太陽能熱水工程設(shè)計(jì)手冊

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上太陽能熱水工程設(shè)計(jì)手冊1 太陽能熱水工程概述一般講，只要是供熱水量大于0. 6t的太陽能熱水系統(tǒng)都可以叫太陽能熱水工程。通常包括太陽能集熱器、儲水箱、水泵、連接管道、支架、控制系統(tǒng)和必要時(shí)配合使用的輔助能源。1.1 太陽能熱水系統(tǒng)分類1. 按有無換熱器劃分太陽能熱水系統(tǒng)按有無換熱器劃分可分為:直接系統(tǒng)和間接系統(tǒng)。（1）直接系統(tǒng)，也稱為單回路系統(tǒng)或單循環(huán)系統(tǒng)，是指最終被用戶消費(fèi)或循環(huán)流至用戶的熱水直接流經(jīng)集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)。（2）間接系統(tǒng)，也稱為雙回路系統(tǒng)或雙循環(huán)系統(tǒng)，是指傳熱工質(zhì)不是最終被用戶消費(fèi)或循環(huán)流至用戶的水，而是傳熱工質(zhì)流經(jīng)集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)。2. 按

2、集熱與供熱水范圍劃分太陽能熱水系統(tǒng)按集熱與供熱水范圍劃分可分為:集中供熱水系統(tǒng)、集中-分散供熱水系統(tǒng)和分散供熱水系統(tǒng)。（1）太陽能集中供熱水系統(tǒng)，是指采用集中的太陽能集熱器和集中的儲水箱供給一幢或幾幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。（2）太陽能集中-分散供熱水系統(tǒng)，是指采用集中的太陽能集熱器和分散的儲水箱供給一幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。（3）太陽能分散供熱水系統(tǒng)，是指采用分散的太陽能集熱器和分散的儲水箱供給各個用戶所需熱水的小型系統(tǒng)。3. 按輔助能源加熱設(shè)備安裝位置劃分太陽能熱水系統(tǒng)按輔助能源加熱設(shè)備安裝位置劃分可分為:內(nèi)置加熱系統(tǒng)和外置加熱系統(tǒng)。（1）內(nèi)置加熱系統(tǒng)，是指輔助能源加熱設(shè)備安裝在太陽能熱水系

3、統(tǒng)的儲水箱內(nèi)。（2）外置加熱系統(tǒng)，是指輔助能源加熱設(shè)備不是安裝在儲水箱內(nèi)，而是安裝在太陽能熱水系統(tǒng)的供熱水管路上或儲水箱旁。4. 按輔助能源啟動方式劃分太陽能熱水系統(tǒng)按輔助能源啟動方式劃分可分為:全日自動啟動系統(tǒng)、定時(shí)自動啟動系統(tǒng)和按需手動啟動系統(tǒng)。（1）全日自動啟動系統(tǒng)，是指始終自動啟動輔助能源加熱設(shè)備，確?？梢匀?4小時(shí)供應(yīng)熱水的太陽能熱水系統(tǒng)。（2）定時(shí)自動啟動系統(tǒng)，是指定時(shí)自動啟動輔助能源加熱設(shè)備，從而可以定時(shí)供應(yīng)熱水的太陽能熱水系統(tǒng)。（3）按需手動啟動系統(tǒng)，是指根據(jù)用戶需要，隨時(shí)手動啟動輔助能源加熱設(shè)備的太陽能熱水系統(tǒng)。1.2 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用太陽能熱水系統(tǒng)的最終目的是在壽命

