太阳能热水系统工程

太阳能热水系统工程

太阳能热水系统工程 篇1

甲方：河北省高速公路京秦管理处唐山管理所

乙方： 秦皇岛建豪防水工程有限公司

经甲乙双方友好协商，本着节约能源、保护环境、互惠互利的原则，就

安装“ 清华阳光 ”牌太阳能热水工程事宜，达成如下协议：

一、工程概况：屋面太阳能热水器的桩基支架安装焊接与调试，太阳能热水器的安装、连接、固定、集热器和水箱间的管路连接、管路保温、水温传感器安装位置的预留；储热水箱的安装；控制柜的安装和接线。

二、工程造价

项目 计量单位 单价2600（元，RMB）数量 小计（元，RMB）桩基100元每个（含预埋件，C型钢支架。总计.备注： 考虑市场原材料价格变动因素，以上报价在****年**月**日前有效 具体技术方案见附件一。

三、结算方式

1、甲方自本合同签订之日起

日内向乙方支付工程总价

%预付款，计人民币（大写）

元，甲方并书面通知乙方开始生产。

2、货到甲方指定现场，经甲方初步验收合格7日后支付合同总价

％的工程款，计人民币（大写）

元。

3、设备安装完毕，甲方验收合格后3日内支付合同总价

％的工程款，计人民币（大写）

元。

4、甲方验收合格满一年之日起5日内付清余款。

5、付款方式：

四、运输及验收 运输方式：。

验收：乙方所在地到甲方所在地（施工地点）运费由乙方承担；货到后由甲乙双方进行验收，如发现产品质量问题，由乙方负责免费调换。验收合格后甲方签收。甲方应对货物进行保管，签收后的货物毁损由甲方负责。如果甲方拒不签收，造成的任何损失由甲方承担。

五、工程承包范围

(本太阳能热水工程承包范围：屋面太阳能热水器的安装、连接、固定、集热器和水箱间的管路连接、管路保温、水温传感器安装位置的预留；储热水箱的安装；水泵的安装；控制柜的安装和接线。具体按安装方案和报价为准。)（填写要求：单机入户的工程合同中必须约定太阳能安装的全部内容，包括：电热带、温控仪、固定、保温等以及室内的安装部分！就工程的承包范围：必须具体详细列出：用什么方式固定、用什么样的辅机、室内是否安装等)

六、安装

1、为确保工程安装质量，乙方派专业安装人员，并严格按照甲乙双方共同确定的安装方案进行施工。

2、乙方收到甲方预付款后

天内将货运至甲方施工地点，并开始安装，正常安装工期为

天，如遇雨、雪、雹天等自然灾害及不可抗力因素，工期顺延。

3、为确保工程安装质量，甲方必须使用乙方的原装标准化配件，如果甲方自行购买配件，不在乙方的服务范围之内，如需要维修按照实际发生额结算。若因甲方配件造成系统无法运行、产品损坏及其他损失由甲方自行承担。

4、甲方在乙方施工过程中必须给予配合。在甲方具备安装条件开始安装前＿天，甲方水电必须到位。因甲方原因造成施工延误工期顺延。

5、甲方在乙方安装完毕＿天内进行验收。在安装后没有确定验收时间，甲方应对系统进行维护，避免出现部件丢失的情况出现。由于甲方原因造成的验收时间推迟，则一切责任由甲方自行承担。甲方如无正当理由推迟工程验收，则在安装完毕14天后，即视为工程验收合格。

备注：如遇特殊情况，例如：因甲方施工单位的施工进度造成工期延误，经甲乙双方认可后，可友好协商解决。

七、售后服务

1、乙方提供的产品，太阳能主机保修叁年，配件及电子产品保修壹年，保修期内凡属产品质量及安装问题，出现故障造成维修所发生的一切费用，均由乙方承担。

2、保修期内，非产品质量问题造成的维修及保修期外故障的维修，乙方及时上门服务，维修所发生的材料费及服务费用由甲方承担。

3、因不可抗力造成的故障、事故甲乙双方友好协商解决。

八、双方责任和义务

1、甲方责任和义务：

a、免费为乙方提供工程施工现场平面图、供水等有关技术资料。b、免费提供施工现场的施工用电源。

c、免费提供现场存放工具、物品的场所，保证施工人员正常出入施工场地。d、提供工程施工现场的供水、供电设施及冷热水管口至楼顶指定位置。

2、乙方责任和义务：

a、根据甲方提供的资料免费做出工程预算和施工方案，并严格按双方认可的施工方案施工。b、乙方保证其提供的货物是经检测、实验合格的产品，并在各个方面符合合同规定的质量、规格和性能要求。

c、施工期间应该遵守甲方的现场规范，不得出现毁坏甲方公共设施的行为，如对甲方公共设施造成损坏，应照价赔偿。

九、违约责任

1、根据甲乙双方协商的结算方式，甲方逾期付款，每迟延一天，应向乙方支付违约金为合同总金额的，同时乙方供货期限顺延。乙方逾期交货，每迟延一天，应向甲方支付违约金为合同总金额的。

2、甲方无正当理由退货（备注：除了严重的质量问题外），应事先与乙方协商,乙方同意退货的，应由甲方偿付乙方退货部分货款总值

％的违约金。乙方不同意退货的，甲方仍须按合同规定收货。

十、合同纠纷解决方式

双方因履行本合同发生争议，应友好协商解决，协商不成或不愿协商时，双方一致同意提交乙方住所地人民法院诉讼解决。

十一、合同终止、合同变更与修改

1、当合同履行结束且合同双方完成合同规定的责任和义务，合同自动终止。

2、若双方同意，并以书面形式予以确认，合同可以在任何条件下终止。这种情况下，双方均无例外地免去对方按照合同约定尚未履行部分的责任和义务。

3、提出终止合同的一方应以书面通知对方。收到通知的一方必须在收到通知后七日内回复，否则，视作合同终止对双方有效。

4、如合同终止是由于甲方违约引起，乙方有权获得合同终止日期前的所有实际发生的费用及合同损失造成的直接损失。如果合同终止因乙方违约引起，甲方有权索赔由于其违约造成的所有直接损失。

