高层住宅太阳能设计方案

高层住宅太阳能设计方案太阳能发展的几个阶段发展进程单体用户多层住宅高层住宅1.0时代紧凑型家用机紧凑型家用机无2.0时代分体式产品阳台壁挂产品集中集热集中供水系统3.0时代太阳能热水系统与采暖系统结合的分体式产品集中集热、分户水箱系统4.0时代以提高效率和美化建筑为主的革命超导技术应用到分户水箱系统上，以提高效率并防止热量的倒流。大型框架式集热阵列逐渐工厂化、标准化，设计院开始使用“力诺标准”，以太阳能代替飘板来装饰建筑。相变方式的太阳能储能器，以应对阴雨天的影响，太阳能保证率会允许到100%以上。19502,30080620600295005001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,500Energie[kWh/a]能量获得能量损失辅助加热集热器防冻水箱管道热水使用样板案例•地点：南京倾角：10°•外部管路：8m内部管路：8m•水箱200•4口人,200L/d与防冻液比较•多消耗热能80kWh/a•减少电能消耗40kWh/a相当于节约初级能源120kWh/a系统的能耗分析系统运行的能量需求约为集热器获得能量的3%系统设计设计依据：根据实际情况，假设以24层楼为例，24层，共2个单元，96户，每户100升热水用，确定为总用水量10吨。A、晴好天气以太阳能为主。B、供水方式为全天24小时恒温50℃供应热水。C、太阳能集热系统为独立循环系统。第一种方案集中集热-分户水箱集中集热-分户水箱系统图集热面积80m*m15×lpc47-1550太阳能温度40℃--60℃储热水箱（300L）压力温度安全阀换热盘管热水出水自来水供水压力温度安全阀换热盘管热水出水自来水供水压力温度安全阀换热盘管热水出水自来水供水压力温度安全阀换热盘管热水出水自来水供水集中集热-分户水箱系统图优点：水、电不用单独计量，可以个性化使用热水水压和自来水完全一致，便于混水，集体用户的热量可以部分共享，减少了楼顶的载荷，太阳能系统可以实现低成本运营，无需向业主摊销费用。缺点：承压水箱要占用卫生间一定的空间，造价相对其他集中方式较高，考虑到管道热损在原来集热面积上增加25％太阳能集热器组1吨膨胀水箱A、随着居民生活水平的提高，热水的需求量越来越大，目前城市居民使用的太阳能热水器一般都在125升以上，考虑到贵处水箱的放置空间不宜过大，故水箱的容量做了100升，可以在容量不变的情况下提高温度，以获得更高的温度，故由此增加集热面积15％。B、由于间接系统的集热效率降低，我们多增加了15％的集热面积。C、我们采用的是分户储水的方式，集热器面积在总造价里所占的比例较小，有必要花小的代价将集热面积做的更充实我们这样设计的原因是：工作原理在太阳能集热器回水末端设计温度检测点，在室内储热水箱设计温度检测点。太阳能集热器受太阳能照射，吸收了热量，将集热器的冷水升温，热水达到一定温度后，经过供热水管流至楼下每户住宅安装的小水箱导热管内，导热管吸收热量，将水箱内的水加热，同时，被导热管吸收了热量的水通过楼面安装的热水循环泵抽回至太阳能集热器内加热，如此不断循环，将太阳能集热器和管道中的热水作为导热介质，不断升温导热，使小水箱内的水温达到45℃～50℃，满足每天住宅生活用热水需求。太阳能集热器的设计力诺瑞特LPC47-1550工程型集热器，该集热器配有50支直径47MM，长度1500MM的全玻璃真空管。真空管集热器综合性能优于平板式集热器，使用寿命可达15年；这种集热器没有普通太阳能热水器的水箱，而是通过联箱将真空管有效地组合在一起，结构非常紧凑，便于安装，同时运行相当可靠，集热效率较高。太阳能集热器特点集热器特点：1、横排集热器的真空管是以直径来拦截光线，集热器安装倾角的大小，只要保证在当地冬至日真空管前管的阴影不遮挡后管即可。2、集热器的管间距是70MM,该地区处于纬度32.93，冬季太阳光的最小入射角30°，集热器倾角可以最小9°。