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住宅小區(qū)太陽能熱水工程設(shè)計方案（10頁）.docx

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住宅小區(qū)太陽能熱水工程設(shè)計方案（10頁）.docx

1、熱水器基本概念熱水器就是指通過各種物理原理，在一定時間內(nèi)使冷水溫度升高變成熱水的一種裝置。按照原理不同可分為電熱水器、燃氣熱水器、太陽能熱水器和空氣能熱水器四種。電熱水器特點：使用方便、節(jié)能環(huán)保，能持續(xù)供應(yīng)熱水。分為儲水式和即熱式電熱水器。儲水式電熱水器容量分有30L、40L、50L、60L、80L、90L、100L等。優(yōu)點安裝簡單，使用方便。缺點洗澡前要提前預(yù)熱。即熱式電熱水器優(yōu)點：出熱水快，只需3秒鐘即可；熱水量不受限制。缺點：功率高，需預(yù)留至少4平方的電線。空氣能熱水器空氣能熱水器是較先進的熱水器，工作原理與空調(diào)正好相反：通過壓縮機系統(tǒng)運轉(zhuǎn)工作,吸收空氣中熱量制造熱水。燃氣熱

2、水器燃氣熱水器原理是利用燃料燃燒釋放出的熱量來燃燒水的一種設(shè)備。一、按使用燃氣的種類分為：人工煤氣熱水器、天然氣熱水器、液化石油氣熱水器。二、燃氣熱水器按給排氣方式分為直排式、煙道式JSD、強排式JSQ、平衡式JSG、戶外式JSW四個階段。三、按安裝位置分為戶內(nèi)式（浴室內(nèi)，浴室外）與戶外式四、燃氣熱水器按出水溫度可分為普通型和恒溫性。太陽能熱水器：主要有集熱器、儲熱水箱、輔助熱源、循環(huán)管道、自動控制五部分組成。太陽能熱水系統(tǒng)根據(jù)集熱系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)及供水方式的不同，可以分為三大類型：分戶集熱分戶儲熱輔熱式集中集熱分戶儲熱輔熱式集中集熱集中儲熱輔熱式分戶集熱分戶儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)是指終端用

3、水點以戶為單位，每戶獨立設(shè)置太陽能集熱器、儲水箱、輔熱設(shè)備及相關(guān)管路，每戶獨立使用的小型太陽能熱水系統(tǒng)。較適用于獨立式小型別墅住宅、聯(lián)排別墅、新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅中。集中集熱分戶儲熱輔熱式太陽能熱水系統(tǒng)是指太陽能集熱器集中、統(tǒng)一規(guī)劃安裝于建筑物屋面部分，儲水箱、輔助加熱系統(tǒng)按終端用戶為單位獨立設(shè)置的太陽能熱水系統(tǒng)。較適用于新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅、多層及高層住宅、賓館、學(xué)校、工廠員工宿舍中使用。集中集熱分戶儲熱輔式太陽能熱水系統(tǒng)介紹1.太陽能集熱器集中安裝在建筑物的屋面，儲水箱及輔助加熱設(shè)備按每戶的用量需求分別設(shè)置在各戶內(nèi)；水箱通過太陽能循環(huán)泵與屋面集中集熱器進行循環(huán)，輔助加熱器一般采用電加熱，分戶設(shè)

4、置于戶內(nèi)水箱中；較適用于新農(nóng)村規(guī)劃聯(lián)排住宅、多層及高層住宅、賓館、學(xué)校、工廠工業(yè)生產(chǎn)及員工宿舍中使用。某住宅小區(qū)太陽能熱水工程方案設(shè)計某住宅工程總建筑面積為 m2 包括29幢民用住宅樓，均為居住用6層新建建筑。要求采用建筑一體化太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)共計為988戶提供生活熱水。項目主要采用集中集熱、分戶儲熱式太陽能中央熱水系統(tǒng)。太陽熱水系統(tǒng)采用電加熱系統(tǒng)作為輔助能源，通過采用太陽能熱水系統(tǒng)，可以大大降低常規(guī)能源使用量。太陽能集熱器采用真空管式集熱器，使用壽命長達30年，后期運行維護方便。1 方案論述本示范項目住宅小區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)采用集中集熱-分戶儲熱-電加熱輔助能源的系統(tǒng)。該形式將集熱器集中布置

