清华阳光阳台壁挂式方案.doc

TH Solar

清 华 阳 光

分离式太阳能热水系统
“壁龙”阳台壁挂设计方案

北京清华阳光公司
二零零九年

公司简介
企业简介
清华阳光公司是由清华大学所属的清华控股有限公司控股，北京一轻集团和首钢股份强势加盟的高新技术企业。公司注册资金1.535亿人民币，资产总额2.9亿人民币。公司目前已建成世界最大的全玻璃真空集热管生产基地和世界首条先进的大规模太阳能热水器自动化生产线，具备年产1000万支集热管和30万台热水器的生产能力。公司具有完善的法人治理结构和规范的股东行为，是规范化的现代化企业。公司全面通过ISO9001：2000标准质量管理体系认证。清华阳光太阳能热水器全面通过欧洲PRNE42975标准。
清华阳光公司是中国太阳能热利用产业的行业奠基人、产业推动者和标准制订者。1984年，清华阳光在世界上发明的渐变“Al-N/Al”选择性吸收涂层技术，以出色的性能，奠定了中国太阳能热利用行业大发展的基础。目前，使用清华阳光专利核心技术的企业在行业中达90%以上，公司以推动中国太阳能产业发展为己任,先后为我国培养了一大批太阳能企业的经营人才和技术骨干。清华阳光作为起草人完成了国家首部行业标准的制定工作，全程参与了所有国家标准的制定过程，为中国太阳能行业的规范与健康发展做出了重要贡献。
北京清华阳光公司产品结构新颖、工艺精湛、性能优越、质量可靠，受到广大消费者的一致好评，并远销欧美发达国家和地区。清华阳光公司具有丰富的太阳能热水系统设计及施工经验，热水系统荣获国家科技进步二等奖，它性能优越，运行可靠，使用寿命长。
“向太阳索取、节约能源、改善环境、造福子孙”是清华阳光人永远的奋斗目标。

国家标准与主要检测报告
1997年起草《全玻璃真空太阳能集热管》国家标准（GB/T17581-1998）、
1998年起草《真空管太阳能集热器》国家标准（GB/T17581-1998）
2002年起草《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》（GB/18713-2002）
2005年全玻璃真空集热管检验报告 国太质检(委)字(2005)第TG008号
2005年分离式太阳热水系统检验报告 国太质检(委)字(2005)第TR003号
公司主要荣誉与获奖证书
2001年 国家科学技术进步二等奖 证书号:J-217-2-01-D02
2003年 国家质量检测合格产品 证书编号:中检企证字03-15-163
2003年 工程标准培训合格证书
2004年 健康住宅推荐产品 编号:0403281018
2004年 北京名牌产品
2005年 中国名牌产品 编号:05-020-06-122
2005年 质量管理体系认证证书 注册号:02105Q1067R1M
2005年 国家免检产品证书 证书编号:(2005)国免字(110920212)号
1987年第十五届日内瓦国际发明与新技术博览会金奖
1988年国家发明三等奖、
1995年北京市人民政府科技进步一等奖、
中国轻工业优秀新产品奖一等奖
1998年比利时皇室“骑士勋章奖”
布鲁塞尔尤里卡世界发明博览会金奖
1999年首届“聂荣臻发明创新奖”
2000年邀请首钢加盟注册资金达1.53亿 强化了行业的龙头地位
通过ISO9000（2000版）质量认证
2002年被建设部推荐为国家康居示范工程选用产品北京市名牌产品
2003年作为能源行业的唯一代表荣获世界科技奖
（同时获奖的公司还有SONY、HP、IBM）
推出新一代“紫金管”集热效果达到理论极限。获国家创新基金