5、乙方可以随时向甲方提出为改进工程进度、效率和安全性方面的变更建议。

6、任何对合同条件的变更或修改均须根据双方协商达成的协议，并作为本合同不可分割的组成部分，具有与合同本身同样的效力。

十二、其它事项

未尽事宜，由甲乙双方协商解决。具体如下：

本合同一式肆份，甲乙双方各执贰份。本合同经甲乙双方签字盖章后生效。

甲方：

乙方：

（盖章）

（盖章）

****年**月**日

太阳能热水系统工程 篇2

太阳能热水器作为太阳能热利用的一种,具有节能、环保、经济、使用方便等优点,在人们的日常生活、工业用热水等方面都起到了重要作用,是一种绿色能源产品。由于太阳能是一种低密度、间歇性能源,且受日照情况、气候条件等因素影响较大,再加上太阳辐射与用热负荷的不一致性,使储热装置在太阳能热水系统中成为必不可少的部件,目前常用的太阳能储热装置为储热水箱。

研究发现储热水箱温度分层现象不但能降低集热器进口温度,提高集热器效率,而且能提高储热水箱储存可用能品质及能力。由于存在水箱温度分层,系统启动速度较不分层时快了许多,在循环泵启动后不久就可以有高温热水提供给用户。即使循环泵停止工作,水箱中的水仍可保持较长时间的上热下冷分层状态,并可供用户继续使用,满足了人们随着生活水平提高,对生活用热水供热速度快、对热水需求量大的要求。因而,研究如何利用和加强储热水箱温度分层特性,对提高太阳能热水系统效能,提升热水使用品质具有重要意义。

1 储热水箱简介

储热水箱是一种既可以储热,又可以蓄冷的装置,是在给建筑物供应热水、供暖及空调系统中作为一个组成部分而发展起来的,主要用于调节能源与能耗之间的不平衡,以便提高系统热利用效率及满足热负荷需要。

在太阳能热水系统中,通过太阳能集热器接受太阳辐射,然后集热器将收集到的太阳辐射能转化为热能,这些热能被平板或真空管太阳能集热器中的介质吸收后升温。对于强制循环的热水系统来说,当太阳能集热器中介质的温度达到某个设定温度值时,控制器控制的电磁阀、水泵等设备就会启动,将达到设定温度的太阳能集热器中的介质输送到具有保温功能的储热水箱中储存起来,以备用户使用,当水箱和太阳能集热器的温度差小于设定温差时,相应的电磁阀和水泵等设备就会停止,太阳能集热器继续收集太阳辐射能。

根据承压储热水箱内部换热器结构的不同,分以下四种类型:肋片或光管型水箱图、螺旋管型水箱、夹套型水箱图、内置小内胆型水箱,见图1~图4。

2 储热水箱温度分层

2.1 储热水箱热分层形成原因

在不同温度下,水的密度是不同的(在4℃时密度最大),随着温度逐渐升高,水的密度会逐渐减小。利用密度和浮力的相关知识可知,密度大的水质量大就会沉在水的底部;而密度小的水,也就是温度高的水质量较小就会浮到水的上层,然而不同的水温对应不同密度,就会对应处于水箱的不同层内,这样就形成不同的温度层,从而实现水箱内的水温度分层。

下面就通对普通承压水箱和一种新式的温度分层的承压式水箱作对比,来说明为什么新式的温度分层水箱能实现较好的温度分层。通过观察图5可发现,温度分层的水箱是在普通水箱的基础上改进而来的,它主要是通过改动换热盘管构造,即换热管不再只存在于底部,而是从上至下布满整个箱体,再加上调整换热盘管中的水流量,使换热盘管的出水水温和集热器进水温度长时间保持在相对较低的温度,这样就可减少系统热损失,从而提高集热器效率[1]。

因为普通水箱换热盘管设置在水箱底部,这样来自集热器的热水首先与水箱底部的水进行热交换,由于热水密度较小,这样换热后升温的水箱底部的水就会向上部流动,从而在流动过程中就造成冷热水掺混,这样就不会出现明显的温度分层,而新式的分层水箱,因为其换热管从上至下充满整个箱体,而集热器中的热水是通过换热管旁边的一个直管先将热水送入水箱中最上面的换热管处,最初流经上部换热管的水温度较高,且首先主要与水箱的最上面区域的水进行换热,其次才与临近的下面的第二个区域进行换热,依次类推直至整箱水被加热,由于最热的水交换是在最上面进行的,这样最上面首先进行热交换的水的温度就最高,且由于它们本身就处于最高处,所以避免了热水向上的流动而造成与其它层水掺混,这样就不容易破坏温度分层,从而使得温度分层更加稳定、明显,也正是因为这两种水箱在温度分层方面截然不同,所以大多研究者都是通过与普通水箱掺混做比较来突出温度分层的优点的。

2.2 储热水箱温度分层的工作原理

水箱温度分层的数学模型主要有两种:多节点模型(multimode)、插入流(plug now)模型。这里以多节点模型为例来阐述温度分层的工作原理。

利用多节点模型研究的基本方法是:将水箱沿竖直方向分成多个层,每层即为1个节点,设每个节点内的水是完全混合并有相同温度,因为各个节点所处的层不同,所以它们都有各自不同的温度。因为温度分层越往上的水温越高,而为了提高集热器热转化效率,要求进水温度尽可能低,因此集热器进水口总是设置在水箱最下端,而用户用水需要的是最高温度的热水,因此供应热水的出口就设置在水箱最上端;而集热器的出水和自来水入口则都采用浮动方式,这样就可以寻找最佳温度层进入,避免使集热器进口水温升温。

于国清、汤金华在《太阳能热水系统储热水箱温度分层作用研究》用数学方法描述了热水与自来水进口位置控制功能[2],如下:

a)定义函数,用此函数来描述水箱的哪层接受集热器的出水:

