(四季沐歌)复式结构太阳能采暖方案书.doc
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1、目 录目 录1第一章 方案设计依据2第二章 技术方案4第一节 设计依据和设计标准4第二节 运行原理及说明6第三节 重要项校核计算及说明7第三章 项目初投资估算14第四章 企业介绍及承诺保障15第五章 部分工程案例21第一章 方案设计依据示范项目的实施主要遵循以下国家和地方的建筑节能和可再生能源应用设计标准,并满足或高于相关建筑节能设计标准。 中华人民共和国可再生能源法 中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国建设部民用建筑节能管理规定 财政部、建设部文件建科【2006】213号财政部、建设部关于推进可再生能源在建筑中的实施意见 财政部、建设部文件财建【2006】459号财政部、建设部关于印发可
2、再生能源建筑应用示范项目评审办法的通知 财政部、建设部文件财建【2006】460号财政部关于印发可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法的通知 财政部、建设部办公厅财办建 建设部科技司建科节函【2006】101号关于进一步做好“可再生能源在建筑应用示范项目可行性研究报告”的通知 民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 GB50364-2005 太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范 GB/T18713-2002 家用太阳热水系统热性能试验方法 GB/T18708-2002 真空管太阳集热器 GB/T17581-1998 太阳能热利用术语 GB/T12936-1991 家用太阳热水系统技术条件 G
3、B/T19141-2003 建筑给水排水设计规范 GB50015-2009 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 钢结构设计规范 GB50017-2003 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB50017-2002 家用太阳热水器电辅助热源 NT/Y513-2002 太阳能集中热水系统施工规范 QB/1022002 真空管型太阳能集热技术条件 GB/T6424-2000 太阳能热水系统性能评定规范 GB/T20095-2006 相关地方标准 地暖通风及空气调节设计规范(2001年版、修订版) 实用供热设计手册 低温热水地板辐射供暖应用技术规程 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范
4、 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019-2003 居住建筑节能设计标准 DBJ 11-602-2006 公共建筑节能设计标准 DBJ 01-621-2005 太阳能供热采暖工程技术规范 GB50495-2009第二章 技术方案第一节 设计依据和设计标准一、设计依据工程所在地:江苏省连云港市工程名称:复式楼房太阳能+采暖方案采暖情况: 全天24小时保证地面温度15-18采暖方式:敞开式非承压供暖太阳能系统设计:设计奖集热器安装于离建筑相近位置的平地上进行摆放,采用强制循环方式进行采暖循环。辅助能源:壁挂式燃气锅炉二、设计指标:1、设计用水量:根据甲方要求,设计采暖热负荷为。2、设计采暖温
5、度: 15183、太阳保证率:根据设计计算最终结果进行确定按照55%进行设计4、集热系统防垢:为防止集热系统中结垢,采用济南金舜禹强磁除垢仪,无需电源,无需加药,实践证明具有良好的防垢、溶垢、杀菌、灭藻、防腐蚀、防锈水的作用。5、太阳辐照量:为减少投资,以连云港地区11月-2月日均太阳辐照量为设计依据;6、全玻璃真空管集热器型号选取,综合考虑经济性,采用性价比较高的MGQBMK58/2100/30/45型太阳能集热器,单台集热器的集热面积为5.9。三、当地气象资料1、地理位置:位于东经1182411948和北纬343507之间2、基础水温:15;冷水计算温度:计算热水系统的耗热量时,必须决定冷
6、水的计算温度,冷水的计算温度以当地最冷月平均水温资料确定,水温资料时参照下表:分区地区地面水温度地下水温度第一分区黑龙江、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4610第二分区北京、兰州、山东全部,河北、山西、陕西的大部分,河南北部,甘肃、宁夏、辽宁的南部,青海偏东和江苏偏北的一小部分41015第三分区上海、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51520第四分区广东、台湾全部,广西大部分,福建、云南的南部101520第五分区贵州全部,四川、云南的大部分,湖南、湖北的西部,陕西和甘肃秦岭以南的地区,广西偏北的一小部分715203
