黄山市徽州区热水工程.doc

黄山市徽州区人民医院医技住院楼太阳能热水工程黄山市徽州区人民医院医技住院楼太阳能热水工程方案书滁州伯恩太阳能科技有限公司2011年10月25日黄山市徽州区人民医院医技住院楼太阳能热水工程方 案 书项目单位：黄山市徽州区人民医院编制人： 审核人： 批准人： 编制单位：滁州伯恩太阳能科技有限公司方案编号：GC-FA-2011-049编制时间：2011年10月25日目录前言4第一章工程概况5第一节工程现状5第二节客户供热需求5第三节环境参数5一、太阳能辐照量表5二、供热方式6第四节设计标准6第二章太阳能系统设计方案7第一节太阳能系统设计7一、太阳能系统运行原理图7二、太阳能运行原理7第二节太阳能系统的组成8一、太阳能循环系统8二、辅助加热系统8三、热回水系统8四、太阳能控制系统8第三节太阳能系统相关计算9一、集热器面积计算9二、系统的得热量计算10第三章主要设备选型及工程造价10第一节主要设备选型10一、集热器选型及相关参数10二、水箱选型及其特点12三、水泵选型及其特点12四、辅助加热装置选型及其特点12五、管道选型及其特点13第二节工程报价13第四章工程相关15第一节经济效益及环境效益分析15一、经济效益分析15二、环境效益分析16第二节售后服务16第三节移交用户文件18第四节工程设计参照引用标准18第五章企业相关资质20前言中德合资伯恩太阳能科技有限公司，位于安徽省滁州市境内，注册资本人民币5000万元，建筑面积6万平米。公司主要从事太阳能平板集热器、保温水箱与成套控制系统的生产，以及太阳能供热采暖系统、太阳能热电系统、太阳能制冷系统的成套系统研制、开发、生产、销售、施工和服务。公司拥有一支国内一流的技术和管理团队，以多年的研发、生产、销售经验积累，在太阳能集热和应用技术的储备，企业以高起点、集约化的规模优势为其核心竞争力。伯恩集热器是在德国工艺和技术的基础上，自主研发，设计出具有高效率、高可靠及长寿命的太阳能平板集热器，其外形美观、集热高效、传热迅速、安装便捷，可以在低温零下55度下自如应用，产品设计完全与现代建筑美观融合，在小区单户应用、集中供热等领域中无可蓖美之产品，在多层、高层、小高层和工业企业应用，是节能降耗首选之产品。公司自主研发，设计出具有自主知识产权的数显智能保温水箱与成套控制系统，实现了智能故障诊断、漏电保护、光照检测、停电记忆、加热上下限设置、温差上下限设置、定时加热、恒温加热和独特的节能模式，自动控制与人性化的多功能自主设定。公司投入2.8亿元人民币建成国内最先进的第一条集热器自动化生产线和检测实验中心，年可产36万台（套）的太阳能平板集热器和15万台（套）热水箱，使伯恩太阳能科技有限公司一举成为国内技术最先进、检测最完善的太阳能平板集热器生产企业之一。本次设计使用悬挂式平板集热器采集太阳能热量，利用集热器、水箱、热泵、供水管网为医院提供生活用热水，设计能力为额定工况下日供55热水20m3,太阳辐射不足时由空气源热泵补充。本套系统采用太阳能配空气源热泵机组，按照每天加热20吨水到55计算，电费按照1.00元/度计算，整套太阳能系统需要花费电费49542.00元/年。如果采用纯电加热20吨水至55计算，电费按照1.00元/度计算，每年需要花费电费297093.02元。太阳能配空气源热泵机组比单一电加热节约电费约247551.00元/年。本工程投资约119.0299万元，预计5年左右可以收回投资成本。第一章 工程概况本项目位于黄山市，该项目为黄山市徽州区人民医院项目，按现场位置情况及用水需求，需要安装185块KLC-1020-E伯恩高效集热器约370。太阳能供热水系统安装在建筑物楼顶天面上。本套系统采用直接循环/集中集热的全天候供热系统。当冬季太阳能辐照量不足或天气情况不佳时由空气源热泵辅助加热系统进行补充。第一节 工程现状项目位于安徽省黄山市徽州区境内，为徽州区人民医院提供热水。根据业主方提供的建筑图纸，本栋建筑物的建筑面积面积为16041.96，整栋建筑朝向南偏西方向。本项目集热器安装方向为南偏西41，水箱安装在楼面承重上，保证楼面安全。第二节 客户供热需求表1 用户需求表用水量夏季20000L冬季20000L水箱基础温度夏季25冬季20水箱终止温度55第三节 环境参数一、 太阳能辐照量表表2 太阳能辐照量表月份123456辐射量MJ/月207.5213.5292.8360.7473.4452.3月份789101112辐射量MJ/月562.6489459.7366.3265.2217.1全年太阳能辐射总量4360.1MJ/年平均日辐射量11.95 MJ/夏季太阳能辐射总量3164 MJ/季平均日辐射量14.785 MJ/冬季太阳能辐射总量1196.1 MJ/季平均日辐射量7.92 MJ/地理北纬地理东经年日照时数30.187870118.1442261657.9二、 供热方式本系统采用集中集热/全天候供热的温差强制循环的供热水方式，利用工作站和循环泵迫使水在集热器与储水箱之间强制循环。