城市住宅中,无论是房地产开发的项目,还是保障性住房等等,目前都以高层居多,26层以上的住宅已经很普遍。因此,太阳能热水系统在高层建筑中的使用是一个值得探讨的问题。

1 常用太阳能热水系统的分类

1.1 集中集热——分户储热太阳能热水系统

此类系统的太阳能集热器将在屋面进行集中放置,集中储热水箱不在系统中设置,需要针对每一个用户设置一个储热水箱,水箱内部设置换热盘管与电辅助加热装置,在楼梯间或者屋顶处设置控制系统、循环装置,以及必备的一些辅助设施。在太阳不断照射的情况下,集中设置的集热器的温度会不断的提升,在智能控制系统的作用下对循环泵的启动或者停止进行有效控制,保障集热器与更多储热器水箱之间有热媒进行辅助循环,热媒主要利用储热水箱中

民用建筑太阳能热水系统应用技术规范.doc

中华人民共和国国家标准 民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 Technical code for solar water heating system of civil buildings GB 50364-2005 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期: 2006 年 1 月 1 日 中华人民共和国建设部 公告 第 394 号 建设部关于发布国家标准 《住宅性能平定技术标准》的公告 建设部关于发布国家标准《民用建筑太阳能热水器系统应用技术规范》的公告 现批准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》为国家标准,编号为 GB 50364-2005 ,自2006 年 1 月 1 日起实施。其中,第 3.0.4 、 3.0.5 、 4.3.2 、 4.4.13 、 5.3.3 、 5.3.8 、5.4.2 、 5.4.4 、 5.6.2 、 6.3.4 为强制性条文,必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2005 年 12 月 5 日 前言 根据建设部建标 [2003]104 号文和建标标函 [2005]25 号文的要求,规范编制组在深入调查研究,认真总结工程实践,参考有关国外先进标准,并广泛征求意见的基础上,编制了本规范。 本规范主要技术内容是: 1 总则; 2 术语; 3 基本规定; 4 太阳能热水系统设计; 5 规划和建筑设计; 6 太阳能热水系统安装; 7 太阳能热水系统验收。 本规范黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。 本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄送中国建筑设计研究院 ( 北京市西外车公庄大街 19号,邮政编码:100044;电话:88361155—112;传真:68302864 ;电子邮件: zhangsj@https://www.wendangku.net/doc/448636058.html,) ,以供修订时参考。 本规范主编单位:中国建筑设计研究院 本规范参编单位:建设部科技发展促进中心建设部住宅产业化促进中心国家发展和改革委员会能源研究所北京市太阳能研究所北京清华阳光能源开发有限公司山东力诺瑞特新能源有限公司皇明太阳能集团有限公司昆明新元阳光科技有限公司昆明官房建筑设计有限公司北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司北京九阳实业公司扬州市赛恩斯科技发展有限公司天津市津霸能源环保设备厂 ( 中美合资 )北京恩派太阳能科技有限公司江苏太阳雨太阳能有限公司北京天普太阳能工业有限公司江苏省华扬太阳能有限公司 本规范主要起草人:张树君于晓明何梓年李竹光袁莹杨西伟辛萍童悦仲娄乃琳李

太阳能热水系统控制及原理

太阳能热水系统控制及原理 一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明: 注:进水在集热器入口,集热循环水泵出口,集热水箱底部出水供 用户使用。 太阳能供水系统原理说明 新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成: 太阳能集热器:吸收太阳能,将光能转化为热能,使冷水在集热器被加热; 保温水箱:储存热水,可保温3天,胆为不锈钢,外包8厘米保温层,最外层是铝合金外壳; 热泵辅助加热系统:用于阴雨天辅助加热; 供热水管道:将经过增压泵加压后的热水引向各用水点,主管道有保温层,未端有回水管。 晴天,当太阳能把集热器的冷水加热至55℃时(该温度可调),冷水管上的电磁阀门自动打开,冷水被自来水压力压入集热器,集热器的热水被挤出,然后进入到保温水箱中储存待用,当冷水到达集热器出口处的温度探头时,探头温度底于55℃,电磁阀门就立刻关闭,冷水停留在集热器继续被太阳能加热,2-5