其它奖励或专利见公司资质证明文件,或查询公司网站
分离式太阳能热水系统介绍
一、太阳能热水器进入“分离”时代
随着中国经济的发展和人们健康、环保意识的提高，“绿色生态住宅”正成为别墅等高档住宅的一个新的消费热点。所谓“绿色生态住宅”即环保节能型建筑应该是能充分利用自然资源，降低使用能耗，并不破坏环境基本生态平衡的一种建筑。它不仅要能降低建筑能耗，有利于环境保护，而且要有利于人类的健康，提高人们的生活质量。在国外，像瑞士、德国和瑞典等一些欧洲发达国家的太阳能热利用产品都普遍采用分离式太阳能热水系统，且每年的市场需求量都以50％的速度增长，太阳能热水器与建筑的一体化已成为不可阻挡的国际潮流。太阳能与建筑一体化将成为21世纪的市场热点。
清华阳光分离式太阳能热水系统是一种集热器和储热水箱完全分离的，以其与建筑一体化完美结合的特点和具备“中央热水器”功能，越来越受到高品位生活人群的青睐。
二、清华阳光分离式太阳能的特点
1、太阳能与建筑一体化，结合完美
清华阳光分离式太阳能热水系统集热器与水箱相互分离，不但不会对建筑外观造成破坏，而且集热器可以根据建筑的具体特点，灵活的安装在屋顶、天窗甚至墙壁上，以最大限度的与建筑完美结合。太阳能的利用纳入到环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能系统成为建筑的一部分，相互间有机结合，取代传统太阳能的结构所造成的影响。总之，分离式太阳能可以实现太阳能与建筑浑然一体，珠联璧合。清华阳光“壁龙”阳台壁挂太阳能水箱放置在阳台内，集热器放置在建筑南里面阳台上，利用玻璃热管集热管将吸收的太阳辐射转换成热能。利用相变换热原理，将热能迅速传递到玻璃热管冷凝管，再通过冷凝管进行传导换热，从而使整个水箱内的水温逐渐升高。由于真空管具有对太阳自然跟踪的能力，因此，只要有太阳辐射，玻璃热管集热管就可工作，即使高寒地区，一年四季也可正常运行。
2、太阳能家庭热水中心
清华阳光分离式太阳能是真正意义的智能化家庭热水中心，集成了清华阳光专用智能控制系统，被誉为“新一代智能热水管家”。太阳能集热器可以满足大部分时间的用水要求，当阴雨天时，系统集成的“电辅助加热”及其自动恒温功能，可以24小时获得可控恒温热水。储热水箱全封闭承压运行，具有出水压力大，可以多点同时用水，一个热水系统可以连接多个出水口，满足沐浴、洗衣及厨房同时用水的需求。
太阳能工程方案设计
一、 工程概况
工程名称：凤凰山庄阳台壁挂工程
用水总量：提供小区居民生活用水
安装位置：安装面积充足
其它能源： 电辅助。
二、设计标准与规范
<<建筑给水排水设计规范>> (GB 50015-2003)
<<民用建筑设计通则>> (JGB37-87）
<<建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范>> (GB 50242-2002)
<<太阳能热水系统设计-安装及工程验收技术规范>> (GB/T 18713-2002)
<<真空管太阳集热器>> (GB/T 17581-1998)
<<全玻璃真空管太阳集热管>> (GB/T 17049-1997)
<<太阳能热水系统和部件>> (EN 12977-1:1977)
<<泵的噪音测量与评定方法>> (JB 10890-89)
<<水泵流量的测定方法>> (GB/T3214-91)
<<清华阳光太阳能热水系统设计与安装规范>>
三、工程方案
1、热水器选择
安装100L阳台壁挂式太阳能热水器×台。
2、控制系统
采用我公司独立设计制造的太阳浴宝控制器，实现系统全自动运行。
3、辅助能源
辅助能源采用电加热器，在太阳能资源不足的情况下采用电能补充。
四、清华阳光阳台壁挂式太阳能热水器简介：
随着国民经济的持续快速健康发展，很多城市的高层住宅已昂首迈入们的生活当中；由于楼层及屋顶面积等多方面因素的限制，原有太阳能热水系统已不能完全胜任新的需求。以此为契机，清华阳光潜心研究，多年测试，推出了清华阳光“壁龙”系列阳台壁挂产品，并针对阳台壁挂式产品最核心的安全问题，最关心的效率问题，清华阳光研究出新一代热导波技术，推出了玻璃热管集热管。
1、玻璃热管集热管的特点
全玻璃热管真空太阳集热管(简称玻璃热管集热管)，采用清华大学发明并获得国家发明专利的磁控溅射“渐变铝-氮/铝”太阳选择性吸收涂层，具有大大优于国家标准的太阳吸收比和极低的热发射比，集热效率高。玻璃热管集热管材质为硼硅玻璃3.3，透光率高，耐冷热冲击性好，化学稳定性强，机械强度高。玻璃热管集热管圆管形吸热体南北方向放置，对太阳具有自动跟踪能力。集热性能受季节变化影响不大，有太阳光，就可集热工作。通过ISO9001:2000标准质量管理体系认证，产品大规模机械化生产，工艺精湛，质量稳定可靠。
玻璃热管集热管由具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃管和同轴的罩玻璃管构成，内玻璃管一端为封闭的圆顶形状，由罩玻璃管封离端内带吸气剂的支承件支承。另一端与罩玻璃管一端熔封成为环状的开口端。其结构如下：