式(1)中,i为节点序号;Tc,o为集热器的出水温度,℃;Ts,i为水箱第i个节点的温度,℃;Ts,i-1为水箱第i-1个节点的温度,℃;N为正整数;

b)定义函数,用此函数来描述水箱的哪层接受自来水的上水:

式(2)中,TL,r为自来水出水在第r节点处的温度,℃;Ts,N为水箱在第N节点处的温度,℃。

节点间混合后节点i的质量平衡方程为:

式(3)~式(5)中,mm,1为第一个节点处的质量变化量,kg;mm,i为第i个节点处的质量变化量,kg;mc为集热器的总出水量,kg;j为集热器或自来水出水分流数;Fjc为第j个节点集热器出水量占集热器总出水量的比值;mL为自来水的总出水量,kg;FjL为第j个节点自来水出水量占自来水总出水量的比值;mm,N+1为第N+1个节点处的质量变化量,kg。

节点间混合后节点i的质量平衡方程:

如果mm,i>0,则:

如果mm,i<0,则:

式(6)~式(7)中,mi为第i层水的质量,kg;Ts,i为水箱第i个节点的温度,℃;UA为单位温度热量,J/℃;Ta为环境温度,℃。其中:

式(8)中,Cp为水的比热,J/(kg·℃)。

2.3 储热水箱温度分层的影响因素

影响水箱温度分层的因素很多,比如水箱入口和出口位置、入口水流速、水箱结构、水温、进出水流温度和流量等,有的影响因素是影响分层的好坏,而有些因素利用不好则会直接破坏温度分层,下面就将几种主要的影响因素作简单介绍。

2.3.1 水箱入口处水流速的影响

循环式太阳热水系统按形成水循环的动力分为自然循环式和强制循环式两类,自然循环式的水之所以能在系统中循环,其主要依靠的是温差形成的热虹吸压头;强制循环式热水系统因为主要用于热水需求量大且贮水箱不宜架高的场所,所以要采用泵来驱动工质流动,因此强制循环式热水系统中的水流率一般比较大。许多研究实验已得出结论:若水流进入水箱后流速较大,会造成水箱内水剧烈掺混,由此会打破稳定的温度分层,从而严重影响水箱内的温度分层。另外在对无热交换器的强制循环式太阳热水系统研究的实验中发现,当水流率很小时,水箱掺混程度低,水箱易于形成分层;而水流率增大时,尽管热转移因子提高,但水箱难以保持稳定分层而接近完全渗混式[3]。

2.3.2 水箱进水出水接管位置及结构影响

要使储热水箱能保持良好的温度分层而不被破坏,需对水箱进水、出水接管位置进行合理布局,如果水箱进水、出水接管位置设置不合理,进出水流就会破坏水箱内的温度分层,使水箱内的水温处于基本一致的状态,而没有分层。SOLVIS(一种进口管装置)[4]是目前研究和应用较多的一种进口管装置,它能根据进口温度和储热水箱内温度的相对关系自动调节进水位置,可避免水箱内温度分层被进水破坏,已被广泛应用于强制循环式热水系统中(如来自太阳集热器的流体进口和用于房屋供暖的回水进口)。

Shah和Simon等采用Fluent软件计算和PIV(粒子成像测速技术)测量相结合的方法分析储热水箱内冷水进口结构对水箱内水温混和的影响,证明不适当的进口结构会造成水箱内底部的流体混和,从而破坏温度分层。

2.3.3 水-相变储热材料的影响

H.Mehling,Luisa F.Cabeza等利用CFD(流体动力学)软件对添加了少量水-相变储热材料的储热水箱内部的温度分布进行研究,提出在储热水箱内部添加少量水-相变储热材料的概念,并且利用TRNSYS软件模拟分析利用这种储热装置的太阳能热水系统的特性,通过研究分析发现储热水箱在添加相变储热材料后,水的温度分层增强,储热容量也有所增大,整个太阳能热水系统的太阳能保证率提高了3%~8%。

2.3.4 利用节流管的影响

刘清江、张哲发明的小型太阳能温度分层水箱内通过绝热隔板分隔成了至少2个分水箱,在每个绝热隔板上采用节流管用来连通上一层分水箱与下一层分水箱。采用节流管后发现这样可进一步减小冷热水之间的扰动,增强温度分层,提高分水箱间的温差。而且,还可根据用户用水的出水位置来确定节流管位置,从而保证了更好的温度分层效果。

2.3.5 用水模式的影响

用水模式对水箱温度分层的提高效果也有一定影响,集中于晚上用水的模式比早、中、晚3个高峰的用水模式,分层提高效果更显著。

3 结语

简述太阳能热水器储热水箱温度分层形成原因、工作原理、影响因素等,指出供热速度、供热量、系统效率等因素与储热水箱温度分层现象具有密切关系。充分利用分层现象不仅可有效提升太阳能热水系统效率和太阳能保证率,还可为利用水作为蓄热及储热载体的系统及场合中,有效利用分层现象提供一种思路,为针对性研究及充分利用水箱分层现象提供一定的参考。

摘要：简述了太阳能热水器储热水箱分类,并叙述了储热水箱温度分层的形成原因、影响因素等,指出供热速度、供热量与储热水箱温度分层有密切关系,为未来研究并充分利用水箱分层现象提供参考。

关键词：温度分层,储热水箱,太阳能热水器

参考文献

[1]罗刚,彭三兵,付祥钊.一种新型太阳能水箱温度分层的相关特性研究[J].太阳能,2008(8):31-33.

[2]于国清,汤金华,邹志军.太阳能热水系统储热水箱温度分层作用研究[J].建筑科学,2007,23(4):71.

[3]戚学贵,陈则韶.强制循环式太阳热水系统动态特性分析[J].太阳能学报,2002,23(5):575-579.