分钟后,水温又达到55℃时,电磁阀门再次打开,集热器的热水又被挤到保温水箱中,按此规律,一次又一次的产生热水进入水箱,水箱热水逐渐增加,一直增加到水箱水满为止。水箱水满后,就停止进水,如果还有太阳,为了充分利用太阳能,循环泵会自动启动,把水箱55℃的热水抽出来,经过太阳能集热器循环加热,使水温进一步升高至60-70℃,当水温达到70℃时,就停止循环加热,限制水温不要超过70℃,以免烫伤人,又可防止结水垢(产生水垢的温度条件是水温超过80℃)。 热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动,为最大限度地利用太阳能,减少电能的消耗,我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10:30~11:30,如果保温水箱热水水位还不到40%的位置,则自动启动热泵加热系统,往保温水箱补充50℃的热水,如果水位达到设定值,则热泵系统停止工作。同样,在中午12:30~1:30,系统自动检测保温水箱70%的水位,在下午3:30~6:30,系统自动检测保温水箱100%的水位。从以上我们可以看出,系统在3个设定的时间段(可按需要设定多个时间段)会自动探测保温水箱的水位,如果水位不够,才启动热泵加热(表明此时太照不足或是阴雨天),反之就一直用太阳能加热(晴天),而不会启动热泵,这样我们便能最大限度地优先使用太阳能。 备用电加热系统一般情况下不会启动,在寒潮或用水量突然增大时,系统自动检测保温水箱的水温,只有当保温水箱的水温低于50℃时,才启动电加热,将水加热到50℃,从而保证热水的温度处于一个较稳定的围。 晚上用热水时,热水水位逐渐下降,冷水不会进入水箱,水温是恒温的,按照设计热水是够用的,晚上就不再启动热泵加热了,当水位降至最低水位时,热泵系统自动启动,往保温水箱补充少量热水,保证一直有热水用,要用多少就加热多少,水位会一直维持在最低水位状态,这种控制方法最省电费 三、传统太阳能热水系统介绍: 传统的太阳能热水系统(现在还有不少厂太阳能家在使用,但佳能通已不使用),对比单纯的电(燃油炉)加热,虽然也可以节省一部分电(油),但是使用不够方便,在某些情况下还会浪费电(油),因此是不完美的,其详细工作原理请看以下分析: 传统太阳能、电(燃油炉)辅助加热系统工作原理说明: 传统的太阳能热水系统,是由太阳能集热器、保温水箱、电(燃油炉)辅助加热系统、供热水管道四部分组成,而且用浮球阀控制水位,水位是一直保持满箱的状态,早上是满箱的冷水。 晴天,太阳能把集热器的冷水加热,热水密度小,会浮起来,水箱的冷水密度大,会沉下去,形成自然循环,整箱的冷水被慢慢的循环加热,水温逐渐升高,水温从20℃、25℃、30℃、35℃、40℃慢慢上升,一般情况下,在早上、上午,

太阳能系统施工方案(2)

太阳能系统施工方案 一、概况 本项目位于三亚市海棠湾中部,建设用地西至林旺北路( 18m宽,城市次干道,已建)、东至规划市政道路、南至龙江路(7m宽,城市支路,已建)、北至海棠湾水系。项目规划用地面积230742.93m2 (约346亩) 总建筑面积为201693.49m2.一期建筑面积为15338.7m2,.其中地上建筑面积143810.11m2.地下建筑面积9578.59m2 ;二期建筑面积为48304.79m2.项目一期为本次建设内容,二期为远期发展预留。一期建设地上建筑包括教学楼(小学、初中、高中、中外合作办学) .地下建筑为设备用房和停车库,校内其它配套设施主要为1个400米环形塑胶跑道运动场及看台, 2个200米环形塑胶跑道运动场、看台、室外游泳池及看台。篮球场、排球场、羽毛球场等。二 期预留建设主要包括幼儿园、教学楼,宿舍、食堂及学习配套商业。太阳能系统用于各栋宿 舍。 二、太阳能热水设备及管道安装 1、范围 本工艺标准适用于民用普通平板直管式太阳能热水器及管道安装。 2、施工准备 2.1 材料要求: 2.1.1 太阳能热水器的类型应符合设计要求。成品应有出产合格证。 2.1.2 集热器的材料要求: 2.1.2.1 透明罩要求对短波太阳辐射的透过率高,对长波热辐射的反射和吸收率高,耐气候 性、耐久、耐热性好,质轻并有一定强度。宜采用3~5mm厚的含铁量少的钢化玻璃。 2.1.2.2 集热板和集热管表面应为黑色涂料,应具有耐气候性,附着力大,强度高。 2.1.2.3 集热管要求导热系数高,内壁光滑,水流摩阻小,不易锈蚀,不污染水质,强度高,耐久性好,易加工的材料,宜采用铜管和不锈钢管;一般采用镀锌碳素钢管或合金铝管。筒 式集热器可采用厚度2~3mm的塑料管(硬聚氯乙烯)等。 2.1.2.4 集热板应有良好的导热性和耐久性,不易锈蚀,宜采用铝合金板,铝板、不锈钢 板或经防腐处理的钢板。 2.1.2.5 集热器应有保温层和外壳,保温层可采用矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等,外壳可采用 木材、钢板、玻璃钢等。 2.2 主要机具: 2.2.1 机械:垂直吊运机、套丝机、砂轮锯、电锤、电钻、电焊机、电动试压泵等。 2.2.2 工具:套丝板、管钳、活扳手、钢锯、压力钳、手锤、煨弯器、电气焊工具等。 2.2.3 其它用具:钢卷尺、盒尺、直角尺、水平尺、线坠、量角器等。

太阳能热水系统在寒冷地区的应用参考word

太阳能热水系统在寒冷地区的应用 一、前言 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,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3300-8300MJ/(m2.a),全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000h,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。 二、太阳能资源利用的国际市场 欧洲各国由于重视节能和利用可再生能源,加上城镇和郊区基础设施完善,多年来积累了对供热基础设施进行节能改造、兴建可再生能源供热(生活热水和采暖)设施的大量经验。 欧洲各国的城镇基础供热(basicheating)大多是由区域供热(districtheating)设施提供的。而中欧、北欧国家的供热设施最为完善,传统上多采用建设大型热力站的方式为住户供热,这就使得大型太阳能热力站(Large-scale Solar Heating Plant)技术在欧洲得到了大量的工程应用。 欧洲大规模太阳能热水技术的工程应用普遍具有以下特点: 统一规划设计