4、期內(nèi)，穩(wěn)定地為用戶提供一定溫度、一定數(shù)量的熱水，滿足用戶熱水需要，因此，太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“熱裝置高效可靠，供給水及循環(huán)系統(tǒng)合理適用，輔助能源經(jīng)濟(jì)實(shí)用”的原則。太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用表如表6.1所示。2 技術(shù)資料準(zhǔn)備確定太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，就要充分考慮用戶單位的具體實(shí)際，根據(jù)需要科學(xué)設(shè)計(jì)，使其達(dá)到合理、可靠、先進(jìn)。2.1 現(xiàn)場勘查（1）太陽能熱水系統(tǒng)安裝點(diǎn)有關(guān)資料:地理位置（緯度）、屋面情況（屋面荷載、平頂或斜頂）、承重墻（梁）分布、周圍有無高大建筑物、集熱器放置所需正南方向的日照情況，以及消防管及其他管道、設(shè)備、設(shè)施的分布和高度尺寸。（2）集熱器與前面遮陽物的距離:測量可能對集熱器

5、產(chǎn)生陰影的建筑物的高度。（3）水源:從天面水池接人時(shí)，要測量水池的最高水位和最低水位；從市政管網(wǎng)接入時(shí)，應(yīng)了解在用水高峰季節(jié)和用水高峰時(shí)段的水壓情況。（4）電源:對熱水系統(tǒng)配有用電設(shè)備的，需了解電壓、輸電線路可供容量及接駁位置和控制箱的安裝位置；特別是加熱裝置為電熱管時(shí)，應(yīng)了解用戶的供電容量和安裝點(diǎn)的供電線路是否滿足要求，如果用戶是自己發(fā)電，還應(yīng)了解頻率、相電壓、線電壓情況。（5）燃油（氣）的供給：對已確認(rèn)的使用燃油（氣）作加熱裝置或輔助加熱裝置的，要了解燃油（氣）接駁位置和燃?xì)獾姆N類、壓力能否滿足要求；對于已有地下儲油設(shè)施的，或只設(shè)地面油泵的，自活動油車將油從地面抽人天面熱水爐的日用油箱時(shí)，

6、應(yīng)與客戶協(xié)商好天面油箱、地面油泵的位置及大（日用油箱與燃油熱水鍋爐應(yīng)有7m以上的安全距離）。（6）冷熱水交接位置:要了解冷水從哪里接駁，哪些位置需要供熱水（開）水，與供水點(diǎn)的管網(wǎng)安裝有關(guān)的建筑物平面及立面尺寸要測量準(zhǔn)確。（7）太陽能集熱器的安裝位置對建筑物屋面承載的要求。一般地區(qū)屋面的承載力應(yīng)大于150kg/m2；沿海地區(qū)因有臺風(fēng)的影響，屋面的承載應(yīng)大于200kg/m2.（8）根據(jù)集熱器的面積擬定集熱器的擺放位置與熱水箱的位置。將用戶相關(guān)調(diào)查材料記錄在表6.2中。2.2 熱水系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算1. 系統(tǒng)日耗熱量、熱水量計(jì)算全日供熱水的住宅、別墅、招待所、培訓(xùn)中心、旅館、賓館、醫(yī)院住院部、養(yǎng)老院、幼兒

7、園、托兒所（有住宿）等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的日耗熱量可按下式計(jì)算:2. 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量、用水量計(jì)算熱水加熱設(shè)備的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)耗熱量、熱水量和熱媒耗量來確定，同時(shí)也是對熱水供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的主要依據(jù)。1）耗熱量計(jì)算（1）全日供應(yīng)熱水的住宅、別墅、招待所、培訓(xùn)中心、旅館、賓館的客房（不含員工）、醫(yī)院的住院部、養(yǎng)老院、幼兒園、托兒所（有住宿）等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量應(yīng)按下式計(jì)算:（2）定時(shí)供應(yīng)熱水的住宅、旅館、醫(yī)院、即工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、學(xué)校、劇院、體育場館等建筑，其集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量應(yīng)按下式計(jì)算：公共浴室和工廠、學(xué)校、劇院、體育館等浴室中的淋浴器和洗臉盆

