太陽能採暖系統
方案書專案名稱：太陽能採暖系統方案
設計單位：上海暖嘉供熱工程****
位址：上海市場中路3658弄39號
**： 400-021-1202
設計時間： 2023年 6月 10日
工程編號： nj201406010
1、工程概述與要求
1.1某辦公樓，面積5800平方公尺。現設計用供熱部分為太陽能系統輔助熱源採暖。鑑於該太陽能採暖系統用於某辦公樓特點，方案設計應充分考慮以下問題：
1.2系統應保證全天24小時**採暖，以方便使用和管理；並考慮在採暖用量突然顯著增多的特殊用水情況下，確保採暖的**；
1.3系統應配置輔助加熱設施，以解決陰雨天或太陽能不足時的採暖**問題；同時應優先利用太陽能加熱，以達到節能降耗的目的；
1.4應結合系統所處地域特點，考慮冬季防凍等相關問題；
1.5在保證質量及使用要求前提下應盡可能降低造價，提高系統價效比。
2、系統基本設計
2.1根據改地區全年氣溫溫差大的特點，選用熱效率高、經濟實惠的玻璃-金屬真空管式太陽集熱器。
2.2採用太陽能與聯合供採暖的系統方案，並優先利用太陽能。當陰雨天或太陽能不足時，用採暖系統輔助加熱補充採暖，並充分利用太陽能，最大限度地減少用氣量，降低執行費用。
2.3太陽能系統設計為直流式定溫放水太陽採暖系統，達到充分利用太陽能。直流式系統分虹吸式和定溫放水型。
定溫放水型特別適合大型太陽能採暖裝置，布置也較為靈活，缺點是要求效能可靠的電磁閥和控制器，從而使系統較為複雜，在當前的技術條件下，值得推廣。
直流式採暖系統按控制方式有3種：一是流量控制式，適用於大面積系統。當水壓不足時為克服管道阻力可在系統中加入小型水幫浦。二是溫控閥控制式(或膨脹閥控制式)適用於小面積
直流採暖系統。該系統因不用常規能源又獲得較多的系統效率而得到使用者的歡迎。三是電磁閥控制式，大小面積都適用，但還未有專用電磁閥。
2.4冬季管路防凍採用低溫時水幫浦自動迴圈和自限溫伴熱帶自動啟動的雙重防凍設計，防止管路結冰凍壞。
2.5採用工業級cpu 可程式設計電腦控制器，實現太陽能系統的全自動化、智慧型化，確保控制系統的可靠性，實現自動化執行，並可以根據使用者的實際需要修改控制程式，使太陽能系統實現真正意義上的全自動控制和智慧型化管理。
2.6採暖**採用變頻增壓迴圈供水方式，為了減少採暖迴圈的熱損失，在採暖回水末端加裝乙個可根據管道水溫自動控制的電磁閥。當管道溫度低於40℃時，電磁閥自動開啟；當採暖迴圈使管道水溫達到水箱水溫時，電磁閥自動關閉。
綜上所述，不同型別的產品各有其優缺點。我們認為：選擇全玻璃真空管太陽集熱器比較合適，熱效率高，經濟實用，是目前國內市場普遍使用,生產成熟的產品。
3、系統執行原理
系統執行原理如上圖所示。
3.1正常情況下，太陽能定溫加熱在光照條件下，當太陽集熱器內水溫達到設定水溫時（可在0～100℃之間任意設定，一般設定在45～55℃之間），電腦控制器使供冷水電磁閥自動開啟，自來水進入太陽集熱器底部，同時將太陽集熱器頂部達到設定溫度的採暖頂入儲採暖箱；當太陽集熱器頂部水溫低於設定溫度時（一般定在40～45℃之間），電腦控制器使供冷水電磁閥自動關閉。如此執行，不斷將達到設定溫度的採暖頂入儲採暖箱儲存。
3.2儲採暖箱滿水位時，太陽能溫差迴圈加熱當儲採暖箱水滿時，為了防止水滿溢流，電腦控制器使太陽能系統自動轉入溫差迴圈。當太陽能集熱器水溫高於儲採暖箱水溫時，迴圈水幫浦自動啟動，將儲採暖箱內較低溫度的水幫浦入太陽能集熱器繼續加熱，同時將太陽能集熱器內較高溫度的採暖頂入儲採暖箱。
通過使儲採暖箱水溫公升高的方法儲存太陽能集熱器吸收的太陽能。當使用者使用採暖，使儲採暖箱水位下降後，電腦控制器使太陽能系統自動轉入定溫加熱。
3.3太陽能不足時，自動啟動輔助加熱電腦控制器將隨時監測儲採暖箱水溫，當水箱水溫達不到使用要求時，自動啟動燃氣採暖器併聯系統加熱，以保證採暖**。
3.4儲採暖箱水位控制
plc 控制器將隨時監測儲採暖箱水位。在天氣正常的情況下，儲採暖箱的水位在一天中不同的時間將達到不同的水位。如果在某一時間內，儲採暖箱的水位沒有達到正常的水位，說明太陽能產採暖不足或使用者用採暖過度，此時，plc 控制器使輔助加熱自動啟動，當達到正常水位時，plc 使輔助加熱自動停止。
3.5儲採暖箱水溫控制