太阳能热水系统工程 篇3

关键词：太阳能热水系统；风冷热泵热水机组；绿色医院；节能

0 前言

我国国民经济的持续稳步发展和医疗改革的推进，使得医院的建设得到了前所未有的发展，医院作为卫生热水使用的耗能大户之一，其能耗比例占整个建筑能耗的20%以上，太阳能以其可持续性、清洁性、经济性等特点，使得太阳能热水系统在医院建筑应用取得较为可观的经济效益和环境效益，下面以广西钦州某医院大楼的太阳能热水系统设计为例，就太阳能热水系统和风冷热泵热水机组在医院建筑的应用进行探讨。

1 工程概况

本项目由综合大樓、爱心护理院楼、感染性疾病治疗楼及后勤服务楼组成，总用地面积为59096.79m2，项目总建筑面积为144272m2，住院病床总规模600张，门诊量5000人次/日，项目建成后达到国家绿色建筑二星级标准。其中综合大楼的病房、门诊及安心护理院的病房均全天供应热水。热水设计采用太阳能热水系统和风冷热泵机热水组联合供应。

2 热水系统参数的确定

2.1 项目所在地域气候情况

钦州位于广西南部沿海，地处北部湾顶端，年平均气温21.5～22℃，日平均气温基本稳定在10℃以上。7月最热，历年月平均气温27.9～28.3℃；1月最冷，历年月平均气温12.8～13.5℃。年总日照1612至1768h，年平均日辐照量为14.393MJ/（㎡.d）。

2.2设计日用热水量

卫生热水计算供水温度不小于50℃。冷水计算温度选15℃（《建筑给水排水设计规范》表5.1.4规定，广西的冷水计算温度为10-15℃），热水出水温度设计为60℃。

热水供应范围：综合大楼1～5层门诊、6层手术室、7～18层病房及医务人员；爱心护理院3～22层病房及医务人员。

2.3热水系统设计原则

（1）太阳能集热器和风冷热泵热水机组选用属节能、环保、安全型产品，太阳能集热器利用太阳能产生生活热水，无需消耗能源；阴雨天和冬季采用风冷热泵热水机组产生生活热水，其能效比最高可达4.5，其用电量极少，其总体经济效益十分可观。两者组合进行卫生热水的供应，保证了全天候的稳定工作。

（2）系统设计时考虑安全性、可靠性、先进性等特点，使系统达到最佳使用效果，实现系统节能、运行管理节能，减少电能消耗，达到节能减耗的目的，为医院全天24小时提供舒适的生活热水。

3太阳能热水系统设计及原理

3.1太阳能及风冷热泵机组选型设计

3.1.1太阳能集热器配置

直接式太阳能集热系统集热面积根据用户的每日用水量和用水温度，依据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005，太阳能面积按下式计算：

AC=Qw·Cw·（tend-ti）·f·ρ/JT·ηcd·（1-ηL）

式中：AC—直接系统集热器总面积，m2；Qw—日均用水量，172 m3/日；Cw—水的定压比热容，4.18kJ /（kg·℃）；tend—贮热水箱内水的设计温度，60℃；ti—水的初始温度，15℃；JT—南朝向，倾角为钦州当地纬度的平面上年平均日太阳辐照量，14393kJ/m2；f—太阳能保证率，%；综合系统使用期内的太阳辐照、系统经济性、钦州各月平均日照时数和日照百分率等因素考虑，取0.47；ρ—水的密度，取1000kg/m3；ηcd—太阳能集热器年平均集热效率，根据集热器热效率曲线及机械循环系统效能，取0.635；ηL—管路及贮水箱的热损失率，经验值取0.15～0.25，取0.2；

代入数据计算，所需集热器面积为：Ac=2080m2；

3.1.2风冷热泵机组选型设计

（1）工作条件设定：年平均温度：环境温度15℃，进水温度15℃；

（2）全天用水量172 m3；

（3）卫生热水全天耗热量

考虑到阴雨天气冬季条件下，太阳能集热器基本不产生热水，因此辅助加热系统必须按满负荷用水量设计。计算公式：

Q= Qw·c（tr-tl）/860（kcal/kWh）/T

式中：Q—热泵额定制热量（kWh）；Qw—日均用水量，172 m3/日；c—水的比热，取1kcal/kg·℃；tr—设计热水温度（60℃）；tl—自来水补水温度（按15℃）；T—名义工况下设计运行时间（取11小时）；

热泵额定制热量Q=820kW。

选用风冷热泵机组每台额定输入功率16kW、制热量68kW，共12台。多台设置，保证单台热泵机组故障时稳定的热水供应。

（4）保温水箱

由于供水系统为全天候24小时供热，水箱容积应能满足储热与供热的需求，且要结合现场实际分配情况三种因素确定。系统日均用水量为172m3，最高时用水量为25.2m3/h。一般为满足供热水需求，水箱容积应为最高时用水量的3-4倍，且鉴于本项目中，考虑到楼面集热器分为三个区域，且分布距离较远，可以采用3个35立方保温水箱，内胆为304不锈钢、聚氨酯整体发泡。

3.2 太阳能及风冷热泵机组热水系统原理

3.2.1太阳能热水系统+风冷热泵机组原理图，如图1所示。

图1 太阳能热水系统原理图

4 系统节能效益分析

4.1运行能耗的比较

在条件相同的状况下，利用不同的热源设备制热水所消耗的电量、燃料及费用等详见表2所示。

注：①以上能耗比较基于1m3温度为10℃的水加热至60℃所消耗的电量或燃料费用；

②电价按照0.7元/（kWh），柴油按照5.8元/kg；

③全年按照360天计，阴雨天为90天，太阳能年有效工作时间为270天。

4.2系统节能效益

4.2.1系统年节能量及节省费用

（1）太阳能热水系统+风冷热泵机组的年节能量：

Qs=Am·JT·（1-ηL）·ηcd

式中，Qs—太阳能热水系统的节能量，MJ；AC—直接系统集热器总面积，2080m2；JT—年平均日太阳辐照量，4598MJ；ηL—管路及贮水箱的热损失率，经验值取0.15～0.25，取0.2；ηcd—太阳能集热器年平均集热效率，根据集热器热效率曲线及机械循环系统效能，取0.635；

