登汝高速房建工程汝州东服务区太阳能施工方案编制单位：中交第一公路工程局有限公司北京建筑分公司登汝高速房建项目部编制时间：编制人：审核人：审批人：目录登汝高速房建工程汝州东服务区 (1)太阳能施工方案.................................................................................................................................................. - 1 -二、工程概况 (3)三、编制依据 (3)五、施工要求 (4)六、太阳能集热面积计算 (5)七、施工布置 (6)八、太阳能系统控制 (6)九、太阳能系统施工特点 (8)十、主要设备参数............................................................................................................................................- 10 -10.1太阳能集热器 (10)十一、质量保证体系......................................................................................................................................... - 11 -一、工程介绍1.1 项目名称：焦作至桐柏高速公路登封至汝州段太阳能热水工程1.2 工程地点：焦作至桐柏高速公路登封至汝州段1.3 工程性质：平板太阳能集热器安装、水箱安装、楼面管道安装、系统供配电。

本系统为间接式二次循环热水系统。

二、工程概况2.1 地理环境：本项目位于焦作至桐柏高速公路登封至汝州段：纬度：北纬34°43′，经度：东经113° 39′，倾斜面年太阳能总辐照量5249MJ/(m2.d),最低气温约0℃，年平均气温14.2℃，年最高气温7月27.3℃。

三、编制依据3.1 GB/50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》3.2 GB/T4271-2000《平板型太阳能集热器热性能试验方法》3.3 GB/T6424-2007《平板型太阳集热器技术条件》3.4 GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》3.5 GB/T1551-1995《太阳能热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方式》3.6 ISO9806-1：1994《太阳集热器检测方法》3.7 GB50411-1997《建筑节能施工质量验收规范》3.8 GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》3.9 GB/T4272-1992《设备及管道恒温技术通则》3.10GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》3.11GB50015-2003《建筑给排水设计规范》3.12GB 50332-2002《给水排水工程管道结构设计规范》3.13 GB50268—97《给水排水管道工程施工及验收规范》3.14GB 98R418《管道及设备保温》国家建筑标准设计图集3.15GB 50009-2001《建筑结构荷载设计规范》3.16GB/T50057-1994《建筑物防雷设计规范》（2000年版）3.17GBJ131-90《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》3.18DGJ108-113-2005《住宅建筑节能工程施工质量验收规程》3.19GBJ50016-2006《建筑设计防火规范》3.20 GB 50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》3.21 GB 50254《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》四、施工原则4.1充分利用太阳能资源，减少常规能源的消耗，减轻用户在常规能源方面的经济负担4.2响应国家节能环保的大政方针。

为用户节省投资，使其具有良好的设备投资性能价格比。

4.3方便用户，所有操作全自动控制执行。

系统运行安全可靠，故障率低。

五、施工要求热水系统以太阳能为主要加热设备，阴雨寒冷天气以电加热作为辅助加热设备；在控制投资费用条件下，系统能尽可利用可再生能源，降低热水系统运行费用，达到保障每天≥45℃的生活热水需求，根据这一基本要求，其设计依据条件如下：5.1加热设备：太阳能＋电加热5.2用水方式：花洒5.3供热水方式：定时供应+全天候供水5.4热水温度：55 ℃5.5冷水温度：10 ℃5.6集热器类型：平板集热器5.7辅助热源：电加热5.8气象参数：5.8.1太阳能资源三类地区5.8.2当地纬度倾角平面年平均日照量H la 为14.381MJ/(m 2.d)5.8.3年均环境温度T a 为14.2℃5.8.4年平均每日的日照小时数S y 为6.27h5.8.5年总日照小时数S t 为2255.7h5.8.6年太阳能保证率f 根据《民用太阳能设计规范》资源一般区推荐范围为：40%～50%六、太阳能集热面积计算根据国家现行标准《太阳能热水系统设计、安装及工程验收系统规范》GB/T 18713-2002附录1，直接式太阳能热水系统的集热器采光面积可根据系统的日平均用水量和用水温度确定，按下式进行估算：)1()(L cd T i end w w c J f t t C Q A ηη--= 式中：c A —系统集热器采光面积，m 2；w Q —日均用水量，kg ；w C —水的定压比热容，kJ （kg ·c ），4.187；end t —储水箱内水的终止温度，（℃）,55；i t —水的终止温度，（℃）,10；f —太阳能常数，无量刚,50%；J—当地春分或秋分所在月集热器受热面上月均日辐照量，kJ/ m2,14381;Tη—集热器全日集热效率，经验值0.50；cdη—管路及储水箱热损失率经验值：0.2；L带入收据计算各单项工程的直接系统集热面积。

间接式系统集热器总采光面积计算：A IN=A C×[1+（U×A C）/(K×F)]A IN—间接系统集热器采光面积，m2；U —集热器热损系统数平板取4~6W/( ㎡·℃)K—换热器传热系统数，3000W/( ㎡·℃)F—换热器换热面积， m2；带入收据计算各单项工程的间接系统集热面积，详见图纸。