1-选择性吸收涂层 2-真空夹层 3-罩玻璃管 4-内玻璃管 5-支承件 6-冷凝段7-蒸发段 8-吸气剂 9-限压薄壁
全玻璃热管真空太阳集热管结构图

清华阳光创新的玻璃热管集热管具有三重保障，被誉为安全卫士：
保障一：热导波速热工质
清华阳光首席科学家殷志强教授及其团队长达四年实验研究的新一代科技成果，可在低温下迅速启动并传递热量，并已申请专利（专利号200520002321.1）。热导波速热工质同时配备独有的“紫金超限涂层”，即采用全新的渐变——干涉选择性涂层和纳米涂层技术，太阳能吸收比和热发散比均已接近理论极限，与高效吸热膜系“紫金超限涂层”完美结合，吸热多、热得快、温升高，给您强劲热力，深受消费者好评。
保障二：热导波无水结构
清华阳光创新“热导波”无水结构，真空管内实现全封闭运行，安全可靠。管内实现无水热循环，摆脱传统太阳能对“水”得依赖，具有“防冻、防炸、防漏、防垢”的“四防”热点。无水的，才是最安全的。
保障三：热导波专用防震圈
清华阳光转有的真空管夹层使用专利技术防震圈结构（专利号200520002321.1），独有波浪式设计，韧性十足，可为真空管提供全方位保护。防震承压能力更强，防止特殊情况下真空管炸裂。性能更完善，安全有保障。
2、清华阳光阳台壁挂太阳能特点
清华阳光“壁龙”系列阳台壁挂太阳能属于分离式太阳能热水系统，水箱放置在阳台内，集热器放置在建筑南里面阳台上。其工作原理为：利用玻璃热管集热管将吸收的太阳辐射转换成热能。利用相变换热原理，将热能迅速传递到玻璃热管冷凝管，再通过冷凝管进行传导换热，从而使整个水箱内的水温逐渐升高。

玻璃热管集热器工作原理图
热水系统是利用玻璃热管集热管将吸收的太阳辐射转换成热能，使得集热器换热管内中的工质（或水）的温度不断升高，利用热水密度小，冷水密度大的特点，通过循环管路，在集热器与水箱之间形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环。通过这种循环，使水箱内的水逐渐升温。由于真空管具有对太阳自然跟踪的能力，因此，只要有太阳辐射，玻璃热管集热管就可工作，即使高寒地区，一年四季也可正常运行。