當由於迴圈散熱等原因，使儲採暖箱的水溫低於設定值時（一般應設定在45～55℃之間），plc 控制器會自動根據情況選擇加熱方式。當太陽能正常時，自動啟動太陽能迴圈水幫浦，通過太陽能加熱儲採暖箱內的水；當太陽能不足時，自動啟動燃氣採暖器併聯系統輔助加熱，加熱到設定溫度，輔助加熱自動停止。
3.6用採暖
採用變頻恆壓迴圈供採暖方式，減少電能的消耗。
3.7系統遠端監控
控制器可以和智慧型手機結合使用顯示太陽能系統的水箱水溫及水量。
3.8某辦公樓太陽能採暖系統設計特點。
3.8.1系統安全可靠。充分考慮了防風、防雷、防凍、抗冰雹、防漏電、防高溫，保證系統安全。
3.8.2優先和充分利用太陽能。
電腦控制器會根據天氣情況準確計算輔助加熱啟動時間，以最大化利用太陽能，節約常規能源；燃氣採暖器併聯系統輔助加熱補水通過太陽集熱器，即使在陰天太陽能只起一點作用時，也能將其充分利用起來。
3.8.3cpu 智慧型控制，全自動執行。
採用工業級c pu ，執行穩定可靠；具有計算功能，準確計算輔助加熱啟動時間，充分利用太陽能；可實現遠端監控及程式公升級；可顯示水溫、水量太陽能執行狀態、故障資訊。
3.8.4設計了暖氣換熱系統，節約燃氣。經計算，換熱熱量不影響採暖；優質板換換熱，只要有5℃溫差即可換出熱量；體積小，安裝非常方便。
3.8.5設計了應急作業系統。保證維修期間的採暖**，如果太陽能系統出現問題，可以啟動應急作業系統，保證維修期間採暖**。
3.8.6採暖**採用變頻技術。保證採暖恆壓**，同時節約電能消耗。
4、太陽能採暖系統設計計算
4.1設計計算
某辦公樓供暖面積5800平方公尺。
4.2.1設計小時採暖量
式中: -----設計小時採暖量，l/h；
-----設計小時耗熱量，w
設計採暖溫度， =55
-----設計冷水溫度， =4
r-----採暖密度 ，r =0.986kg/l
計算得： =16558.1l/h
4.2.2全天**採暖系統的採暖迴圈流量
式中: ----全日**採暖的迴圈流量（l/h
-----配水管道的熱損失（w），取設計耗熱量的5
-----配水管道的採暖溫度差，取5
計算得： =8326.4l/h
4.2.3管路直徑、流速、及水力損失[5
根據水管的設計流量，取管路直徑=0.02m，流速取v=1m/s,則管路單位長度損失
re=25062<100000
採用勃拉休斯（blasius）公式
0.025
單位長度的沿程阻力損失
=628.67pa/m;
4.2.4太陽能集熱面積確定
太陽集熱器選型
目前國內使用的太陽集熱器型別主要有真空管型太陽集熱器、平板太陽集熱器、熱管真空管太陽集熱器等。真空管式太陽能集熱器防凍性差，中低溫條件下效率高，造價低。真空管太陽集熱器防凍性好，集熱效率高，造價較低，但存在炸管洩漏的可能。
熱管真空管集熱器可在- 50℃條件下使用，但熱管換熱效果差，且使用效果直接受到熱管本身質量和壽命的影響，部分熱管出現質量下降和衰減問題，不容易被發現，且成本高。綜合考慮：根據張家口地區氣溫特點，選擇中低溫熱效率高，造價低的真空管式集熱器。
查[6]，可得張家口全年的平均日照輻射量，氣溫等引數如下圖所示
全年平均氣溫ta=7.8℃；
年平均輻照量為jt=13.784mj/(m2·d)；
採暖水管進口溫度ti=tl/3+2*tr/3=41.3℃；
太陽能揚水系統方案
設計方案 專案名稱 太陽能光伏揚水系統 專案地點 南非普利托利亞 專案建設目的 採用太陽能光伏發電驅動潛水幫浦，為當地百姓提供生活飲用及植被灌溉等用水需求。位於非洲大陸最南部，北鄰奈米比亞 波札那 辛巴威 莫三比克和史瓦帝尼。東 南 西三面為印度洋和大西洋所環抱，地處兩大洋間的航運要衝 西北部為沙漠...
太陽能供電系統技術方案
2009 09 27 1.概述 北京意科公司是一家在太陽能電源系統方面具有豐富經驗的電源專業公司，已經為客戶設計和安裝的數千套太陽能電源系統。其專用的設計軟體ycase在無數次的設計過程中，經過北京意科公司技術專家的補充 完善 提高，該軟體現已成為北京意科公司重要的技術資源。ycase設計的太陽能電...
太陽能路燈太陽能的優勢
無論是現在還是將來，太陽能都擁有廣闊的市場前景。潛力無限的太陽能是一種清潔 高效而且可持續的可再生能源。同時，使用太陽能也是乙個明智的財務選擇。太陽能是環保的選擇 如果您知道使用太陽能將為您的孩子留下乙個更環保的美好世界，您一定會感到自豪。太陽能燈系列照明是今年來照明工程中利用太陽能部分替代傳統照明...