则本系统的节能量Qs=4858430.72MJ。

（2）寿命期内总节省费用：

Ss=Pi（Qs·C-A·DJ）-A

式中，Ss—系统寿命期内总节省费用（寿命期为15年），元；Pi—折现系数，9.82；Qs—太阳能热水系统的节能量，MJ；C—常规能源价格，0.2元/MJ；A—太阳能热水系统总投资，385万元；DJ—维修费用，一般为总投资的1%；

则本系统的节能费用Ss =5313888元。

5结束语

在医院建筑对热水的需求量大且要求供应时段较为集中，然而在通常的太阳能热水系统的设计过程中，经常会出现阴雨天或冬季安装太阳能集热器面积不能满足热水需求的情况，建议采用风冷热泵热水机组进行补充，在确保太阳能热水系统优先运行的情况下，利用风冷热泵机组进行辅助运行，提高太阳能热水系统的全年适用性，采用太阳能热水系统与风冷热泵热水机组共同供应稳定的卫生热水，即符合国家现有关于节能减排的要求，也可以节约业主的运行费用。

参考文献：

[1]俞卫刚.医院能耗评价与节能对策[D].上海：同济大学，2009；

[2] GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范[S]；

太阳能热水系统工程 篇4

近年来，伴随着中央供热水工程的普及施工，越来越的企事业单位都把目光投向热水工程，可是纵观全国各地热水工程施工，从施工前无准备、品牌无固定到施工过程的监督、竣工验收细则都没有一个统一的规划，很多企业为了应付检查更是直接以次充好，导致热水工程的后期使用出现众多问题，结合32年太阳能热水工程行业经验，我们认为出台一套完整有效的工程施工、验收标准必须提上日程，让更多的企业单位做到依标准办事，力求工程各项指标达到要求，使得客户在工程的后期使用中无后顾之忧。

太阳能工程行业标准应该包括产品生产标准、设计时的定量标准、施工标准及完工后的验收标准至少四部分的完整规定，最后的验收，则最好采用委托第三方权威机构来进行专项的验收。

1、产品生产标准：参照较多，工程所需产品从保温水箱、集热联箱（或太阳能板）到阀门、配件、管路保温等众多，各产品均应具备完善的出厂合格验收证明、产品的检验报告等资料；

2、设计时的定量标准：系指多大面积的建筑物应配置多少热水，需要有一个自己的定量，这样才能保证满足热水用量的需求，而不仅仅是应付工程，作为摆设却发挥不了应有作用；

3、工程施工标准：目前多依据《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002进行施工，但是该规范对于中央供热水工程的规范标准比较少，多集中在给排水，就使的太阳能工程的施工验收都像在打擦边球，不置可否，因此，单独的太阳能热水系统工程的施工标准，亟待制定；

4、完工验收标准：目前太阳能热水系统工程没有专项的验收标准。因此，委托第三方验收就显得很有必要。这一环节，检测验收费用一般由施工单位出，在招投标文件时可将验收费用计入到成本计算之中，一旦中标，也可以解决检测费用的问题，第三方的专业验收，使得工程的质量有保障。

太阳能热水系统工程 篇5

郑州北车辆段机关以及院内轮轴车间共有350多人,职工洗浴热水依靠热力公司的.蒸汽加热,但是除冬季外其他时间不能保证正常供汽,影响职工洗浴.为改善职工的工作条件,同时响应国家节能减排工作号召,大力推广新能源和可再生能源利用技术,郑州铁路局投资57万元对职工浴室进行了太阳能热水系统改造.经测算,每年可以节约费用14.8万元,4年左右即可收回投资.

作 者：路彩霞  作者单位：郑州铁路局郑州北车辆段,河南郑州,450053 刊 名：铁道劳动安全卫生与环保 英文刊名：RAILWAY OCCUPATIONAL SAFETY HEALTH & ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2008 35(3) 分类号：X382 关键词：郑州北车辆段   太阳能   热水系统   应用分析  

太阳能热水器清洗 篇6

对日常生活中的维护和保持太阳能也非常关键的，延长寿命和正常高效地使用了，对于太阳能热水器也是非常关键的，在日常生活中的主要是可以进行一些护理和清洗，下面我们简单介绍一下太阳能热水器的简单清洗。

太阳能热水器清洗

1、根据当地的水质和空气的等相关因素，定期清洗太阳能热水器真空管内的水垢和清洗真空管外壁的灰尘以保证太阳能热水器真空管的集热效果。

2、根据当地气候情况，定期检查太阳能热水器支架稳定性，做好防腐防锈修补工作，以保证太阳能热水器的安全稳定运行。

3、检查时，如发现漏水，破损的太阳能热水器真空管应及时更换，以保证集热效率。

4、季节变更时，特别在入冬时，应检查管路的防冻情况，在管道连接处可以进行多层保温防冻。

5、定期进行系统排污，防止管路阻塞;并对水箱进行清洗，保证水质清洁。排污时，只要在保证进水正常的情况下，打开排污阀门，到排污阀流出清水就行了

6、安装有辅助热源的全天候热水系统，应定期检查辅助热源装置及换热器工作正常与否。对于辅助热源是电热管加热的，使用之前一定要确保漏电保护装置工作可靠，否则不能使用。

太阳能热水系统工程 篇7

某医院门诊部位于广州市区, 门诊部两层。分别为某大厦裙楼首、二层, 建筑面积约1300m2, 裙楼天台有开敞空间可安装设备。门诊部功能分布为首层设接待台、护士室、药房、简易手术室及各诊室, 二层功能分布为医生办公室、透射室、护士站、体检等候区及各诊室。首层设三个卫生间、一个淋浴间, 二层设三个卫生间。各功能诊室带盥洗盆。一层14个诊室, 二楼12个诊室。全天候24小时热水供应。

1 设计资料

1.1 设计要求及场地情况

综合考虑了门诊部各功能分区盥洗盆、卫生间冲凉用淋浴器的使用热水需求, 经计算每日共需55℃热水3000kg。

1.2 设计指标

因裙楼天台有开敞的空间, 安装面积充分, 所以于裙楼屋顶安装集热器。经计算安装平板型集热器25块, 集热面积为50m2, 连续阴雨天气以及冬季太阳辐照不好时由空气源热泵机组辅助加热。

