19.1 果蔬花卉种植大棚采暖案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，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，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。

太阳能采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其他用热的系统。

太阳能采暖可分为主动式和被动式两种式。

被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和围环境的合理布置，部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。

主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。

随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。

在近年应用了太阳能采暖的建设项目中，比较集中和有代表性的是北京边郊区县新民居的太阳能采暖工程和农业温室大棚工程。

由于农村低区相对分散、密度低，不宜采用投资大、维护水平高的集中供暖模式，而传统的燃煤取暖式又存在效率低、污染环境、费用较高等问题，在有条件安装太阳能集热器的建筑上推全环保、运行费用低的太阳能采暖系统符合新形势下的建筑节能的客观要求。

太阳能采暖所需的集热面积远大于太阳能热水系统，要求安装位置较大，对于高层建筑或居住密度较大的城区存在安装建设条件不足的问题，限制了应用，而在景区别墅，学校，农村住宅一般建筑容积率较低，没有明显遮挡，具备建设太阳能采暖项目的良好条件。

19.1.1 设计依据本项目的设计标准、质量标准、检验标准、测试法是根据相关的标准为依据组织制订和实施的。

1）《建筑给水排水设计规》GB50015-20032）《太阳能热利用术语》GB/T12936-19913）《真空管太阳聚热器》GB/t17581-19984）《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规》GB/18713-20025）《家用太阳能热水系统热性能试验法》GB/T18708-20026）《建筑结构负荷规》GB50009-20017）《钢结构设计规》GB50017-20038）《低压配电设计规》GB50054-19959）《家用和类似用途电器的安全通用要求》GB4706.1-199810）《设备及管道保温技术通则》GB4272-9211）《建筑物防雷设计规》GB50057-9412）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规》GB50017-200313）《家用太阳热水系统技术条件》GB/T19141-200314）《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》GB/50364-200515）相关地标准：a)太阳能实用工程技术-喜文华编-大学出版社-1997b)给水排水设计手册-核工业第二研究院主编-中国建筑工业出版社-2001c)热能工程设计手册-夏敏文主编-化学工业出版社-199819.1.2设计理念㈠.采用整合设计原则，从项目立项到施工设计的整个过程，综合考虑用户的建筑物、使用工况、集热器规格及性能参数、系统配置及运行式、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。

㈡.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，从而达到节约费用开支之目的。

㈢.系统设计的先进行、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。

㈣.较好的经济效益和社会效益，为客户在环保、节能、文明用水、洗浴档次等面提供一套可靠的硬件设施。

19.1.3 系统设计太阳能温室大棚采暖工程主要有集热器、储热水箱、辅助热源、循环管道、散热器、自动控制、五部分组成。

㈠.集热器1.热负荷：按照一亩地667平米计算，热负荷为：667㎡*50w/㎡=33kw2.集热面积：太阳能热水系统的产水量与太阳辐射强度和日照时间密切相关，一年四季变化很大。

因此本案按年平均辐射进行设计。

据资料查得本地日平均太阳辐射量为17MJ/m2。

太阳能热水系统集热效率为56%，则集热面积为A=1142MJ/(17MJ/m2×56%)=120m2。

为安装组合便利取20组，采光面积120㎡。

3.集热器选型及铺设安装：⑴.光源牌太阳能集热器技术参数：真空管规格：Ф47×1500mm每组集热器采光面积：6m2。

单组真空管支数：50支单管额定产水量：8 kg/天每组额定产水量：400kg/天⑵.设计选型：根据上述技术参数，系统设计总配置集热器为20组。

采光面积120m2。

利用真空管1000支，春、夏、秋三个季节晴好天气日产45℃以上热水8吨。

冬季在产水量不变的情况下，水温可达到35℃以上。

⑶.集热器安装铺放按照用户提供的建筑物可占用面积，将太阳能集热器安装在楼顶以串5组并2组的式东西排列，南北两排。

整个集热器所产热水直接进入储水箱备用。

㈡.储热水箱储热水箱1个，胆尺寸为：3000㎜×2000㎜×1830㎜，水箱容量为10.08吨，放置在楼顶能承重的适合部位。

胆采用进口SUS304食品级不锈钢1.5mm板材，亚弧焊接而成，外皮为0.4mm彩钢板装饰，中间60mm聚氨酯发泡保温。

㈢. 辅助加热太阳能作为一种新能源，取之不尽，用之不竭，但不能解决全天候供应热水问题。

阴雨天气或光照不足时，需要相应的辅助热源才能满足热水需求。

根据客户的实际情况，确定利用电辅助加热。

采用专用辅助电加热机组，该机组电加热管采用特殊不锈钢材料制成，具有防腐抗水垢功能，寿命高于一般管1—2倍。

㈣.管道循环系统1. 管道管件：采用国标热镀锌钢管，铸铁或冲压管件。

2. 管道保温：50mm特制岩棉保温管，外缠防水布，化纤玻璃丝布，树脂胶涂刷包装；（或聚氨酯保温）同时加装电伴热带，预防冬季管道冻堵。

3.电磁阀：采用名牌产品。

4.手动阀门：采用铜体闸阀。

㈤.自动控制系统根据本工程系统功能的要求，此控制系统全部由我公司独立设计制作完成，实现自动化智能操作，确保最佳经济运行，水温水位、进水出水、循环系统、辅助加热等工作状态数码显示，直观可见，操作人员一目了然，管理使用十分便。

