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》 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 10～15 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)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。

3、温差循环功能当T1-T3 >7度时，启动水泵P1，循环加热；当T1-T3<3度时，关闭泵。