大池太阳能热泵专业系统设计.doc

第一篇:工程方案设计一、 情况概述：福建省龙岩新罗区金属企业采取高效节能太阳能加空气源热泵机组为企业职员提供洗浴和生活热水。依据甲方提供资料：职员数量为100人，依据我们由金龙能源（福建）、德弘光电科技企业工程得来经验，每人每日用55生活热水60L，则天天需提供55生活热水为：60*100=6000，我们考虑到职员用水不确定原因，综合以上结论，则设计贵企业天天需55生活热水8吨。太阳能集热面积80，自来水温度5，最高水温60，本企业组织专业热水系统设计工程技术人员依据甲方用水需求，结合安装建筑物实际结构，依据国家太阳能和空气源热泵设计、施工要求多种相关标准，综合考虑设计出最完善方案。据知贵单位太阳能集热面积80，热水需求量为8吨，依据用户需求现在需在屋面安装太阳能加空气源集中供热系统来对8吨水进行加热。二、工程概况及用户要求2.1.甲方地理位置水文气象条件等： 龙岩市在福建省西部，通称闽西。地处闽、粤、赣边区，东和泉州、漳州接壤，西和江西省赣州市交界，南邻广东省梅州市，北接三明市。龙岩市在北纬24度23分26度02分，东经115度51分117度45分。东西长约192公里，南北宽约182公里，总面积19050平方公里，占全省陆地面积15.7%。其中山地14964平方公里，丘陵3101平方公里，平原985平方公里。2-3地势东高西低，北高南低，平均气温18.721.0，平均降水量1031毫米1369毫米，日照时数1804小时2060小时。整年气候温和，无霜期长，雨量充沛，适宜亚热带作物和林木生长。2.2.甲方地理位置辐照情况 依据国家气象中心提供全国各地日均及年总辐射数据（单位MJ/m2），参考福建福州市观察站太阳辐照15.267MJ/ d. 2.3.对于贵单位太阳能热水系统依据国家民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-要求，通常取当地纬度倾角平面年平均日照辐射量15.267MJ/D2.4.用水情况：表2.5.1依据民用建筑太阳能热水系统工程技术手册中热水消耗定额标准：序号建筑物名称单位最高日用水定额（L）使用时间（h）1住宅有自备热水供给和沐浴设备有集中热水供给和沐浴设备每人每日每人每日408060100242别墅每人每日70110243单身职员宿舍、学生宿舍、招待所、培训中心、一般旅馆设公用盥洗室设公用盥洗室、淋浴室设公用盥洗室、淋浴室、洗衣室设单独卫生间、公用洗衣室每人每日每人每日每人每日每人每日2560406050806010024或定时供给4宾馆客房旅客职员每床位每日每人每日120160405024太阳能集热面积80，依据用户需求现在需在屋面安装太阳能集中供热系统来对8吨水进行加热。2.6.设计标准：为了降低运行费用提升使用性价比，优先采取太阳能热水系统提供热水，当碰到特殊天气太阳能供水不足时，采取空气能热泵辅助加热满足正常见水要求。2.7.工程控制方法：依据该工程用水实际情况，采取定温定位上水、温差循环、缺水自动补水、防溢流、防雷击、防烫伤、防漏电、定温管道循环等智能全自动控制运行，无需专员值守。三、设计参考标准民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 GB50364-建筑给排水设计规范 GB50015-太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范 GB/T18713-家用太阳热水系统热性能试验方法 GB/T18708-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 GB/T19141-建筑给水排水设计规范 GB50015-设备及管道保温技术通则 GB4272-92建筑物防雷设计规范 GB50057-94建筑结构荷载规范 GB50009-钢结构设计规范 GB50017-低压配电设计规范 GB50054-1995家用和类似用途电器安全通用要求 GB4706.1-1998室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB50017-中国国家标准全玻璃真空太阳集热管 GB/T170491997钢结构设计规范 GBJ17-88建筑载荷规范 GBJ9-87家用太阳热水器电辅助热源 NT/Y513-太阳能集中热水系统施工规范 QB/102建筑抗震加固技术规程 JGJ11698家用太阳热水器储水箱 NT/Y514-太阳能热水系统性能评定规范 GB/T5-商业或工业用及类似用途热泵热水机 GB/T21362-其它国家相关规范及技术标准。