7、、太阳辐照量:依据国家建筑标准设计图集06SS128 太阳能集中热水系统选用与安装中附录一:主要城市各月设计用气象参数中选用,当地无资料时参照相邻城市。连云港市(北纬3450)年辐照量资料参照郑州(北纬3443)如下:全年日均辐照量为12729KJ/(. d)。4、集热面积补偿比:依据国家建筑标准设计图集06SS128 太阳能集中热水系统选用与安装中附录一:主要城市太阳能集热面积补偿比中选用,当地无资料时参照相邻城市。连云港(北纬3450)辐照量补偿比资料参照郑州市(北纬3443)如下:根据上表统计数据,当地纬度的集热器15正南朝向摆放倾斜面上的补偿比为95,则: 45集热器倾斜面上为1272
8、995%=12093KJ/(. d)。5、太阳热水系统水质要求由于各地的水质情况不同,对于水质较差的地区,使用太阳热水系统时,将严重影响使用效果,因此,四季沐歌公司要求客户在使用太阳热水系统时,其给水水质必须达到下列指标(参考生活饮用水卫生水标准),方可保证使用效果。项目指标项目指标总硬度(mg/L)250溶解氧(mg/L)10悬浮物(mg/L)5含油量(mg/L)5PH值(25C)7含铁量(mg/L)0.3若用户的水质达不到上述的要求时,应采取适当的措施,使水质满足要求。注:1、总硬度:表示水中钙盐、镁盐的总含量。硬度分碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种,前者表示水中溶解的重碳酸钙Ca(HCO3)
9、2和重碳酸镁Mg(HCO3)2的含量,当加热到沸腾时,这些盐分以泥渣状态沉淀出来,所以又称为暂时硬度;后者表示水中溶解的氯化钙CaCl2、氯化镁MgCl2、硫酸钙CaSO4、硫酸镁MgSO4及其它钙镁盐的含量,这类盐分沸煮时不易沉淀,又称为永久硬度。这两种硬度总和称为总硬度,硬度单位用mg/L。2、悬浮物:悬浮物包括砂子、石子、铁屑等无机化合物和动植物有机体的微小碎片纤维或腐烂产物。3、PH值:用来表示水的酸碱性,PH7时,水为中性;PH7时,水为碱性。4、含氧量:表示水中氧的含量,用mg/L表示。5、氧气腐蚀:氧是强烈的阴极去极化剂,能吸收阴极电子形成氢氧离子OH,因而使腐蚀过程加剧。6、含
10、油量:表示水中油的含量,用mg/L表示。7、含铁量:表示水总铁离子的含量,用mg/L表示。8、氧化铁垢:当水中含铁量过高时,会产生氧化铁垢,主要成分为铁的氧化物,这种水垢通常外表面为咖啡色,内层为灰色而垢下则有少量的白色盐类。9、垢下腐蚀:当金属表面有水垢时,在水垢下面发生的腐蚀称为垢下腐蚀。当热水系统水中游离的NaOH多会发生碱性垢下腐蚀;当水中含有较多的CaCl2 和MgCl2时,会生成盐酸,产生酸性垢下腐蚀。第二节 运行原理及说明我们根据用户要求,结合贵方的实际用水情况,确定采用四季沐歌公司MGQBMK58/2100/30/45型太阳能集热器、智能控制系统(包括传感器)等主要设备,来完成
11、贵方需求的各项功能。一、系统原理图:图为系统原理示意图,不表示实际连接方式。二、太阳能热水系统运行说明:(一)、工程概况:太阳能采暖系统在采暖期维持养殖舍地面温度在1518之间。MGQBMK58/2100/30/45型集热器8组,智能控制柜一个;(二)、太阳能热水系统控制:夏季模式:按键“夏季模式”,相应的夏季指示灯亮,“冬季模式”相应的冬季指示灯关闭,并且禁止P2启动;冬季模式:按键“冬季模式”,相应的冬季指示灯亮,“夏季模式”相应的夏季指示灯关闭,此时循环泵P2恢复正常功能; 温差循环: 当智能控制系统检测到T1探头温度与T3探头温度达到相应的温差,即T1-T37(可设置)时,循环泵P1启
12、动;当T1-T33(可设置)时,循环泵P1停止;自动上水:水箱水位分为6格进行显示,在冬季模式情况下,当水位低于4水位时,电磁阀DCF1启动,将水箱水位补充至6格,电磁阀DCF1关闭,停止上水;在夏季模式情况下,当水箱水位低于2格时,启动电磁阀上水,当水位满足手动上水:当按键“上水”按键时,且水箱水位未达到满水位6格时,电磁阀DCF1启动,水箱开始进水,当水位达到6格时,电磁阀DCF1关闭,停止上水;采暖循环:检测T5温度探头,当T525时(可进行设定),且T335时(可进行设定),循环泵P2启动,当T530时(可设定)或T335(可设定)时,循环泵P2停止。第三节 重要项校核计算及说明一、采
13、暖负荷的计算 建筑物热负荷可用下式估算:式中:qnv建筑物供暖体积热指标,W/(m3);见表1;a修正系数,见表2;V建筑物外轮廓体积,m;tw采暖室外计算温度,;此处按照18进行计算tnp室内平均计算空气温度,。采取1.4进行计算,见表3,选择郑州地区作为参考设计数据表1 建筑物体积热负荷建筑名称V(103m3)tnp()qnv建筑名称V(103m3)tnp()qnv行政建筑、办公楼5180.5医院5200.475100.445100.4210150.4110150.37150.37150.35俱乐部5160.43浴室5250.335100.385100.29100.35100.27电影院5
14、140.42洗衣房5150.445100.375100.38100.35100.36剧院10150.34公共饮食餐厅、食品厂5160.4110150.315100.3815200.26100.3520300.23试验室5160.43300.215100.41商店5150.44100.385100.38消防车库2150.56100.36250.53托儿所5200.4450.52幼儿园50.4汽车库2100.81学校5160.1230.75100.09350.64100.0850.58表2 按体积热负荷计算采暖负荷的修正系数表供暖室外计算温度()a供暖室外计算温度()a02.05-251.08-5