新建和供热系统节能改造并存,系统类型多样 太阳能热水系统作为辅助系统与区域供热系统结合 全天候运行 既提供生活热水,也提供采暖 整合供热先进技术和设备,系统效率高 多元化组合能源系统(燃气、燃油、燃木屑、生物质能、电等)。 平板式集热器为主,安装部位有屋面、墙面、地面,可替代屋面板(德国、

太阳能热水系统效益分析

太阳能与常规能源效益对比 随着社会经济迅速发展,能源紧缺已成当前世界面临的重要问 题,节约能源是我国的一项长期战略方针。在这样环境下,使用绿色 可再生能源已成为一种趋势,而太阳能作为其中之一,受到越来越多的关注。而利用太阳热水器究竟能够节省多少能源,大多用户不是很了解,下面我们以10吨太阳能热水系统为例,简单介绍使用太阳能热水器与使用其他常规能源的效益对比: 1、加热10吨热水(15C-55 C)所需要的能量 依据以下公式可计算得: Q w = Cm(t end-t a) =4.187*10000*(55-15) = 1674800KJ 其中 c:水的定压比热容,此处取4.187KJ心g ? C); m:水的质量,10000kg; t a:水的初始温度,15C; t end:贮热水箱内水的终止温度,55 C; 2、太阳能与电热水器效益对比 电加热的转化效率一般在90%左右,要产相同能量所需总电能为:0电=Q= 1674800/0.9 = 1860888kj 其中

Q所需热能; n:电的实际转换效率; 电热与热能的换算公式为:1度= 1kw?h= 3600000j= 3600kj 根据以上公式则每天需要电能为: 1860888/3600 = 517kwh 电费按0.6元/ kwh,则需517兴0.6 = 310元 由以上计算可以得出结论:用电热水器加热的热水20 (15C -55 C)吨每天所需电能517度,在电价为0.6元/kwh的情况下,折合人民币310元。 由于全国各地的气候条件不同,临汾市太阳能的实际使用天数 在270天,使用太阳能与使用电热水器相比,太阳能每年可节约费用为310元/天*270天/年=83740元/年 10吨太阳能系统一次性投资在18万元左右,所以太阳能系统的一次 性投资在2-3年内可回收成本。 3、太阳能与煤炭的效益对比 煤炭热值q煤炭=17690KJ/Kg 临汾煤炭参考价格0.7元/Kg 煤炭热转化效率为二45%左右,则要产生小要产相同热量所需总 煤炭为:Q =mq V=Q= 1674800/(17690*0.45)?210Kg q 每天所需要的费用为 210*0.7=147 元/天

太阳能热水设备及管道安装施工方案

太阳能热水设备及管道安装施工方案 一. 施工准备 (一).材料要求: 1.太阳能热水器的类型应符合设计要求。成品应有出产合格证。 2.集热器的材料要求: (1)透明罩要求对短波太阳辐射的透过率高,对长波热辐射的反射和吸 收率高,耐气候性、耐久、耐热性好,质轻并有一定强度。宜采用3~5mm厚的含铁 量少的钢化玻璃。 (2)集热板和集热管表面应为黑色涂料,应具有耐气候性,附着力大, 强度高。 (3)集热管要求导热系数高,内壁光滑,水流摩阻小,不易锈蚀,不污 染水质,强度高,耐久性好,易加工的材料,宜采用铜管和不锈钢管;一般采用镀 锌碳素钢管或合金铝管。筒式集热器可采用厚度2~3mm的塑料管(硬聚氯乙烯)等。 (4)集热板应有良好的导热性和耐久性,不易锈蚀,宜采用铝合金板, 铝板、不锈钢板或经防腐处理的钢板。 (5)集热器应有保温层和外壳,保温层可采用矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等,外壳可采用木材、钢板、玻璃钢等。 3.热水系统的管材与管件宜采用镀锌碳素钢管及管件。要求见第二章。 (二).主要机具: 1 .机械:垂直吊运机、套丝机、砂轮锯、电锤、电钻、电焊机、电动试压泵等。 2.工具:套丝板、管钳、活扳手、钢锯、压力钳、手锤、煨弯器、电气 焊工具等。 3 .其它用具:钢卷尺、盒尺、直角尺、水平尺、线坠、量角器等。 (三)作业条件:

1.设置在屋面上的太阳能热水器,应在屋面做完保护层后安装。 2.屋面结构应能承受新增加太阳能热水器设备的荷载。 3.位于阳台上的太阳能热水器,应在阳台栏板安装完并有安全防护措施方可进行。 4.太阳能热水器安装的位置,应保证充分的日照强度。 二. 操作工艺 (一).工艺流程:安装准备→支座架安装→热水器设备组装→配水管路安装→管路系统试压→管路系统冲洗或吹洗温控仪表安装→管道防腐→系统调试运行 (二). 安装准备: 1. 根据设计要求开箱核对热水器的规格型号是否正确,配件是否齐全。 2. 清理现场,画线定位。 3. 支座架制作安装,应根据设计详图配制,一般为成品现场组装。其支座 架地脚盘安装应符合设计要求。 4 热水器设备组装: (1)管板式集热器是目前广泛使用的集热器,与贮热水箱配合使用,倾斜 安装。集热器玻璃安装宜顺水搭接或框式连接。 (2)集热器安装方位:在北半球,集热器的最佳方位是朝向正南,最大偏 移角度不得大于15°。 (3)集热器安装倾角:最佳倾角应根据使用季节和当地纬度确定。 a.在春、夏、秋三季使用时,倾角设置采用当地纬度。 b. 仅在夏季使用时,倾角设置比当地纬度小10°。 c. 全年使用或仅在冬季使用时,倾角比当地纬度大10°。 (4)直接加热的贮热水箱制做安装: ﹤1﹥给水应引至水箱底部,可采用补给水箱或漏斗配水方式。

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。要求24小时热水供应,打开龙头既有热水。 (3)系统应备有超压保护、低温保护、过热保护等功能。 (4)系统应保证全天供应热水,并考虑在高峰用水情况下,确保热水供应问题,循环供水方式打开淋浴头进出热水。

屋面太阳能热水系统

屋面太阳能热水系统 编写时间: 2008年05月 屋面太阳能热水系统 一、太阳能建筑 1 太阳能建筑被建筑界认为将成为现代建筑的发展趋势。 太阳能建筑是指用太阳能代替部分常规能源为建筑物提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能,以满足或部分满足人们生活和生产需要的建筑。 2 太阳能建筑的发展阶段: 第一阶段: 被动式太阳房。它是一种完全通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及材料、结构的恰当选择、集取、蓄存、分配太阳热能的建筑。 第二阶段: 主动式太阳房。它是一种以太阳能集热器、管道、风机、泵、散热器及贮热装置等组成的太阳能采暖系统或与吸收式制冷机组成的太阳能采暖和空调建筑。 第三阶段: 零能耗房屋。利用太阳能电池等光电转换设备提供建筑所需的全部能源,完全用太阳能满足建筑采暖、空调、照明用电等一系列功能要求的建筑。 3 现阶段我国发展太阳能建筑的必要性。 目前在常规能源少,建筑能耗大的情况下,要求环境保护以及实现全面小康要求等因素共同作用下,我国大力发展太阳能建筑迫在眉睫。 降低建筑能耗的需要: 我国建筑总能耗约占社会终端能耗的27.6%,其中,北方城镇建筑采暖和农村

生活用煤约为 1.6亿吨标准煤/年,占我国2004年煤产量的11.4%,建筑用电和其他类型的建筑用能折合电力总计约为5500亿千瓦时/年,占全国社会终端电耗的27%-29%。按照目前的建筑能耗状况,到20 年我国建筑能耗将比2004 年增加2.5亿吨标准煤/年和新增耗电5800亿-6300亿千瓦时/年,总计折合电力约1.3 万亿千瓦时,新增量相当于目前建筑总能耗的 1.3 倍。根据发达国家经验,随着城市的发展,建筑将超越工业、交通等其他行业而最终居于社会能源消耗的首位,达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式,使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平,需要消耗全球目前消耗的能源总量的来满足中国建筑的用能要求。因此,探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径,充分利用我国拥有丰富的太阳能资源,大力发展太阳能建筑成为当前降低建筑能耗的需要。 环境保护的需要: 有关资料显示,世界各国建筑能耗中排放的二氧化碳约占全球排放总量的,我国目前约90%的二氧化硫和氮氧化物排放来自化石能源的生产和消费。目前,我国仍有 4 亿左右农村居民依靠直接燃烧秸秆、薪柴等提供生活用能,生物质燃烧产生大量的二氧化碳及有害物质。大气污染造成的酸雨、呼吸道疾病已严重威胁人体健康和经济发展。我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2000 小时以上地区约占国土面积的以上,对太阳能应用的预测结果为,在正常和生态驱动发展两种模式下,2050 年我国太阳能利用在总能源供给中分别达到 4.7%和10%。对我国未来二氧化碳减排的潜力估计是,到2010 年以后,太阳能利用对减排开始有明显作用,20 年以后开始有较显著的作用。 二、太阳能的基本知识 太阳能是最重要的基本能源,生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能,太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应,不停地释放出巨大的能 量,不断地向宇宙空间辐射能量,这就是太阳能。太阳能内部的这种核聚变反应可以维持很长时间,据估计约有几十亿至几百亿年,相对于人类的有限生存时间而言,太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的。 1 太阳辐射 太阳辐射热是地表大气热过程的主要能源,也是对建筑物影响较大的一个参数。当太阳的射线到达大气层时,其中一部分能量被大气中的臭氧、水蒸气、二氧