1.3 气象资料

基础水温:20℃

广州市的全年太阳辐照数据;

2 太阳能集热器面积计算

2.1 采光面积

系统每天生产10吨热水需要配置集热器总的采光面积计算:

将广州地区各系统参数代入式中, 得出:AC=47.1m2

广州平板型太阳能集热器配置

N=AC/每台集热器的集热面积 (2m×1m)

=47.1/2

=23.55块

3 热泵功率计算及选型

3.1 设计参数

a.设计用水量:3T;b.设计供热水时间:全天候;c.设计冷水计算温度:15℃;d.主机设备燃料:电。

3.2 热泵机组功率计算及设备选型

热水机组的选项型按冬季室外参数时宜先选型, 根据以上计算可知, 每天热水使用量3m3。冬季, 自来水温度按15℃计, 生活热水温度55℃, 则每天热水所需热量为:

热水机组消耗1度电能产生3.0×860kcal/Kw·h=2580kcal/Kw·h热量。每天机组实际运行时间取12h, 则需要热泵机组的小时输入功率为:

热水机组选型应按冬季工况选型, 因此, 热水机组采用1台9H-SKR-050热泵热水机组, 夏季制热量15583.20Kcal/h, 冬季损耗后制热量13245.74Kcal/h, 输入功率4.2Kw;满足以上要求热水机制热量12777.7Kcal/h要求。在最不利环境温度10℃时, 冷水温度为10℃, 实际热泵天工作时间16小时。

在一般情况下, 环境温度和水温都高于10℃, 实际热泵运行时间大大缩短。例如在水温20℃和环境温度25℃时, 实际热泵的工作时间为5.5小时。

4 系统控制

冷水通过自动控制箱感应保温水箱的水位、水温, 定时从太阳能集热器矩阵补充到保温水箱, 这种补水方式不会造成储热水箱产生混水, 这样在用水点就不会出现忽冷忽热的现象。

由于太阳能系统及空气源热泵热水机组的工作特点极其相似:系统加热缓慢, 加热时间过长, 如果将这两种设备均选做主加热并联加热, 势必会减少太阳能资源的利用, 造成太阳能有效能量的损失同时也增加了热泵机组加热的能耗, 最终造成系统的运行能耗增大, 不能达到预期节能降耗的目的。经过多方的论证并结合工程实际的运行的测试结果提出将太阳能加热系统与热泵加热系统串联配置的方式, 既将太阳能加热作为前级加热 (或预热) 设备, 也将热泵机组作为次级 (最终) 加热设备。

5 太阳能系统控制

太阳能系统采用小温差循环, 即通过设在集热器阵列末端出口与水箱下部两个测温点之间的温差控制循环泵的工作与否:当温差较大时 (△T=3℃～6℃) , 温差控制器发出指令, 循环泵工作, 水在集热器内循环加热;当温差较小时 (△T=1℃～2℃) , 循环泵停止工作, 如此反复。在日照正常情况下, 过渡水箱内的水温完全可达到晚上使用时设定的使用温度, 此时补到从过渡水箱内补充到保温水箱内的水无需再进行辅助加热。

6 太阳能+热泵热水系统设计的优特点

考虑到不同季节热水需求的变化及太阳能+热泵机组在不同季节运行的特点, 对于本项目热水系统采用太阳能直流加热与温差循环相结合方式的初级太阳能预热和二级太阳能温差循环再加热的优化组合, 并配套高效热泵机组辅助加热的太阳能+热泵热水系统优化设计方案, 不仅可在全日照时段充分利用太阳能, 而且合理的利用热泵机组加热缓慢但高效节能的特点, 达到了最大限度利用太阳能, 减少辅助加热能耗, 提高系统运行的可靠性和适应不同用水需求的能力, 也达到节约日常运行费用的目的。

7 安全性方面

系统设计完全按照国家有关防火、防震等安全性规范要求设计, 并留有消防和检修通道, 太阳能阵列、热泵机组设计完全符合规范要求的防护和安全要求;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, 符合抗震和防台风要求;控制系统具有防漏电和可靠接地, 系统天面设备、管道均按规范配置相应防雷电装置并与各自天面防雷系统成为一体。管道穿越墙、楼板以及管道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;循环管道、供 (回) 水管道按照要求的坡向、坡度制作安装;水箱、热泵机组和管道支架基础, 须锚固在承重结构上, 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。太阳能集热器、水箱、热泵机组、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。

8 工艺技术要求

热泵机组进口均设置Y型水过滤器保证进入热泵机组的水不含杂质。在热泵及水泵进出口均安装可曲挠柔性橡胶接头, 并且在热泵机组及水泵与楼面基础之间设置橡胶减震设备, 避免设备与楼板之间产生共振, 保证系统运行的安全可靠。

设备及设计推敲立案后进行安装实施。今医院门诊部运作已一年, 从技术和经济效益上均取得了比较满意的成果, 它跟锅炉产热及配套的中央热水供应系统相比较有明显的不同。

8.1

燃油、气锅炉具有加热快、出水量大等优点, 但它以油、气作为燃料, 需要燃料输送管道, 必须通过消防安全检查验收, 使用过程中具有不安全因素, 燃烧过程中会对周围空气产生污染, 燃油、燃气锅炉需要专用机房, 占用室内空间, 在使用时需要专人管理, 且锅炉要定期经技术监督部门的检查。

8.2

热泵热水机组不受天气情况限制, 使用方便, 不占用室内空间, 系统运行过程中无任何安全隐患, 绝对安全环保, 使用寿命可长达15年以上, 设备性能稳定, 可实现无人操作 (全自动化智能控制) 。虽然与其它锅炉相比, 初始投资相对高些, 但热泵热水机组只需很低的运行费用。

太阳能与热泵一年四季可全天候运行, 管理方便, 安全可靠, 不需设机房及专职人员, 可节省每年的人工费用, 燃料采购费用等, 只要少量电能, 即可产生大量热水, 且不产生任何污染, 即响应了国家倡导的利用可再生能源的号召, 又可体现管理者绿色、节能、环保的意识和理念