5、在屋頂,在屋面設(shè)置水箱間,并且在每家每戶安裝一臺熱、電兩用太陽能水箱(水箱大小50100L)。太陽能集熱器采集到的熱量集中儲存于屋頂設(shè)備間內(nèi)的水箱中,并通過管網(wǎng)均勻輸送到每家每戶,不僅保證用戶用熱量均衡穩(wěn)定,而且解決了物業(yè)收熱水費用難的問題。本示范項目住宅設(shè)計建設(shè)要求達到65%的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)項目特有的全高層建筑、立面及屋頂形式,選用了集中集熱分戶換熱儲熱太陽能系統(tǒng)。該建筑類型為多層住宅, 有屋面均采用平屋面形式，每戶一臺換熱式雙能源水箱,每戶使用自己的自來水和電輔助加熱。天氣好日照足,太陽能集中系統(tǒng)提供熱源,日照不足時,用戶自己啟動電輔助加熱。2.系統(tǒng)設(shè)計計算水量的確定：示范項目戶型基

6、本情況戶型戶型面積分布情況A213#，16#，17#，19#，25#，28#，30#，38#，39#，41#B210#，11#，22#，26#，35#C28#，9#，14#，15#，31#，32#D124.18 m220#，27#，28#，33#，36#，37# 太陽能熱水示范項目共包括29棟樓，A、B、C、D四種戶型，均為6層居民樓。戶型、樓號分布、戶型面積見表8。依據(jù)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范（GB 500152003），對于有集中熱水供應(yīng)和沐浴設(shè)備的住宅，熱水溫度按60計時，每人每日日用水定額為40-60L，按每戶3人計算，日均用熱水量60L/(人天)，共計988戶。根據(jù)下式計算熱水量式中：Q

7、W日平均用熱水量，（L）；m用水計算單位數(shù)（人數(shù)）；qr熱水用水定額，根據(jù)上述公式可以計算出每棟樓的日均用熱水量。，熱水系統(tǒng)設(shè)計成直流式定溫放水溫差強制循環(huán)熱水系統(tǒng)。系統(tǒng)使用要求：用水方式： 24小時供應(yīng)熱水。輔助能源：采用電加熱做為輔助加熱能源系統(tǒng)集熱面積的確定直接系統(tǒng)集熱器采光面積集熱器采光面積可根據(jù)用戶的每日用水量和用水溫度確定,按下式估算:QwCw ( tendti )JTcd (1L)Ac=式中：Ac直接系統(tǒng)集熱器采光面積，；Qw戶日均用水量，180；Cw水的定壓比熱容，4.18kJ/()；tend儲水箱內(nèi)水的終止溫度，60（按最高用水設(shè)計）；ti水的初始溫度，15（按春秋基礎(chǔ)

8、水溫設(shè)計）；Jt當(dāng)?shù)卮悍只蚯锓炙诩療崞魇軣崦嫔显戮蛰椪樟浚?7730Kj/；太陽能保證率，無量綱；根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽輻照、系統(tǒng)經(jīng)濟性及用戶要求等因素綜合考慮后確定；cd集熱器全日集熱效率，無量綱；根據(jù)經(jīng)濟值取。L管路及儲水箱熱損失率，無量綱；根據(jù)經(jīng)濟值取。將對應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)代人到以上公式即每戶所需安裝集熱面積為3.58住宅小區(qū)太陽能熱水示范項目共計988戶，建筑面積102056.88平方米，每天需要熱水177840噸，共需集熱器面積平方米，對比樓頂面積可以看出，每個屋頂面積均大于集熱器所需面積，因此，每棟樓均可以滿足太陽能熱水系統(tǒng)的使用要求。系統(tǒng)工作原理及運行方式.工作原理：本系統(tǒng)采用定

9、溫進水、溫差循環(huán)的運行方式，晴好天氣充分利用太陽能，陰雨天氣或光照不足時，使用輔助加熱。.運行方式1.定溫進水：當(dāng)集熱器溫度達到設(shè)定溫度值45時，上水電磁閥自動開啟，將集熱器中的熱水頂進儲熱水箱，集熱器溫度低于設(shè)定溫度時，電磁閥自動關(guān)閉，停止上水。系統(tǒng)吸收太陽熱量儲存于集熱器內(nèi)的水中，使溫度繼續(xù)升高，然后再開啟，再關(guān)閉。通過這樣一個不斷重復(fù)的過程，把太陽的能量轉(zhuǎn)化為熱能，直到把儲熱水箱的水加滿。2.溫差循環(huán)：儲水箱水滿后，只要有陽光輻射，集熱器的水溫必然繼續(xù)升高，當(dāng)集熱器的水溫高于水箱底部溫度8時，循環(huán)泵啟動，系統(tǒng)開始循環(huán)，水箱繼續(xù)增溫，直到兩個水箱的水溫接近時，循環(huán)泵停止工作。這樣即可保證太