太阳能热水系统设计及经济性分析

太阳能热水系统设计及经济性分析 摘要:介绍宁波地区一种集中式太阳能热水系统,并对其进行经济性分析及绿建评价介绍。 关键词:太阳能热水集中式经济性分析绿建评价CO2减排量 项目拟建教学综合大楼地下一层,地上层数均为九层。其中综合楼建筑高度为:35.9m。 1热源 燃气真空热水锅炉房作为主要热源,太阳能作为辅助热源。 2热水系统分区 热水分区同给水系统,生活热水的供回水温度为60℃/50℃。热水系统横干管及立管设置同程,各卫生间内的横支管均设置循环回水管。 各楼设置循环水泵进行机械循环,循环流量为最大小时热水用水量的5%。 3太阳能热水系统概况 考虑到用水量较大,用水时间较集中,集热器面积较大,屋顶有充足的位置设置太阳能集热器,因此选用集中式系统。 系统优点:集热器和储热容积的共享,可以使同一单元的热水使用峰值下降,均衡度提高,有利于提高系统的经济效益。供水的温度和水量保证率高,类似于集中热水系统。本系统集热器采用U型真空管,采用混凝土基础安置在楼顶,没有坠落隐患,工程造价低;管理方便。本系统集热器及循环控制设备均设于公共空间,便于物业统一管理,统一维护,能够更有效的保证系统长期正常运行,在设备使用年限内持续发挥效力,避免了用户因维护成本高而放弃使用所造成的投资浪费。 系统缺点:有收取热水费的管理问题,若不采用集中辅助加热的形式,系统内各用户用热量的均衡难以控制。若采用集中辅助加热的形式,收取热水热水费及维护管理比较复杂。但本项目作为物业集中统一管理不收热水费,故无此缺点。 通过以上对集中式系统的分析,笔者认为选用集中集热、集中储热的集中式太阳能供水系统,比较适合本工程的用水需求。 4太阳能热水系统计算

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:2011-9 5、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 新型暖气 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。 (2)供热负荷 ①采暖负荷。按照单位面积热负荷 qH为24.6W计算,日平均采暖负荷QH: QH=qHA0=5166W ②热水负荷。按照平均每天5人,人均日用热水70L计算,自来水温度为10℃,贮水箱内水的终止设计温度为45℃。 日平均热水负荷Qd: Qd = mqrdρrc(tend-tL)/86400=334.4W (3)太阳能集热器 ①集热器选型。太阳能集热系统采用三高紫金管,南北向竖置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。平板集热器在同样安装条件下易积雪、积尘,影响系统得热。金属-玻璃真空管集热器性能较好,但造价偏高。 结合本项目特点,系统选用竖置式三高紫金真空管集热器。

浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用

浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用 【摘要】随着房地产市场的不断发展,居民住宅建筑的规模要求越来越高,其中高层住宅也更加普遍。太阳能热水系统在高层住宅中已经得到了广泛的推广。本文针对目前常用的太阳能热水系统类型进行分析,并尝试下提出了适用于高层住宅的太阳能热水系统技术。 【关键词】高层住宅太阳能热水系统技术 随着我国社会经济的高速发展,科学技术日新月异,很多技术被逐渐普及到人们的生活与生产当中,其中太阳能热水系统就在很多高层住宅中进行使用,而且在我国大部分大城市住宅中,无论是房地产开发的项目,还是保障性住房等等,目前都以高层居多,26层以上的住宅已经很普遍。因此,太阳能热水系统在高层建筑中的使用是一个值得探讨的问题。 1 常用太阳能热水系统的分类 1.1 集中集热——分户储热太阳能热水系统 此类系统的太阳能集热器将在屋面进行集中放置,集中储热水箱不在系统中设置,需要针对每一个用户设置一个储热水箱,水箱内部设置换热盘管与电辅助加热装置,在楼梯间或者屋顶处设置控制系统、循环装置,以及必备的一些辅助设施。在太阳不断照射的情况下,集中设置的集热器的温度会不断的提升,在智能控制系统的作用下对循环泵的启动或者停止进行有效控制,保障集热器与更多储热器水箱之间有热媒进行辅助循环,热媒主要利用储热水箱中与换热装置中的水来实现热量交换的功能,从而对储热水箱中的水进行加热。此类通过顶水式供水的方式来对热水进行供应,确保冷水与热水在供水时,水压等同,这样在实际使用的过程中才会更加舒适。将太阳能热循环系统与用户用水系统分割开来,太阳能热水系统的主要功能是为广大用户提供热能,而不是我们所想的热水,因此,热水费用是不必收取的。通常用户的辅助热源都是采用的电加热,太阳能系统与加热的综合使用才能确保用户24小时有热水使用。 1.2 分户集热——分户储热太阳能热水系统 此类系统也被称之为户式太阳能热水系统,主要是以住户为单位进行太阳能热水系统的安装,所产生的热水一般只针对一个用户的使用。通常此类集热器放在屋顶或者阳台,由于热水系统结构存在一定的差异性,使用比较普遍的是多层住宅区,将其设置在屋面的非承压整体式太阳能热水系统,而高层住宅主要设置在阳台外侧的挂式太阳能热水系统。 非承压整体式太阳能热水系统主要是将家用太阳能热水器在屋面进行集中安置,在太阳光的照射下,集热器不断吸收阳光从而使其水温提升,其中存在的循环动力是储热水箱中与集热器中的水温差形成的,保障集热器与储热水箱中的