当集热器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置将自行启动使水流动。水入口处设有止回阀防止夜间水由集热器逆流，引起热损失。第四节 设计标准表3 设计参照标准标准号标准名称GB50015-2010建筑给水排水设计规范GBT18713-2002太阳能热水系统设计和安装通用技术规范GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范第二章 太阳能系统设计方案第一节 太阳能系统设计一、 太阳能系统运行原理图图1 太阳能系统运行原理图二、 太阳能运行原理（一) 当太阳能集热器出口温度高于储热水箱的温度8时，中央控制器命令太阳能循环水泵启动，将太阳能集热器的。当集热器出口温度低于设定温度下限，太阳能循环水泵停止工作。（二) 以上过程反复循环,逐渐将储热水箱的温度升高到60 左右。（三) 本系统采用高效节能空气源热泵机组，温差强制循环加热，热泵运行与 太阳能系统互锁运行，以满足太阳能辐射偏低或者环境气温偏低时的使用。（四) 本系统采用定温回水方式，保证供热水系统随时供应热水。第二节 太阳能系统的组成一、 太阳能循环系统本工程太阳能循环系统采用直接式温差循环，通过太阳能集热器吸收热量不断循环加热水箱内的水，以便用户使用热水。两个10000L储热水箱中的热水，采用重力供水方式，定温回水，高峰时段定时加压，以满足用水需求。二、 辅助加热系统当太阳辐射强度低或者在严寒的冬天，使用空气源温热泵进行补充。热泵选用3台商用循环式热泵热水机组并联运行，其型号为LWH-200C，单机额定制热功率为43.2kw。三、 热回水系统本套系统配置了热回水系统，在使用前启动热回水系统可以将供水管网中的低温水回到水箱，以保证用户使用高温热水。四、 太阳能控制系统全自动控制实现对太阳能的全天候自动控制，为确保用户使用方便，本系统还配置了手动控制系统。太阳能系统采用自动排空防冻。第三节 太阳能系统相关计算一、 集热器面积计算太阳能安装面积以当地太阳能辐射量和热水耗热量为基本依据，参照GB50364-2005之规定，按下式计算: 式中直接系统集热器总面积，;Qw 日均用水量，kg;Cw 水的定压比热容，4.186kJ/(kg );Tend 贮水箱内水的设计温度;Ti 水的初始温度;Jt 当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，KJ/ m，f 太阳能保证率;cd 集热器的年平均集热效率;根据经验取值宜为0.25 - 0.50L 贮水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20 - 0.30；RB 根据安装条件的补偿面积比；BA 根据安装条件的补偿面积比计算的补偿后的安装面积；计算表格及计算结果如下表（表4）表4 太阳能集热器面积及得热量参数QwkgCwkJ/(kg )TendTiJtKJ/ m2cd补偿面积比RB补偿后面积BA全年200004.186552011945.480.20.45681.38280.88774.2987夏季200004.186552514785.050.050.55325.11830.88369.4527冬季2000041920.20.41155.9970.881313.633根据黄山市徽州区人民医院的建筑图纸，考虑技术经济性等因素，太阳能集热器安装面积按照侧重夏季使用，安装集热器面积为370，共185块。集热器（含支架）最大重量约56kg/。集热器的倾斜角度按照当地纬度安装。二、 系统的得热量计算1. 太阳能得热量计算太阳能系统得热量计算，以安装面积和当地太阳能辐射量为基本依据，参照GB50364-2005之规定， 计算结果如下表：表5 370太阳能集热器的得热量季节太阳能安装面积（）系统效率系统日得热量（Kwh）全年774.29870.36813.95349夏季369.45270.5225697.67442冬季1313.6330.32813.953492. 辅助加热设备计算及选型表6辅助加热设备计算表季节Qw kgCw KJ/(kg)T Q kwh制热量Kw/h冬季200004.186351279.07116.2791根据计算结果我们选择型号为LWH-200C的额定功率为43.2kwh的热泵机组3台，满足供热需求。第三章 主要设备选型及工程造价第一节 主要设备选型一、 集热器选型及相关参数本套系统选用伯恩公司KLC-1020-E型集热器，集热器的具体性能参数如下表：表7 集热器性能参数表KLC-1020集热器外型简图KLB-1020集热器技术特性表 基本设计参数总面积2.0基本设计参数保温标准0.055Wm. 