如果采用竖排集热器，集热器的倾角必须大于当地的纬度加10°才能保证获得最大的太阳能量，这样后支架得很高，严重影响工程整体美观。3、集热器内腔较小，能够使水温快速升高，集热效率超群。真空管管间距70MM集热器最小倾角冬季太阳最小入射角太阳能真空玻璃管真空管是太阳能热水器的最主要集热元件之一，真空管质量好坏直接影响整个太阳能系统的使用。我公司生产的真空管是山东力诺集团采用德国最新专利技术，吸收率高达95%以上，比普通集热管提高了10%，集热效率达到了欧美发达国家先进水平。该真空管获得同行业唯一“CGC金太阳”认证。名称性能参数国家标准吸收涂层的太阳吸收率α≥0.95α≥0.86（AM1.5）半球发射率ε≤0.05ε≤0.09（80℃±）闷晒性能参数H≤2.639MJ/m2H≤3.8MJ/m2空晒性能参数Y≥℃/KWY≥℃/KW平均热损系数ULT＜0.53W/mULT0.90W/m根据系统配置设计一个缓冲水箱作为热水集中器(1吨)，水箱为不锈钢拼装水箱内胆采用SUS304板材，内胆采用1mm不锈钢钢板组装、焊接而成，不仅寿命长，而且使水质纯净；外皮采用0.5mm彩钢板；中间保温层为50-60mm厚聚氨酯保温，保温性能超群。水箱尺寸1000*1000*1000产品特点：①不生锈：本产品内胆选用食品级不锈钢（SUS304）板材，特有的优良耐蚀性，可永久性防锈。②不渗漏：本产品与胶条密封式组装水箱相比，中间密封不用橡胶，本部现场氩弧焊接，焊接质量优良，使用寿命更长久。③重量轻：独特的造型设计和先进冲压加工工艺，板材为1.0mm的不锈钢板，重量只为普通钢制品的20%-30%。④易组装：本产品采用标准板块（1000mm×1000mm），现场任意组装，不受空间场地限制。缓冲水箱设计www.linuo-paradigma.com分户水箱设计水箱内但为搪瓷内胆，内置铜盘管。外皮为0.3MM喷素板材1.内置铜盘管可根据现场实际安装情况，选择在水箱左侧或者右侧安装。2.水箱内置水温显示、预约电加热等功能控制仪，并带遥控控制功能。（后附水箱控制功能说明书）系列规格型号实际水容量外形尺寸内胆尺寸电加热功率内置铜盘管卧式水箱100L95Lφ450×880mmφ390×820mm1.5KWφ16×4500mm控制系统设计控制系统采用我公司自行开发的KING-C型控制仪表。整个控制系统分两个控制部分，太阳能系统部分设计在楼顶，分户水箱部分设计在室内。1、室内控制系统：LPTF-004/W型二合一分体太阳能控制器适用于家用分体式太阳能加热系统,采用数码管显示水温。通过短路选择插针XH（二芯）可以选择循环泵温差循环或自然循环方式的家用分体式太阳能，a、具有电加热功能以及出水停电加热断电保护功能。b、温差循环太阳能加热系统控制温差循环泵。c、同时具有电加热功能以及出水停电加热功能。为了方便用户，特加上了遥控功能，使整个系统更加可靠和更广泛的适用性。2、室外控制系统：控制系统显示功能：a、防冻指示灯：有防冻输出时，指示灯亮，否则不亮。检测管道的温度，并进行循环，防止管道温度过低管道冻结b、循环指示灯：有循环输出时亮，否则不亮。自动检测集热器与储水箱之间的温差，并自动进行循环c、供水指示灯：有供水输出时，指示灯亮，无供水输出不亮。d、加热指示灯：定温加热时亮，否则不亮。温度控制：水温低于设置温度5℃时自动加热，达到设置温度时自动停止加热；智能电热：在定时灯亮时，判断是否需要电热e、数码管显示参数设置时：前两位显示参数代码，后两位显示参数值，控制器功能设计温度显示：控制器上电后，温度传感器采集水箱温度，然后在双位数码管上实时显示出来电加热：控制器上电后，待机状态下，按一下电加热键，蜂鸣器“嘀嘀“两声进入电加热设定状态，设定温度显示区域显示45，并且开始以1赫兹的频率闪烁，每按一下”+”键设定温度上升1度,65度停止,每按一下”-”键设定温度降低1度,35度停止.停止温度设定3秒后控制器自动确认设定温度,同时根据设定温度和实际温度的差值,决定是否开电加热继电器.