太阳能热水工程调试方案

X X X X 太阳能调试方案

太阳能-电热水系统调试方案 一、工程概况 本工程共两处单体设置了太阳能-电热水器,分别位于宿舍屋顶及控制及应急中心屋面,宿舍太阳能-电热水器每天需提供60度的热水24立方,系统配套两个容积为12立方的不锈钢水箱,配5台循环泵。应急控制中心屋面太阳能-电热水器每天需提供60度的热水2.5立方,系统配套一个容积为2.5立方的不锈钢水箱,配1台集热循环泵,系统配套一个气压给水装置。 二、太阳能-电热水器系统调试条件 1、太阳能热水系统正确安装完毕; 2、管路已试压、冲洗完成。 2、系统具有安全的供电电源; 3、系统具有稳定的供水水源,且上水水压达到系统要求; 4、当环境空气温度低于40C,如果水进入集热器,就可能发生冻结;如果系统不能承受高辐照度下的闷晒条件,当通过集热器的传热工质的流动被阻断时,必须用不透明的材料覆盖集热器;即使系统设计成能够承受高辐照度下的闷晒条件,在这种条件下当冷水再一次进入集热器时,仍可能产生危险的过压和热应力破坏,当以上情况可能发生时,应在早晨或晚上上满水。 三、调试准备

1、 结合现场,认真审阅图纸,熟悉给系统和各类设备制造厂家的有关技术说明书。 2、认真检查管道安装质量,按系统图核对设备和管道连接的准确性和可靠性。 3、进入调试前,对各水泵、水箱、管路及其他附件等进行完整性检查、加油、清洗,确保设备能投入正常运行,对循环泵应事先做好单机试车,且管道系统水压试验与系统循环清洗工作已经完毕。 4 、认真做好调试记录,出具调试报告。 5 、认真配合各工种和设备供应商的单机调试。 6、 保证调试人力、机具等资源。 四、系统调试方法 1控制器面板 时钟 集热器顶 集热器底 水箱 循环 辅助加热 上水 水位 定时加热 定时上水 防冻 循环加热 循环上水 定时 手动 ▲ 泵循环 温度 定时时间 状态显示 自动 上水 循环 加热 手动 定时 上水 预置切换 功能 ▼

给排水设计中太阳能热水系统应用

给排水设计中太阳能热水系统应用 发表时间:2019-07-22T15:14:55.087Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:陈妃文[导读] 摘要:太阳能是可再生清洁能源具有高环保价值的源泉,所以深得爱好者研究和能源崇拜的发展,利用太阳能本身是免费的,太阳能源的运输不会对环境造成任何污染,仅需要考虑设备的成本和运营成本。 身份证号码:44088219790201XXXX 摘要:太阳能是可再生清洁能源具有高环保价值的源泉,所以深得爱好者研究和能源崇拜的发展,利用太阳能本身是免费的,太阳能源的运输不会对环境造成任何污染,仅需要考虑设备的成本和运营成本。近年来,中国的太阳能技术发展迅速。例如,太阳能热水系统的引入给人们的生活带来了极大的舒适感,太阳能热水系统在给排水建设中的应用日益广泛。原因是它可以使设计更加尊重环境和方便。 关键词:给排水设计;太阳能热水;应用 一、太阳能热水系统应用于供水和排水设计施工的优势 在建筑物的给排水设计中,太阳能热水系统具有以下优点。首先,降低成本。由于太阳能是可再生能源的来源,与其他传统燃料,天然气和其他资源相比,其成本更低,可以有效避免浪费不可再生能源。其次,太阳能的使用不受采矿,运输和储存的影响。太阳能可以在太阳存在的任何地方收集。太阳能热水系统可以分散到多个小型系统中,不受城市支持设施和能源储备的影响。太阳能热水的储存,太阳能的使用大大方便了人们的生活。第三,它具有保护环境的作用。太阳能本质上来自太阳,其能量本身非常干净,在收集过程中不会对自然环境造成损害,并且在使用后不会产生对环境有害的物质。因此,与其他能源的使用相比,太阳能热水系统在供水和排水系统设计中的应用是其直接消耗太阳能,这对保护非常有利环境 二、太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用 1、改进太阳能热水系统 必须通过可靠性的适用性来实现太阳能热水系统的改进。第一点是提高可靠性,当太阳能热水系统的可靠性提高时,可以集成现代计算机技术,促进太阳能热水系统的自动化发展。此外,必须提高太阳能集热器的效率。第二点是提高系统的适用性。当太阳能系统的集热器效率提高时,必须根据不同的要求使用相应的系统,使其适合当地条件,适合人群,适合天气。 2、太阳能热水系统的安装方法 (1)将收集器与屋顶结合 在太阳能热水系统中,太阳能的收集主要由收集器完成。因此,在安装收集器时,应注意安装的位置,该位置应足够空,并且不应保护安装位置周围的建筑物和树木,以确保可以足够阳光照射,研究表明收集器非常适合安装在屋顶上。当三角形用于稳定循环热水器以与屋顶形成一定角度时,正常的自然循环热水器必须补充有支撑以形成三角形。安装角度尽可能接近每个区域的直射阳光角度,使用水加热后密度变化产生重力循环进行使用,该方法安装简单但具有一定的不便,占用了大面积的天花板空间。如果屋顶是倾斜的屋顶,安装收集器时也应考虑屋顶的坡度。 (2)收集器与墙壁和阳台的组合建筑本身有高低层次。因此,存在一定的空间限制,因此收集器在安装时需要更改安装策略,但在更改时不会对其进行大幅修改。少量调整。此时,通常选择分体式压力系统,但系统本身存在一定的缺陷,热水箱占用的空间大。另外,当收集器放置在外壁的表面上时,预结构的结构必须考虑嵌入部件的调整。当收集器放置在阳台上时,应考虑用户的便利性和建筑物立面的美学方面。 3、太阳能热水系统与建筑一体化结构的连接 当太阳能热水系统与建筑物集成进行设计工作时,连接结构是一个非常关键的问题。因此,作为建筑工人,必须注意结构的安全性,然后充分考虑建筑物的隔热层,防水层等。以便它可以有效地防止利用其余的破坏,由于更多的整合方面的考虑应该在很多方面被认为是避免去恢复工作,恢复工作是资源和财政资源的双重浪费。收集器本身具有一定的厚度。如果在施工期间安排不合理,则会影响收集器在稍后阶段的放置,这将导致整体保温功能的削弱。此外,应注意收集器与周围屋顶材料的连接,并应进行接头防水以避免问题。 三、主要的施工方法和技术措施 (1)工程准备 认真研究施工方案和专业计划,完成施工方案的制定和交付,完成施工方案的编制;2做好材料计划,按时准备材料,组织运输,按时完成;3垂直运输中的材料上升在此过程中,采取保护措施并包裹角落以避免屋顶或隔热层的防水层,在焊接施工期间,屋顶表面受到保护并防止飞溅和损坏防水层或装饰层。