10、陽能得到最充分的利用。3.輔助加熱：.自動監(jiān)測水溫：陰雨天氣或光照不足水箱水溫低于設(shè)定值45時，控制系統(tǒng)自動打開輔助熱源，水溫達到設(shè)定溫度時，輔助熱源自動關(guān)閉。.自動監(jiān)測水位：當(dāng)洗浴人數(shù)較多，用水量過大，水箱水位降到20%時，進水電磁閥自動打開，向水箱注入自來水水，同時啟動輔助熱源，溫度升到設(shè)定溫度時自動關(guān)閉，從而保證及時供應(yīng)熱水。系統(tǒng)原理圖如下：三大熱水器優(yōu)缺點比較：隨著人們環(huán)保意識的不斷加強，越來越多的消費者傾向于選擇太陽能熱水器，但很多人對使用這種產(chǎn)品又不是很了解。在這里，我們將太陽能熱水器、電熱水器和燃氣熱水器的性能作一個粗略的比較。一、熱水產(chǎn)量方面燃氣熱水器有5升、7升、8升等不同

11、的型號，是指在1分鐘內(nèi)將水溫升高25時所產(chǎn)的熱水量，如果自來水的溫度為25，則每分鐘可產(chǎn)50的熱水5升、7升或8升。電熱水器的標(biāo)注則是30升、60升、90升等等，這是指電熱水器的容水量，相當(dāng)于我們在電爐子上加一個水壺，這個水壺的盛水量是30升、60升、90升。拿一個8升的燃氣熱水器與一個40升的電熱水器相比較，8升的燃氣熱水器可連續(xù)不斷地產(chǎn)生每分鐘8升的熱水，而電熱水器需要間隔半小時加熱一罐水。如果這一罐水用完，還要等半小時左右。太陽能熱水器按照年平均氣溫、年日照時數(shù)2014小時、太陽總輻射總量年均為千卡平方米計算，如果集熱面積為2平方米，年吸收太陽輻射能量為9.37106千焦，按把水溫升

12、高35計算（基礎(chǔ)水溫10），全年可提供生活用熱水（45）噸，每人每次洗澡用熱水約需50公斤，則全年可洗1070人次，平均每天可洗人次。二、加熱速度方面目前生產(chǎn)的燃氣熱水器大多為快速熱水器，不論什么時候，只要想用熱水，打開燃氣閥和水龍頭，熱水就會流出來。而電熱水器需要預(yù)先通電半小時左右，才能開始使用。太陽能熱水器在天氣晴朗的時候使用更好，最理想的樓層在六至八層。三、溫度穩(wěn)定性方面燃氣熱水器由于是快速加熱，并有調(diào)整溫度裝置，只要在使用開始時調(diào)到人體感覺舒適的溫度，而后就會一直保持在這一溫度恒定地供應(yīng)熱水。電熱水器在使用時需要另外接一根冷水管兌入冷水，當(dāng)罐內(nèi)水不斷流出，冷水不斷加入時，水溫就會

13、逐漸下降，直到全部是冷水。所以在使用時，需要不停地去調(diào)整冷熱水的比例。太陽能熱水器使用起來暫時還不大方便，要上水，且不能保證時時有熱水。三、功率方面燃氣熱水器的功率要比電熱水器大很多，拿一個8升的燃氣熱水器和40升的電熱水器相比較，8升燃氣熱水器的功率相當(dāng)于16-17千瓦，而40升的電熱水器一般為3千瓦，這也是為什么燃氣熱水器可連續(xù)供應(yīng)熱水的緣故。那么，電熱水器是否也可做成16千瓦的呢？這是不可能的，因為家用電表、電線都無法承受。四、價格方面8升的燃氣熱水器價格一般在800元以上，再加上安裝費，大約在1000元以上，有的甚至接近2000元。電熱水器現(xiàn)在都在500元以上，加上安裝費用，一般不到1

14、000元。太陽能熱水器的價格都在3000元以上。使用費用方面，目前天然氣每立方米為元，每度電為元，而太陽能熱水器僅耗水費。五、安全性方面燃氣熱水器的優(yōu)點是加熱快、出水量大、溫度穩(wěn)定、結(jié)水垢少、占地小、不受水量控制。缺點是使用時要排出大量的廢氣，廢氣中除了二氧化碳以外，還有一氧化碳，如果使用時關(guān)閉門窗，通風(fēng)不良，一氧化碳會增加，嚴(yán)重時會發(fā)生中毒事故，但如果能正確地了解這一點，使用時注意，也是很安全的。電熱水器的優(yōu)點是能適應(yīng)任何天氣變化，普通家庭可直接安裝使用，長時間通電可以大流量供熱水；使用時不產(chǎn)生廢氣，所以從這一點上講是既安全又衛(wèi)生。缺點是體積大、占用室內(nèi)空間大、易結(jié)水垢、對電能浪費大。太陽能熱水器的優(yōu)點是安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟，尤其是帶輔助電加熱功能的太陽能熱水器，它以太陽能為主、電能為輔的能源利用方式，可全年全天候使用。缺點是安裝復(fù)雜，安裝不當(dāng)會影響住房的外觀、質(zhì)量及城市的市容市貌；因要安裝在室外，維護較麻煩。

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