适应环境温度-5560重量28kg闷晒温度190热学及光学性能参数体积1m2m0.075m工作压力0.6MPa设计寿命15年循环工质超导液H2O工质容量0.8L瞬时效率截 距，a0.72接口外径22总热损系 数U6.0（w。）连接方式卡套式热学性能参数透射比=0.910.01运行方式直接间接太阳吸收比=0.950.02安装方式悬挂式红外发射率=0.050.02热传递方 式热传导机械性能参数符合GBT 6424-2007第六项技术要求并通过相关测试吸热体材料铝吸热体涂层黑铬涂层设计标准GBT 6424-2007保温材料聚氨酯检验标准二、 水箱选型及其特点储热水箱容积20000L，材质为不锈钢板制做，聚氨酯发泡保温。本系统采用立式不锈钢常压滚筋水箱，其内胆为SUS304不锈钢，外包为SUS202不锈钢。其特点如下： 立式常压水箱，自然温度分层明显； 不锈钢滚筋水箱强度高、重量轻、外型整洁，具有造型美观、造价低、寿命长、安装简单等特点； 耐腐蚀性能优越，密封性能好；抗冲击性能大，抗震性能强； 卫生无毒、耐蚀性强，彻底反射在阳光吸收热量，内部不滋生藻类，任何时候都保证水质清洁。 三、 水泵选型及其特点本方案选用广州第一水泵厂生产的热水管道泵具有以下特点： 体积轻，质量优，噪声小。水泵扬程随流量变化较小； 可卧式可立式安装，质量稳定可靠，使用寿命长。四、 辅助加热装置选型及其特点空气源热泵具有以下特点 热水温度高 最高输出热水温度为85。 运行费用低 绿色环保 安装方便 运行安全可靠，不受气候因素影响 适合低温环境运行五、 管道选型及其特点本套系统采用PPR管道，其主要特点如下： 无毒、卫生。 保温节能。 较好的耐热性。 使用寿命长。 安装方便。 物料可回收利用。 重量轻，韧性好，耐冲击。第二节 工程报价表8 工程报价表序号名称品牌规格单位数量单价/元合计/元1集热器伯恩KLB-1020-E块1851890.00 349650.00 2集热器横担米41412.65 5237.10 3集热器支架付20560.50 12402.50 4水箱10000L个210450.00 20900.00 5热泵机组LWH-200C台321230.00 63690.00 6热泵循环泵广一GD80-21台25083.10 10166.20 7太阳能循环泵广一GD50-17台23076.70 6153.40 8回水循环泵广一GD50-17台23076.70 6153.40 9PP-RDN25米12115.43 1867.39 10PP-RDN32米9723.86 2314.32 11PP-RDN40米11937.35 4444.06 12PP-RDN50米5458.67 3168.40 13PP-RDN65米683.18 499.09 14PP-RDN80米11119.49 1314.42 15PP-RDN100米41160.57 6583.25 16Y型过滤器DN40个1277.20 277.20 17Y型过滤器DN100个1126.50 126.50 18止回阀埃美柯DN50个4148.50 594.00 19止回阀埃美柯DN65个2135.30 270.60 20止回阀埃美柯DN100个3209.77 629.31 21电磁阀DN25个1286.00 286.00 22电磁阀DN40个1572.00 572.00 23自动排气阀DN50个2352.00 704.00 24蝶阀埃美柯DN80个2165.66 331.32 25蝶阀埃美柯DN100个6209.77 1258.62 26通用阀门埃美柯DN25个844.33 354.64 27通用阀门埃美柯DN32个355.10 165.30 28通用阀门埃美柯DN40个1281.51 978.12 29通用阀门埃美柯DN50个8125.18 1001.44 30通用阀门埃美柯DN65个4910.14 3640.56 31控制器套13080.00 3080.00 32钢架部分项1193050.00 193050.00 33工程杂件项17018.63 34安装费项1160000.00 35企业利润项1250000.00 36税费项71417.99 总计1190299.76 总计：1190299.76 人民币大写：壹佰壹拾玖万零贰佰玖拾玖元柒角陆分表9 钢架部分造价序号名称品牌规格单位数量单价总价1槽钢国标#2021000米216650.0081900.002槽钢国标#2011000米116650.0042900.003槽钢国标#2052500米52.52650.0068250.00总计193050.00第四章 工程相关第一节 经济效益及环境效益分析一、 经济效益分析利用太阳能系统进行热水循环利用在有效减少环境污染，响应国家能源产业政策的同时也能够获得很高的社会效益和经济效益。