太阳能热水方案

目录 一、前言 二、现场情况 三、建造方案 四、经济效益 五、社会效益 六、投资预算 七、结论

一、前言 随着我国经济的高速发展和人口的有计划增长,能源需求量日益增加,太阳能这种可再生清洁能源的开发有着重要的意义。虽然人类在建筑中利用太阳能方面已积累了不少经验,但有目的地研究太阳能还是最近几十年来的事。1939年美国麻省理工学院建成了世界上第一座用来采暖的太阳能系统,到七十年代世界性能源危机后,太阳能的发展速度大大加快,目前世界上大约有几十万座太阳能建筑系统。 太阳能是指利用太阳能替代部分常规能源加热的一种方式。早期的太阳能是利用太阳热能与光能的自然传递使居室温暖明亮,通常称为“被动式太阳能建筑”。而后随着科学技术的发展和人们对居住环境要求的提高,逐渐从被动式太阳能发展成“主动式太阳能”。主动式太阳能建筑是由太阳能集热器、热水槽、泵、散热器、控制器和贮热器等组成的供暖系统。它与被动式太阳能建筑一样,围护结构应具有良好的保暖隔热性能。 我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土面积年日照量在2200小时以上,年辐射总量大约在每年3340~8360MJ/㎡,相当于110~250kg标准煤/平方米。我国的太阳能资源按年辐射总量划分为五类地区:丰富地区(6690~8360MJ/㎡),较丰富地区(5852~6690MJ/㎡),中等地区(5016~5852MJ/㎡),较差区

(4180~5016MJ/㎡),最差区(3344~4180MJ/㎡)。即使我国太阳能较差的地区,年辐射总量也接近东京(4220MJ/

㎡),高于伦敦(3640MJ/㎡)、汉堡(3430MJ/㎡)这些世界上太阳能利用较好的城市,可见我国的太阳能利用还大有潜力可挖。 20世纪70年代以来,热泵工业进入了黄金时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视,诸如国际能源机构和欧洲共同体,都制定了大型热泵发展计划,热泵新技术层出不穷,热泵的用途也在不断的开拓,广泛应用于空调和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。 相对世界热泵的发展,中国热泵的研究工作起步约晚20-30年左右。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术才开始引入中国。进入21世纪后,由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长、2008年北京奥运会和2010年上海世博会等因素拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在中国的应用越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。 从2001年热泵起步开始,经过5年的培育,中国热泵行业开始从导入期转入成长期。热泵行业快速发展,一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显,另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。 热泵与太阳能集热设备、蓄热系统相联接的系统集成技术,不仅能够有效地克服太阳能本身所具有的稀薄性和间歇性,而且可以达到节约高位能和减少{HotTag}?环境污染的目的,具有很大的开发、应