15、1.67-301-101.45-350.95-151.29-400.9-201.17注:该数据表格取自前苏联资料,由于前苏联建筑的保温性能大都优于我国的现状,因此,引用热指标时,宜增大一定比例,建议乘以1.101.20。地名 计算用采暖期 耗热量指标qH(W/) 耗煤量指标qc(kg/) 天数Z(d)室外平均温度te() 度日数Ddi(d) 河南省郑州 981.41627209.4安阳 1050.3185920.310.3濮阳 1070.2190520.310.5新乡 1001.2168020.19.7洛阳 911.81474208.8商丘 1011.1170720.19.8开封 1021.3
16、170320.19.9根据以上数据进行计算:QN=1.12.050.35270(18-1.4)=3537W二、集热系统集热面积计算: (式1)式中:直接系统集热器采光面积,; 采暖热负荷;当地集热器采光面上的平均日太阳辐照量,12093KJ/(. d);太阳能保证率,根据系统使用期内的太阳辐照、楼顶可供安装面积等因素综合考虑后确定,50;集热器全日集热效率,国标经验值取0.400.55,根据我们公司实验数据取0.45; 管路及储水箱热损失率,无量纲,此处取0.20。 带入数据即可得出:35.1根据集热器型号及其建筑情况,本设计方案选用6组MGQBMK58/2100/30/45型集热器,集热总面
17、积为35.4三、循环泵的型号1、设计流量对于太阳热水系统,集热循环管路为闭合回路,则管道计算流量为循环流量,按下列公式计算:式中:q循环流量,L/h;QS集热循环流量, 由于太阳辐照量的不确定性,联集管热水系统的集热循环流量无法准确计算,一般采用每平方米集热器的流量为0.01 0.02L/s, 即36-72L/(h ) 。 A太阳能集热器的总集热面积。根据各地太阳辐照量的不同以及四季沐歌多年的工程设计经验,集热循环流量通常按下表选取。集热循环流量取值表 表1.1.1地区集热循环流量Qs L/(h)青海、西藏7080内蒙、新疆60其他地区50本系统集热循环为1个循环,水箱与集热器处于同一个水平面
18、上。 水泵流量计算:47.250/2=2.36m2、集热循环所需水压集热循环泵的扬程计算公式为:H=H1+H2+H3式中,H建筑内给水系统所需水压,kPa; H1水泵吸水管起点至最不利配水点(集热循环系统中如若某一配水点的水压被满足则系统中其他任何用水点的压力也均能被满足,则该点称为系统中的最不利配水点。)位置高度所要求的静水压,kPa; H2水泵吸水管起点至最不利配水点的给水管路既计算管路的沿程与局部水头 损失之和,kPa ; H3最不利配水点所需要的流出水头kPa.。其中H3根据经验可取2-3m。 水泵扬程计算:H=2m+(31)0.03+3m=5.93m 水泵选型根据型号参数及特性曲线进
19、行选择,请见材料清单。3、管径计算 式中:设计流量, 管道计算内径, 流速, 上式中流速的确定,根据我国建筑给水排水设计规范GB50015-2003,第99页中表5.5.8中规定,通过技术经济分析,并考虑室内环境产生噪声允许范围来选用,见表1.3.1。 热水管道的速度 表1.3.1公称直径1520254050水流速度m/s0.81.01.2(GB50015-2003,第99页) 根据计算公式计算得出的管径标注CAD图纸,请见附件,管路图纸中有详细标注。4、给水管道的水头损失管路的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失,即管路压降。热水管网的水头损失应遵守下列规定:A、管段沿程水头损失:根据水力
20、学的基本原理,循环热水管网的沿程水头损失可按水力坡降进行计算,公式如下:式中: 管段的沿程水头损失,kPa或mmH2O;水力坡降,即单位长度的沿程水头损失,kPa/m;管段长度,m;管道单位长度沿程水头损失应按下式计算: 式中,i单位长度沿程水头损失系数;海澄威廉系数管材Ch值管材Ch值塑料管、内衬(涂)塑料管140衬水泥、树脂的铸铁管130钢管、不锈钢管130普通钢管、铸铁管100B、局部水头损失 式中: 局部水头损失,局部阻力系数,管道中流速,重力加速度,由于管网中局部配件较多,如三通、弯头、阀门等,局部阻力系数各不相同,水头损失计算过程繁琐,可按管道的连接方式,采用管件当量长度法计算。管
21、件当量长度的含义是指:管(配)件所产生的局部损失大小与同管径某一长度管道所产生的沿成水头损失相等。亦即该长度为该管(配)件的当量长度。当管道的管(配)件长度资料不足时,可按管网沿程损失的百分数估算局部水头损失,生活给水系统中采用25%30%。根据太阳热水系统的性质,按经验取沿程水头损失的30%。根据实际工程经验管道沿程损失,一般区域若不超过6台,可计为经过一台集热器循环一周的管道+集热器管线总长度的3%。四、补水电动阀的确定:电动阀口径:d式中:d管径,m 流量, /s 流速,1m/s上式中流速的确定,根据我国建筑给水排水设计规范GB50015-2003,表3.6.9中规定,考虑经济技术条件及
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