参考文献

[1]GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

[2]GB/T6424-997《平板型太阳能集热器技术条件》

[3]GB/T10870-2001《容积式和离心式 (热泵) 机组性能试验方法》

[4]JB8654-1997《容积式和离心式 (热泵) 机组安全要求》

[5]GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》

太阳能热水系统工程 篇8

【摘要】太阳能热水系统因其结构简单技术专一，很多细节问题易被忽视，严重影响着用户的使用效果和太阳能行业的健康发展，本文就工程质量管控与冰雹灾害防护进行研究探讨以期与同行共勉。

【关键词】太阳能；热水工程；质量管控；冰雹灾害防护

Union of tube solar hot water project quality control and the hail disaster protection research

Li Yan-hua，Chen Guo-chang，Yin Tao，Sun Ye-ke

（Unit 96531LuoyangHenan471031）

【Abstract】Solar hot water system because of its simple structure technology is single-minded， details easily neglected， seriously affecting the use effect of the user and the healthy development of the solar industry， in this paper， the engineering quality control and research of hail disaster protection in order to share with colleagues.

【Key words】Solar energy；Hot water engineering；Quality control；The hail disaster protection

随着社会经济的高速发展，人们的生活水平得到了快速提高，社会生产和居民生活对热水的需求量亦与日俱增，加之不可再生能源储量有限和对环境的严重污染，太阳能作为新兴清洁能源更加得到人类的重视和青睐。太阳能热水系统的分类方式很多，仅以其集热部分的材料与结构不同大致可分为户（单元）式系统、板联式系统和联集管式系统等三大类，目前工程中又以联集管式太阳能热水系统最为常见。

1. 基本结构组成

联集管式太阳能热水系统主要由玻璃管集热模块组合、储热水箱、循环泵组、集中控制系统、支架及阀门管道连接而成（见图1太阳能热水系统结构及运行）。

2. 工作原理

安装在支架上的真空管集热模块组合以太阳辐射为主要能源，在冷水正常供应的条件下，通过一定强度和一定时间的日照，集热模块组合可以产生一定温度的热水，当集热模块的最低点和最高点的水温达到设定温差时，循环泵组在控制系统的作用下开始运行，直至温差消失，同时集热模块组合进入下一个加热循环。由此整个系统便能在集热模块组合持续加热和循环泵组根据温差间歇运行的共同作用下，达到使储热水箱内水温逐步提升的目的和效果。根据理论计算和工程实测证明：在环境温度达到15℃以上，日均太阳辐照量达到20MJ/m2以上（北方阳光资源较好的地区，夏季晴好天气），入口冷水温度15℃时，每平米产生45℃～50℃热水约60～80Kg；当环境温度在0℃左右时，日均太阳辐照量18MJ/m2（北方阳光资源较好地区，冬季晴好天气），同样入口冷水15℃，每平米产生45℃左右热水约40～60Kg。

3. 工程案例

3.1案例情况简介。

某小区位于河南中西部北临黄河，规划16层住宅楼数栋，顶层檐口高度49.5M。设计热水系统为：冬季利用市政高温热水自备换热机组不间断供水，各单元底部设单元循环泵一组，供水方式为上供减压模式；其他季节为屋面联集管太阳能集中供水，管道与冬季系统连接（见图2单元系统示意图）。项目划分三个标段由三个品牌的供应商供货并负责安装调试。

3.2存在质量问题。

经调试和初期使用证明三个品牌系统在安装质量及运行可靠性等方面有着较为明显的差距，经过两个年度的运行和维护，发现不少问题需要研究探索。

（1）整体布局不合理，系统边缘距女儿墙距离和系统底缘距屋面高度都太小，严重影响工程收尾施工和后期维护（见图3距女儿墙距离太小、图4距屋面距离太小）。

（2）基础支敦未座在结构层上而直接座在屋面面层上，会导致保温层局部受压收缩和防水层受损。基础支敦未用砼浇注而用砖或其他材料砌筑强度和寿命不能满足要求（见图5支敦直接座在屋面面层上、图6砖砌支敦材料强度不满足要求）。

（3）储热水箱形状结构选择不合理，安装高度不当，导致顶层供水压力不足；水箱管路接口位置设置不当，影响有效储水量；水箱内、外未设置人梯影响检修维护安全。

（4）支架不牢防风能力差导致真空管损坏；管路保温层厚度不足，保护层质量低劣，法兰及活接未作标示；管路坡度不合理，不能满足放空及排污要求。

（5）系统控制系统制作安装粗糙质量低劣，电磁阀、电动阀、循环泵选型与系统要求不匹配，导致温度过高噪声过大；防雷接地可靠性不够，未与建筑避雷网可靠连接。

（6）系统设计未考虑反冲洗和除垢功能，管路冲洗困难、结垢严重。

4. 质量管控与运行维护措施

为避免和有效减少质量问题的出现，保证太阳能系统的运行效果和使用年限，需在工程各阶段严格质量管控。

4.1招投标阶段。

（1）对竞标单位资质、企业信誉度及施工能力水平等方面进行严格审查，避免不良企业参与竞标。

（2）标段划分不宜太多，否则会给施工监管带来麻烦，同时增加运行维护的难度。

（3）招标文件的技术要求须详细具体全面，如水箱的结构、尺寸、材质规格，管道的材质，阀门、开关、仪表等部件的品牌等级，支架用料的材质型号及连接方式等均须明确。

4.2深化设计阶段。

4.2.1严格研究审查中标单位提供的深化设计方案及施工组织设计，通过仔细审阅平面图、立面图、系统图、效果图，确定设备管线的位置标高和相互关系，考察系统与建筑主体外观的协调性等。