七、施工布置7.1根据上述热水系统设计依据条件，同时结合建筑结构，太阳能集热器按理论计算和楼面场地情况安装相应数目太阳能集热器。

在日照正常时，集热器内的高温热媒由楼顶太阳能循环泵驱动后，以强制循环方式对储热水箱（通过板式换热器）进行间接换热循环加热。

为了确保日照不足时或者阴雨天的热水正常供应，采用电加热进行辅助加热。

7.2储热水箱的热水以落差方式供出使用，因考虑同时用水人数加装一台供热水加压泵（也做回水泵功能），以保证用户用水压力。

按照用热水人数和日用水总量等要求，在阳光照射充足时，配置的太阳能集热器完全可以满足每日的热水量需求。

八、太阳能系统控制8.1太阳能循环集热系统的控制8.1.1太阳能系统根据保温水箱水位、水温情况，自动以温差循环方式工作：温差循环时，通过贮热水箱下部水温与集热器阵列末端出口水温温差由微电脑温差控制器控制温差循环泵工作。

当温差较大时（△T≥5℃～8℃），温差循环泵和换热循环泵启动，集热器内的高温热媒通过板式换热器对贮热水箱的水进行换热循环集热；当温差较小（△T≤1℃～3℃）时，温差循环泵和换热循环泵停止工作。

如此反复，按照以上方式工作，在日照正常情况下，太阳能储热水箱的水经过一定时间加热即可达到设定的50℃热水使用温度。

8.1.2太阳能循环超温的控制当太阳能集热器上测温点的温度大于65℃时（可设定），自动开启防超温措施。

即集热器循环泵停止循环，使系统处于闷晒状态，利用平板集热器特有的自散热（吸热与散热平衡，即发射率高）现象进行防超温，防止保温水箱热水温度过高烫伤用户。

8.1.3辅助电加热的控制电加热受时间和水箱内的水温控制。

在设定的时间内，如果水箱内的水温低于45℃时，电加热启动加热，当水箱内的水温大于等于45℃时，电加热停止加热。

电加热设置的时间为用热水前三个小时较合适。

8.1.4供热水控制考虑浴室集中用水人数过多会影响使用系统加装供水加压泵和回水电磁阀，在设定供水时间段10~30分钟时对供热水管进行恒温循环，保证打开阀门就有热水。

集中式供热水系统浪费的情况比较严重，建议甲方安装一套I卡式流量型取水系统，最大限度的节约热水资源。

九、太阳能系统施工特点9.1环保节能方面9.1.1设备选型：本设计所选用的加热设备—太阳能集热设备为国际流行的加热环保节能设备：其中太阳能热利用设备更加成为各国争相研究发展的可再生能源利用设备，其环保节能效果得到各个方面的认可，其价值完全得到各方面的肯定。

9.1.2系统设计运行：太阳能系统以强制间接循环，得热量更多。

电加热辅助加热，在设定时间内，当太阳能系统运行未能使水箱温度达到期望温度时，电加热补偿性加热，从而最大限度地使辅助加热少开启或者不开启，保证了系统最大限度利用免费清洁的太阳能资源。

采用太阳能加热设备，经过精心设计选型和严格的安装，确保本工程将成为高效、环保、节能、安全的热水系统的典范。

9.2系统安全方面9.2.1系统防冻安全措施：考虑到工程所在地，冬天环境温度在零度以下，为了确保设备安全运行，必须有可靠的防冻措施，本次工程防冻措施：热媒采用丙二醇水溶液，丙二醇水溶液浓度为257%，防冻温度为零下15℃，完全可以满足所在地的要求。

供热水管及系统其它非工质循环管冬季防冻采用电伴热带防冻。

9.2.2系统安全：整个系统的设计完全按照国家有关防火、防震等安全性规范要求设计，并留有充足的消防和检修通道；各种设备基础均采用锚固方法与建筑结构可靠牢连接，与建筑成为一体，符合抗震、防火等要求；热控制系统具有防漏电和可靠接地。

管道穿墙、楼板及横跨楼房沉降缝均按要求加设套管并做防水处理，设置防止沉降配件；太阳能热媒循环管道按照要求的坡向、坡度制作安装；集热器、管道支架基础，均锚固在楼房的承重结构上，预埋件锚固按照规范要求进行防腐处理，并做好相关防水处理；水箱、泵类、阀类等设备在现场安装完毕均做水压试验及气密性试验和质检工作；各种管道分阶段进行水压试验，系统完工后，各分项调试合格后再进行总调试，确保系统的安全可靠。

9.3工艺技术9.3.1太阳集热器支架采用40角钢制作成组合式支架。

所有支架在生产车间成型后再进行表面热镀锌防腐处理；现场安装时，支架之间采用M8不锈钢螺丝连接，不破坏镀锌层，保证防腐效果；同时太阳能支架均通过预埋件铆固在结构层上。