具体经济效益比较见下表：表10不同类型供热水所需年运行费用对比不同类型供热水所需年运行费用对比单一电加热（元/年）太阳能配空气源热泵辅助加热太阳循环设备（元/年）辅助加热设备（元/年）297093.02207047472计算说明：（1） 单一电加热按照每天加热20吨55的水，电费按照1.00元每度计算全年需要花费电费297093.02元（2） 太阳能循环设备按照2台太阳能循环泵和2台回水泵每台功率1.5kw，每天运行3小时，运行225天，每天电费1.00元计算太阳能循环设备每年运行费用为2070元（3） 辅助加热设备按照343.2台43.2kw的热泵机组，2台4kw的热泵循环泵每天运行3小时，运行115天计算，每天电费1.00元计算辅助加热设备年运行费用为47472元（4） 太阳能配空气源热泵年运行费用为49542元采用太阳能配空气源热泵辅助加热生活用水，年运行费用为49542元，其中太阳能循环设备年运行费用为2070元，热泵年运行费用为47472元。太阳能配常空气源热泵辅助加热比单一电加热年节约费用247551元。二、 环境效益分析太阳能属于清洁可再生能源，它在开发、输送、利用排放的全过程中，对环境和生态不造成任何污染。天燃气、风能、水电等都属于清洁能源。图2各类能源二氧化钛排放量柱状图从上图对比可以清晰的了解到太阳能资源是现有资源中对环境污染最低的能源。在本工程中主要采用了太阳能资源对环境污染较小，有着极高的环境效益。本套方案采用太阳能配热泵的供热水系统，其中太阳能属于清洁能源对环境污染特别小，而热泵从其自身的特点看,其运行无任何的燃烧物及排放物，是一种可持续发展的环保型产品。所以本套系统从整体来看对环境的污染比较小，能够有效减少二氧化碳的排放。第二节 售后服务 伯恩公司拥有“真诚服务让您满意”的服务体系，以特约网点和训练有素的服务队伍为依托的专业服务体系，从售前、售中到售后为客户提供全方位的优质便捷的服务。伯恩的服务工程经过国际标准的专业培训和上岗资质认证，以严谨专业的服务态度营造企业的信誉。无论在何时何地，伯恩服务都会以最专业的姿态出现在客户身边，提供专业有效的服务。一、 售后服务须知1. 维修保养服务自产品安装实验完毕后，排除人为拆装、损坏或不可抗拒因素造成的情况下：（1） 平板太阳能集热器和保温水箱内胆5年免费保修（2） 太阳能自动控制系统、辅助电加热1年免费保修（3） 提供终身上门维修服务2. 出现下列任何一种情况实行收费维修： （1） 用户使用不当而损坏。（2） 用户自行拆卸并损坏。（3） 无发票和保修证。（4） 发票或保修证被私自涂改。（5） 超过保修期。3. 产品使用咨询答疑服务通过售后服务热线和服务网点，帮您解答在使用BOEN系统产品过程中的任何疑问4. 客户回访服务全国联网，建立专属用户档案，定期电话回访。5. 机器上的条码为售后专用，请注意保留。二、 保修保修凭使用说明书上的保修证为保修凭证。保修范围参见本节。三、 系统使用注意事项：（1） 定期检查系统功能状态，检查电脑板工作状态是否正常。（2） 为保证太阳能热水中心的良好运行，建议您长期保持控制器电源接通，并工作在太阳能加热状态。（3） 正常使用时，储水箱自来水入口阀门应处于常开状态；洗浴时仅需打开混合阀阀门调节好水温，即可放心使用。（4） 安装或维修时注意将传感器探头尽可能插到传感器安装孔底部，避免传感器采集信号有误。（5） 夏季长期不使用时不应将系统关闭防止集热器过热。（6） 当系统联系运行1个月以上时，建议您定期检查时钟走时偏差是否过大，以便及时校准时钟，确保预约加热和智能加热功能的正常运（7） 如果电源线损坏，必须由售后人员用专用线缆进行更换（厂家提供）。（8） 若储水箱温度超过85，太阳能站显示面板上会显示高温报警，这时应先断电，适当放掉一部分热水并补充冷水，降低温度后，重新接通电源即可排除故障。（9） 水泵启动温差值建议日照强的季节（如夏季）选用15，日照弱的季节（如冬季）选用10.（10） 长期不使用，再次使用太阳热水器时，为避免伤害事故的发生，使用前应先将系统排气注水满后启动，将可能存在于管道内的气体从管道内排出，此时开启的阀门附近不能吸烟或有其它明火。同时还应仔细检查热水器各部件是否处于完好状态，并确认内胆充满水后方可投入使用。第三节 移交用户文件根据国标GBT18713-2002/太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范，移交用户文件应包括以下内容：表11 移交用户文件序号移交用户文件名称参见1系统的布置图详见设计图2系统的管路图与电路图详见设计图3系统回路的最大工作压力详见太阳能系统设计一节4工作极限零下50-60可运行自如5系统运行注意事项见本方案中