建筑太阳能热水系统给排水设计

建筑太阳能热水系统给排水设计 发表时间:2018-05-31T15:08:08.383Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:黄贵重 [导读] 太阳能是目前最丰富的可再生能源,在发电、取暖、供水等方面取得了广泛应用。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。 广东博意建筑设计院有限公司 528311 摘要:太阳能热水系统已经普遍被运用在住宅建筑的给排水设计中。本文主要分析了太阳能热水系统给排水设计的作用和设计原则,并就给排水设计中太阳能热水系统的应用进行了分析。 关键词:建筑;太阳能;热水系统;给排水;设计 引言 太阳能是目前最丰富的可再生能源,在发电、取暖、供水等方面取得了广泛应用。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。太阳能资源丰富,既可免费利用,又无需运输,对环境又无任何污染。如何合理、有效利用太阳能技术,已成为不可改变的趋势。在国家大力提倡低碳环保的前提下,住宅太阳能热水系统开始大量应用在新建住宅上面。因此,如何合理进行建筑太阳能热水系统给排水设计是当前的首要问题和任务。 1太阳能热水系统给排水设计简介 1.1给排水设计中太阳能热水系统应用主要作用 太阳能热水系统是利用太阳能热水器,将冷水转化成热水,供人们使用的系统。目前,我们常用的是需要放置在屋顶的普通型太阳能热水器。这种热水器采用紧凑型设计,把太阳能集热板和储水箱设计在一起,安装简单方便,成本也低。但是需要较大面积的平屋顶,维护也是各自为政,不便于管理,也很容易对建筑屋面产生破坏。还有就是受天气影响很大,阴雨天气或光照不足时,不能解决全天候供应热水问题。因此,太阳能集中布置,统一管理和增设辅助加热,组成全天候热水供应系统被更多的采用和推广。 (1)减少能源消耗 太阳能作为一种新型的节能型能源,将其运用到给排水工程中,可以起到重要的效果。因为人们广泛运用太阳能热水系统,使得煤气等其他能源的消耗逐渐减少。除此之外,还能给人们提供诸多方便,进而降低成本的消耗。在进行给排水系统设计的过程中,进水管道安装应该秉持就近原则,在某种程度上可以有效缩减管道应用数量,这样不仅可以节约一定施工时间,降低设备购置成本,同意还能起到节省能源消耗的目的。 (2)降低环境污染 在开展给排水设计工作时,主要把空气能热泵党走主要的辅助加热设施,热水箱容量应该结合设计要求进行建立,从而保证给水环节中水量始终保持充足状态,同时根据用户的应用需求对其进行调整。在一般设计时,因为受到自然环境的影响,使得部分用户服务不能够得到保证,但是运用空气热泵具备的辅助功能实施加热,可以有效防止这一现象的出现,即使所处的条件环境在恶劣,也可以较好的满足用户要求。这种太阳能热水系统普遍应用在医院以及家庭中。太阳能热水系统受到人们的一致认可的应用,主要因素就是其作为一种可再生能源,并且具备清洁功能,从而有效减少对环境的污染。 1.2 设计原则 第一,采用整体设计原则,从项目立项到施工设计的整个过程,综合考虑住宅建筑用水的特点、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。 第二,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,从而达到节约能源降低消耗之目的。 第三,系统设计的先进行、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。 第四,较好的经济效益和社会效益,在环保、节能、合理用水等方面全面考虑。 2 给排水设计中太阳能热水系统的应用 2.1选择集热器 给排水设计中,应用太阳能热水系统,需要合理选择集热器类型,通常集热器分为平板型、金属-玻璃真空管、全玻璃真空管,在选择的过程中,要从运行期最低温度、集热效率、运行方式等方面,进行综合分析,选择符合绿色建筑设计标准的设备。在安装集热器时,要按照以下要点进行:①安装倾角。尽量和本地纬度相同,若太阳能热水系统多应用于夏季,则安装倾角可以设置为本地纬度减去10°,若多应用于冬季,则安装倾角可以设置为本地纬度加10°。选用水平热管集热器时,可以将安装倾角设置为0°,若选用热管式集热器,则安装倾角要>10°。②安装方位。朝向正南或者南偏东西30°范围内,以确保集中热效果,尽量不将集热器安装在背阴区域,要确保日照时间>4h。③联接方式。可以采取并联或者串联等方式,来连接集热器组,尽量选择并联方式。若为自然循环系统,则可以并联集热器。平板型设备并联,其数目要<16块,各系统全部集热器设备数量要<24块。对于全玻璃真空管,以东西方向设置的集热器设备,在相同斜面上采取多层布置的,集热器采取串联方式,数量要<3块。 2.2 管路设置 在设置管路时,要采取相应的措施,确保冷热水系统压力保持平衡,压差要<0.02MPa。对于管道,需要做好保温措施,以确保太阳能热水系统的供水温度。对于室外管道,需要做好防冻措施,按照排水方向来设置,以避免管内水滞留,发生管道冻裂问题。合理安排管道方向,室外管线采取隐蔽布设的方式,穿越围护结构的管线,需要做好预埋处理,使用套管做好防护工作。竖向管线尽量布设在竖向管道井内,做好安全隐蔽工作,以便于后期维护与检修。建筑室内的水平管线,采取隐蔽设置的方式,在楼板或者墙体面层中,来布设水平管道沟槽,对于隐蔽工程,要确保管线无接头。值得一提的是,需要合理的选用管材,按照现行标准,从管道工作压力与温度等方面考虑,尽量选择金属管材,做好防腐措施。 2.3 辅助热源加热设备设置 建筑设计中应留有相应的位置,满足其技术要求,确保辅助热源设施安全运行及安全操作、维护。辅助热源应尽量靠近贮热水箱(罐)设置,并应便于操作、维护。 辅助热源启动方式分为手动启动、全日重点启动和定时自动启动三种。启动方式直接关系到太阳能热水系统的节能效果,应结合不同的热水供水方式、采用适宜的控制方式。

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