四、 太阳能集热器和热泵机组确定：4.1、太阳能集热选型确定 本方案选择本企业自行研制高性能平板集热器兴家00型。本热水系统配套集热面积依据本项目所在地域地理位置、气候情况、每日用水量和平板集热器热性能等数据，依据热能公式来确定该栋楼安装平板集热器总面积 Ac=Qw*Cw（tend-ti）f/Jy*cd*（1-L）=60004.18710（55-15）0.5/（12.151060.60.8）=80m式中 ： Ac-直接系统太阳集热器面积 Jy-晴好天气太阳集热器采光表面上日均总太阳辐照量，龙岩市为 12.15MJ/m2天 cd-集热器全日集热效率，取0.6 l-贮水箱及管路损失率，取0.2 tend-热水温度 ti-年平均水初始温度，取15 f-太阳能确保率，龙岩市取0.5由此可见8吨水依据当地情况计算出集热器板数数量80平方米可满足要求。依据屋面具体情况，本项目集热器安装于平屋面，因为太阳能集热器需采取倾斜支架安装在屋面，本项目集热器倾角为30，为确保前排集热器阴影不影响后排，前后排集热器间须保留有效距离。4.1.2水箱数量及大小确实定依据本项目标日用水量及保温贮热水箱有效容积，来确定保温贮热水箱规格尺寸及容积大小。因为本项目为全天候供水系统，日用水量为8吨。所以为该栋楼配置1个10吨加热水箱来满足天天热水储存和供给。4.1.3太阳能集热器参数表：型 号所集热器总面积()兴家00型804.2生能空气能热泵机组确定4.2.1 生能空气能热泵主机设备性能：1、一般型名义工况:环境干球温度20,湿球温度15,初始水温15,终止水温55 2、低温型名义工况:环境干球温度7,湿球温度6,初始水温9,终止水温553、最大负荷工况：环境干球温度43,湿球温度26,初始水温55,实施GB/T21632-商业或工业用及类似用途热泵热水机国家标准4.2.2 龙岩气候计算参数夏季工况干球温度32.6湿球温度26.3相对湿度61%室外平均风速1.8m/s夏季平均温度28.3极端最高温度42.2冬季工况干球温度7.2湿球温度5.8相对湿度81%室外平均风速1.0m/s冬季平均温度5.0极端最低温度0.1年平均工况年平均气温21.6冷水计算参数年平均工况冷水温度15夏季工况冷水温度20冬季最冷工况冷水温度104.2.3、依据热泵机组国家标准要求，热泵机组天天工作时间（最冷工况）以下表所表示（单一用热泵）：序号建筑物名称机组平均天天运行时间（h）备注1宾馆三星级以上15含三星级三星级以下15不含三星级2通常旅馆7（可调）时，水泵P1打开，进行循环，当T1-T395时，P1不开启(按泵循环按键可开启P1，5分钟后停)；当T1100保温层厚度/mm20203040-506、套管本系统工程全部热水管道保温后，户外部分采取0.2mm厚铝皮咬口工艺保护，户内部分采取铝箔布保护。7、阀门（止回阀、调整阀、球阀、多功效阀）a、选择全铜材质阀门。b、系统在配水干管最高处向上抬升高管段设有排气阀，阀下设检修用阀门。c、热水供回水干管上装有温度传感器。d、系统全部泵（阀）前后均装有检修用阀门。e、在热水供给系统管道下列管段上、循环水泵出水管上装有止回阀。f、每组集热器进出水口管道装有辅助阀门。8、温度控制器采取上海精创电器制造生产。该产品功效特点为：制冷制热及报警输出模式可选，温度控制采取回差方法，用户参数设置和管理者菜单设置，用户温度设置上下限限制，传感器故障时，压机定时工作。压机延时可调，温度校正，报警。通用型。技术数据：电源电压：220VAC10%（12VDC10%可选）整机功耗：5W测温范围：40+99控温范围：40+70分 辨 率：1测量精度：1温度校正范围：-5+5压缩机开机延时保护时间：0-9分钟可调压缩机控制输出接点容量：7A/240VAC 整机尺寸：77.034.565.5(mm)面板尺寸：77.034.5(mm)安装尺寸：70.528.5(mm)9、设计方案说明1）、采取时间控制供热水电磁阀2）、设计设计充足考虑节能环境保护原因，节省运行成本，满足环境保护