4.2.2严格循环泵、储热水箱及重要阀部件等主要设备材料的选型定型：

（1）循环泵的品牌型号选择非常关键，功率过小不能满足使用需求；功率过大不仅造成投资成本运行费用增加，而且调试困难严重影响设备使用寿命。

（2）储热水箱应在现场条件允许时优先选择圆柱形。圆柱形水箱具有结构简单、用料经济、焊缝少、宜保温、好清理、使用寿命长等优点。根据底面积大小应在底部适当位置设集垢坑便于排垢维护。水箱顶部宜做成锥形，以防积水浸入保温层影响保温效果。水箱内、外部亦须设置人梯以便于维护时使用。

（3）电控元件及缆线不得选择低劣品牌产品，缆线保护及安装必须符合相关技术规范要求，所有电控阀门应优先选择电动阀而不宜选择电磁阀。

4.3施工阶段。

（1）现场质量监控人员必须学习和了解相关知识及标准规范，掌握施工程序和关键技术，认真组织工厂预制件的出厂验收和设备材料进场验收并注意现场成品保护。

（2）太阳能系统安装人员要积极做好与建筑施工的穿插配合，认真组织系统基础的定位与施工，应在屋面保温及防水施工前完成基础施工。放线定位时要结合现场情况全面考虑、合理布局，为下步施工作业及系统维护预留足够操作空间。

（3）支架安装前应检验基础的平整度，支架连接固定宜选择螺栓连接，若选择焊接时须做好焊缝防腐处理，所有交接点必须牢固可靠。

（4）管道及其阀门部件的安装必须符合相关技术规范和使用需求，其重量不应由联集箱承负。各管道安装时应保持一定坡度，确保系统检修和维护时管内积水可彻底排空。

（5）集热模块上连管上方应加装避雷网并与建筑避雷网可靠连接。真空管极易破碎，应在系统管道全部安装完毕后安装，然后再进行系统试水，真空管安装时应保证管尾端高于其插口端3MM，形成坡度以便于排垢。

（6）循环泵的安装位置应选在便于操作维护且不影响通行的地方，同时还应加装防雨棚并采取相应的减振措施（见图7循环泵防雨棚及减震）。水箱的安装高度也有一定要求，其顶部应低于集热模块的上连接管，底部应高于集热模块的下连接管（见图1）。

（7）在每组（串）联集箱的底部须顺联集箱安装外通阀，以备系统放空排污和反冲洗使用。反冲洗管可由水箱进（补）水管引出与集热模块上连管相连并用阀门断开，通过调节冲洗管及水箱补水管上两处阀门的启闭，来实现系统反冲洗与水箱补水两项功能的转换（见图1）。

4.4运行维护。

（1）运管人员应经过专业培训，熟悉系统结构原理，掌握各管路、阀门部件的位置、走向、功能及操控要领。

（2）管道保温层表面应设置水流方向标识，在阀门、法兰和活接等部位应单独保温并设明显标示以便检修。

（3）根据当地水质和使用频率等实际情况，定期检查维护，确保系统运行正常。整个系统每年应至少进行一次反冲洗排垢维护，有条件时还可在系统中安装永磁除垢器以缓解结垢现象。

5. 冰雹灾害防护

5.1冰雹灾害案例。

集热管的机械强度与集热管的原料、生产工艺、厚度、外径等内在因素有关，有的品牌承诺可抗击2.5CM的冰雹打击。2015年5月6日当地遭遇大风冰雹强对流天气，冰雹直径达3.5CM，有轿车天窗受损报道，该工程太阳能集热管受损260只，占总数的2.5%造成严重经济损失并影响工程使用。

5.2受损情况分析。

太阳能集热管竖置状态（家用式）比横置状态（联集管）的抗垂直打击能力强50%，但因其积污严重排污困难不适合家用以外的工程体系。通过理论分析，47是58集热管抗垂直打击能力的1.5倍，另外，集热管抗垂直打击能力与集热模块的设计安装角度有关（如图8集热管安装角度与受受冰雹打击面关系及护措施图）。

5.3预防措施。

（1）招标采购时优先选择直径47集热管。

（2）深化设计时选择大角度安装（如图8）。

太阳能热水器集热原理 篇9

【1】吸热过程

太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。而平板式热水器，一般为分体式热水器，介质在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换（夹套或盘管）将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。

【2】循环管路

家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力（称为顶水）提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。

【3】顶水式使用过程

太阳能热水器科普小知识 篇10

太阳能热水器是环保节能的一种热水器，将太阳光能转化为热能，将水从低温加热至高温，满足人们对热水的需求。而根据宿舍独特的.热水需求，太阳能系统能最大化的节能、安全、稳定。而且考虑意外、检修时的一备一用设计，确保365天都有热水。虽然大家对太阳能热水器并不陌生，但是涉及到后期维护的问题时，相信很多人还是不了解。今天就为大家做简单讲解。

太阳能热水器优点：

太阳能热水袋市场看好 篇11

太阳能热水袋是采用新型高分子吸热材料双层复合制成，具有吸热速度快、保温时间长、生产成本低、使用寿命5—7年、安装方便等特点，储水量150-200公斤，有太阳就有热水，热水温度可达65℃左右。可供3～5人洗澡，适合农村家庭使用。农村市场很大，可以说是家家必备。

二、投资分析

太阳能热水袋生产简单，设备投资3000元。流动资金3000元，3個人一台机，班产600条，每条成本4～7元，批发价8—12元。市场零售价20～30元，每台机每年利润至少8万元，规模越大利润越大，是创业的好项目。

三、市场分析

据统计，我国现有农民9.4亿，长期居住在农村的大概有7.5亿，每户按6人计算，全国大约有1.25亿户的家庭，由于太阳能热水袋售价只是普通真空管太阳能热水器售价的1/50，按农村现在的消费水平真空管太阳能热水器在农村普及还需要很长的时间，太阳能热水袋因其价廉物美受到农民的喜爱。填补了广大农村的市场空白，现在农户使用热水袋的数量正在飞速增加。在全国很多地方，基本每户都在用热水袋，有的一户甚至用两三个，而在有的地方热水袋的使用普及率还很低。所以热水袋有一个庞大的消费群体正等待您的开发。

四、营销方法