如电加热继电器吸合,电加热指示灯立即点亮;电加热继电器一旦断开,电加热指示灯立即熄灭.在电加热开启的情况下，再按一下电加热键，电加热功能取消，电加热指示灯立即熄灭。保温功能:在待机状态下,按一下保温键,嘀嘀“两声系统进入保温模式控制，保温指示灯亮，默认设定为42度;保温温度可以设定,设定范围为20-45度，设定方式同电加热方式.默认回差温度为5度;具体过程如下:初次进入保温模式,控制器开始检测水箱水温,连续30分钟内如果水温不升高,并且水箱水温低于20度,则自动开启电加热,达到设定温度则关闭电加热,低于回差再开启电加热,如此循环,保证水箱水温在设定温度到设定温度-5度范围内波动.如果再按保温键则取消，保温指示灯灭。（是否有保温功能及设定温度记录到EEPROM中）。出水断电保护:为确保用电安全,在电加热开启的时候,一旦用水,水流开关就会断开控制器检测到该信号,则关闭电加热继电器,以防漏电功能设计故障报警：水箱温度传感器故障：断路故障报E1短路故障报E2集热器温度传感器故障：断路故障报E3短路故障报E4温差循环：启动条件：当太阳能集热器与水箱温差高于12度时，太阳能温差循环泵启动,面板指示灯亮。关闭条件：回差6度关闭循环泵，面板指示灯灭。温度查询：按一下查询键，数码管显示01，并开始以0.5hz的频率闪烁，闪烁3秒后，停止闪烁，显示当前太阳能集热器温度。系统选择：有无温差循环通过短路选择插针XH（二芯）选择，当短路时为低电平，此时有循环泵，当开路时为高电平，此时无循环泵，此时循环泵继电器被屏蔽。显示面板效果图：显示面板说明：圆形透明窗为遥控接收窗口，颜色为透明色红色指示灯为电加热指示灯，电加热开启时点亮，电加热关闭时熄灭。黄色指示灯为保温指示灯，保温设定时点亮，保温取消时熄灭。绿色指示灯为循环泵指示灯，循环泵开启时点亮，循环泵关闭时熄灭。上下箭头用于调整设定温度。遥控器上的按键和面板上的按键一一对应。水泵设计选用世界顶级水泵-德国威乐水泵通过最佳设计实现了低噪音,耐温100℃以内的热水,法兰形式容易组装.热水在管道中的流速一般为：0.8~1.5m/s供水循环水泵根据实际情况选择。20/15太阳能集热水泵的选择（扬程与流量的选择）0481216050100150200250300PH-254EPH-251/2/3EPH-123EPH-101EHead(m)Capacity(ℓ/min)品牌系列规格型号电源输出功率扬程最大排水量管径德国威乐PH-251E220V/50HZ（单相）250W7.5m13.8吨65mm21/15水泵外观及结构•离心式叶轮高扬程/低噪音设计-最高扬程:7.5m-最大流量:230ℓ/min-噪音:55dB以下•封闭型电机-IPx4防护等级-采用ALDC散热片形式•进/出口连接采用法兰结构管道式水泵采用法兰接口便于安装(65mm)水泵安装调试注意事项•水泵不可受力，即：水泵前后进出口部件的重量要支撑或吊起来，且管路的进出口轴线要与水泵的进出口轴线一致。•水泵不可作为蓄污器，即：在水泵的进口要安装过滤器，在水泵与管路衔接前要冲洗管路。•在水泵进出口处建议安装压力表，以便调试。•水泵在开机前必须注意：4.1系统及水泵要注满水，以防止干转，破坏机械密封4.2系统要排气4.3卧式离心泵要再次进行轴对中4.4必须检查电机及电路.检查主要包括：电机的绝缘情况，电控柜中的过载保护，电机的接线方式和接线盒中的压线是否压紧。一般电机功率≤4KW，采用直接启动，星型接法，电机功率5。54KW，采用Y-△启动方式。•开机程序：1.打开水泵进口阀门，关闭水泵出口阀门5.2点动电机，观察水泵正反转。水泵中无水，决不何以任何方式的水泵运转。5.3开机，观察水泵进出口压力表，慢慢打开出口阀门，在水泵进出口的压力差为水泵的扬程时锁住出口阀门。6．关机程序：6．1慢慢关闭水泵出口阀门6．2切断电源管道的设计系统管道的选择：Dj=√4q/∏∨式中：Dj：管道计算内经v:流速m/s（热水在管道中