系统安装控制柜1台，电加热驱动柜1台，同时具备手动强制启停功能，维修更便，功能更齐全。

19.1.4系统工作原理及运行式㈠.工作原理：本系统采用定温进水、温差循环的运行式，晴好天气充分利用太阳能，阴雨天气或光照不足时，使用辅助加热。

㈡.运行式1.定温进水：当集热器温度达到设定温度值45℃时，上水电磁阀自动开启，将集热器中的热水顶进储热水箱，集热器温度低于设定温度时，电磁阀自动关闭，停止上水。

系统吸收太阳热量储存于集热器的水中，使温度继续升高，然后再开启，再关闭。

通过这样一个不断重复的过程，把太阳的能量转化为热能。

2.温差循环：储水箱水满后，只要有辐射，集热器的水温必然继续升高，当集热器的水温高于水箱底部温度8℃时，循环泵启动，系统开始循环，水箱继续增温，直到两个水箱的水温接近时，循环泵停止工作。

这样即可保证太阳能得到最充分的利用。

3.辅助加热：⑴.自动监测水温：阴雨天气或光照不足水箱水温低于设定值45℃时，控制系统自动打开辅助热源，水温达到设定温度时，辅助热源自动关闭。

19.2 果蔬花卉种植大棚采暖设备配置情况温室大棚采暖设备配置情况表19.3 果蔬花卉种植大棚散热系统改造案原有的散热器为暖气片，考虑到原有的散热器设备老旧，散热效果不理解，更换为散热效果更换的翅片散热器，管道翅片散热器沿大棚两侧布置，负荷按50w/㎡设计。

满足果蔬花卉种植大棚采暖需求。

（图1）（图2）大棚专用翅片管道散热器是专门为温室大棚等大型室采暖而设计的专用散热器。

本产品散热面积大，重量轻，占地面积小，外形美观，安装便，散热均匀，温度容易调节，可根据需要在室任位置排列组合，即可单管连接也可多管并联连接供热。

产品属性温室大棚散热器单管长度通常为6米，也可根据现场情况任选长度，连接形式为法兰或标准丝扣。

温室大棚翅片管散热器热镀锌散热器选用优质碳素钢材质，耐压高，而且钢制绕片韧性好，不易断裂。

由于焊接法兰以后再对管外进行热浸镀锌表面处理，提高了散热器整体的耐腐蚀性，其使用寿命可达20年以上，是目前温室大棚最常用的散热器之一19.4 系统运行案以采暖期150天计算，其中120天采用太阳能热水采暖，日均耗电10度，共耗电1200度，30天极端天气的情况下，采用电辅加热，日均耗电70~80元，共耗电2100度~2400度；整个采暖期合计耗电量3500度左右。

经济效益比较可观。

19.4.1 系统功能及特点㈠.高效节能，成本低廉最大效率的利用太阳能量可节约能源75%以上，运行成本大大降低，智能化控制还可以节省人员开支，所以日常运行费用很低。

㈡.安全可靠，没有危险太阳能没有常规能源所存在的易燃易爆、中毒、断路、触电等危险，因此是最安全最可靠的热水系统。

㈢.绿色环保，没有污染采用了太阳能洁净绿色能源，避免了矿物燃料对环境的污染。

因此，系统在制热水的过程中没有粉尘悬浮微粒的污染，也没有废渣、废水物的产生，更没有硫化物、氮化物、一氧化碳和二氧化碳的排放，符合环保政策，利国利民，为用户提供了一个干净、舒适的生活空间。

㈣.控制先进，智能运行系统采用了先进的智能化控制技术，实行自动控制，最佳经济运行，可设置全天候供应热水，使用非常便。

㈤.整个集热系统安全可靠，使用寿命长，在正常情况下，使用寿命可达到15年以上。

19.5 施工案（1）施工组织设计指导思想******************是一家专业的太阳能工程公司，具有大型太阳能系统的设计和施工指导能力，同时具有丰富的工程实践经验。

在近几年的太阳能系统施工过程中，工期紧任务重，锻炼和考验了队伍，证实了本企业有组织和实施大型项目的能力。

本公司领导非常重视贵单位工程，调集了骨干技术人员仔细研究技术要求、施工图纸等，并经多调研，明确提出承接本项目的针目标，组织专门技术小组精心编写施工组织计划。

我们满怀信心，诚挚的希望与您们合作。

我们相信：以我公司良好的社会信誉、科学的管理、先进的技术实力、富有经验的施工队伍、精良的工具设备、合理的资金运作，定能保证工程"如期、如质、如约、如愿"顺利竣工。