壁挂系统运行原理图
系统特点如下：
l 热水系统的集热器部分与水箱完全分离，集热器在阳台外部安装，水箱充分利用阳台的上部空间，解决了高层建筑的低层用户无法安装太阳能热水系统的问题，实现了与建筑的完美结合。
l 用水系统为承压系统，出水压力高，冲刷感强，使洗浴更加舒适。
l 玻璃热管内不走水，集热器和水箱是换热式工作，即使玻璃热管破碎，热水系统也能运行。
l 系统采用智能控制器，并具有多种保护功能，使用安全方便。
l 太阳能与其他能源互补，保证用户随时使用热水。
热导波技术在产品中的成功运用，既提高了阳台壁挂产品的热效率，又成功实现真空管封闭式运行及管内无水热循环，大大解除了传统太阳能热水器冰冻、易炸管、易漏水、易结垢等隐患，从此使太阳能真空集热管告别了“不安全”时代，具体具有以下安全特点：
安全一：冬季“防冻”的太阳能
一般的太阳能，寒冷的冬季，真空管结冰被冻，热水器也随之“冬眠”。清华阳光热导波技术，由于有速热工质，低温启动快，传热效率高。应用该技术的真空管在高寒地区零下40℃的环境下，管内不结冰，无任何“冻坏”的担忧。
安全二：高温“防炸”的太阳能
一般真空集热管内部走水，一旦炸裂，不仅热水器也无法正常使用，而且对人身安全产生巨大威胁， 对于阳台壁挂式问题更为突出，为了解决这个棘手的难题，清华阳光倾情风险，新一代科技结晶——热导波技术，采用特有专利结构（专利号200420050936.7），管内无水运行，可以承受300℃高温不炸管。轻松享受热水，摆脱炸管担忧。
安全三：安全“防漏”的太阳能
传统热水器水箱和真空管内部连通，单支真空管漏水，整个热水器随之崩溃。漏水在低温下结成“冰溜子”，威胁人身和建筑安全。清华阳光热导波技术，实现热水器全封闭运行，即使个别真空管破裂，也不用担心热水器漏水，带来全面保障。
安全四：轻松“防垢”的太阳能
热水器再好，真空管内壁上结上厚厚水垢，水流无法畅通，热量无法传递，实在令人头痛。清华阳光热导波技术，实现真空管无水运行，适应不同地区的各种水质，顺利解除水垢烦恼。
清华阳光“壁龙”阳台壁挂式除了应用清华阳光创新的玻璃热管热导波技术，具有与建筑一体化的特点和家庭热水中心的功能外，还具有以下优势：
真空管密排技术
本系列热水器选用φ47mm×1500mm真空管作为集热元件，采用真空管密排技术，与传统同类热水器相比，在保持水箱容水量不变的基础上最大限度的增加了玻璃热管集热管的支数，使玻璃热管集热管支数与水箱容积配合的比例达到极限；极热面积超大，全天采集更多太阳能，热水升温更高。
304-2B不锈钢承压水箱内胆
水箱内胆采用304-2B不锈钢材料，承压使用、经久耐用，经权威机构测试，其材质完全满足食品级不锈钢标准。
高效节能保温隔热层
采用聚氨酯整体发泡隔热层，保温性能好，最大程度减少热损耗。
镀铝锌水箱外壳
镀铝锌板具有超强的耐腐性、抗氧化性，优异的耐侯性，是户外保护材料的首选。因其镀层中含有极易氧化的铝，当外壳不慎被划伤时，铝元素会迅速在划伤位置形成致密的氧化铝保护层，防止锈蚀。
铝合金支架
遵循三角形最稳定原理设计的杆式支架，具有结构稳定、造型美观等突出优点。
3、规格型号及技术参数
项目 型号
SLH4708-32-80
SLH4708-40-100
集热器
集热器规格
SLH4708-32
SLH4708-40
单块集热器
外形尺寸（mm）
2143×983×147
2623×983×147
单块集热器重量(kg）
46
55
集热器数量（块）
1
1
集热面积（m2）
1.41
1.78
集热管类型
全玻璃热管真空太阳集热管
集热管规格
Φ47×800mm
Φ47×800mm
集热管数量（支）
32
40
水箱
容水量（L）
80
100
外形尺寸（mm）
Φ452×911
Φ452×1078
净重（kg）
36
40
控制器
智能控制器
辅助电加热功率（W）
1500
循环泵（选装）
电源220V/50Hz（单相）
流量10L/min
扬程6m、功率37W
系统最大电功率（W）
1637
1637

五、 建筑安装需提供条件
对于阳台壁挂式太阳能热水器安装需要的条件如下：
1、水箱为横式水箱，放在阳台里面承重墙上，采用壁挂式安装，水箱的最低处要高于集热器最高处，此高差越大越好，水箱周围要有地漏或者排水设施。安装尺寸见下图；
单位（mm）
水箱挂耳安装尺寸图(括号外为80L，括号内为100L)
2、集热器固定在南立面阳台外侧实体栏板部位，推荐安装角度为75°，即集热器与水平面的夹角为75°。安装尺寸见下图，具体值见表；

集热器
尺寸
SLH4708-32
SLH4708-40
W
2143
2623
W1
2066
2546
W2
2044
2524
3、连接水箱和集热器的循环管路必须密封可靠并耐高温，能承压0.6MPa，不允许有泄漏，管路采用自限温伴热带，40mm厚橡塑保温，外加PVC套管防护层，室内管路为了美观，可以采用20mm厚橡塑保温；
4、室内地埋冷热水管和穿线管沿墙根铺设，躲开地热管线，距墙边不超过150mm，如果地下铺设，需要打压测漏。

11