8、同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)按100計(jì)算；客房中設(shè)有浴盆的賓館、旅館，按60-70計(jì)算，其他器具不計(jì)；醫(yī)院、療養(yǎng)院的病房衛(wèi)生間的浴盆按25-30計(jì)算，其他器具不計(jì)；全日制供應(yīng)熱水的住宅，每戶設(shè)有浴盆時(shí)，僅計(jì)算浴盆，其他器具不計(jì)。2）熱水量的計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量可按下式計(jì)算：（1）全日制供應(yīng)熱水的的系統(tǒng)，用水量可按下式計(jì)算：（2）定時(shí)供應(yīng)熱水的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)小時(shí)用水量可按下式計(jì)算：2.3 太陽能熱水系統(tǒng)集熱器換熱計(jì)算1. 直接系統(tǒng)集熱器總面積的計(jì)算假設(shè)，日用水量為lOt，水箱的終止溫度為45，初始水溫為15，年日均輻照量為15000kJ/，太陽能保證率取0.5，集熱器全日集熱效率取0.47，熱損取0.2的條件下，經(jīng)

9、計(jì)算直接系統(tǒng)集熱器總面積為133.4。2. 間接系統(tǒng)集熱器總面積3. 間接系統(tǒng)換熱器的選型計(jì)算1） 間接系統(tǒng)換熱器的Qz的計(jì)算假設(shè)，太陽輻照度時(shí)變系數(shù)取1.7，太陽能保證率取60%，日均用水量為10t，工質(zhì)的比定壓熱容為4.18kJ/（kg），工質(zhì)（水）密度為1kg/L，儲水箱內(nèi)水的設(shè)計(jì)溫度為45，水的初始溫度為15，年平均日照小時(shí)數(shù)為7h/d的條件下，經(jīng)計(jì)算集熱系統(tǒng)換熱量Qz=50757.14W。2）間接系統(tǒng)換熱器換熱面積F的計(jì)算假設(shè)，集熱系統(tǒng)換熱量50757.14W，傳熱系數(shù)為5000，結(jié)垢影響系數(shù)取0.7，集熱系統(tǒng)熱損失系數(shù)取1.2，計(jì)算溫度差為8，經(jīng)計(jì)算換熱面積為2.175。3 太陽能

10、集熱器數(shù)量確定1. 真空管集熱器數(shù)量的確定工程配備真空管的數(shù)量和當(dāng)?shù)氐奶柲茌椛淞?、環(huán)境溫度、冷水水溫都有一定的關(guān)系，與真空管的質(zhì)量、集熱器的布置和工藝也有一定的關(guān)系，這里提供一組行業(yè)內(nèi)習(xí)慣采用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，供參考，見表6.6。根據(jù)表6.6可以初步確定工程真空管的數(shù)量，然后再根據(jù)生產(chǎn)或者采購的條件，確定最終真空管的數(shù)量。2. 平板集熱器數(shù)量的確定根據(jù)式（6.8）或式（6.10）可以計(jì)算一個工程要用多少面積的平板集熱器，但由于公式比較復(fù)雜，一般的小工程都采用估算方式。工程配備平板的數(shù)量和當(dāng)?shù)氐奶柲茌椛淞?、環(huán)境溫度、冷水水溫都有一定的關(guān)系，和平板的質(zhì)量也有一定的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)的平板是1m*2m的，絕大

11、多數(shù)的工程都采用這種規(guī)格的平板，這里提供一組行業(yè)內(nèi)習(xí)慣采用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，供參考，如表6.7所示。4系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇4.1 太陽能熱水系統(tǒng)運(yùn)行方式1. 自然循環(huán)系統(tǒng)自然循環(huán)系統(tǒng)也稱為熱虹吸系統(tǒng)，是僅利用傳熱工質(zhì)的密度變化來實(shí)現(xiàn)集熱器和蓄熱裝置之間或集熱器和換熱器之間進(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單.為了保證必要的熱虹吸壓頭，儲水箱應(yīng)置于集熱器上方。如圖6.1所示，在自然循環(huán)系統(tǒng)中，水在集熱器中受太陽輻射能加熱，溫度升高，加熱后的水從集熱器的上循環(huán)管進(jìn)人儲水箱的上部，與此同時(shí)，儲水箱底部的冷水由下循環(huán)管流人集熱器，經(jīng)過一段時(shí)間后，水箱中的水形成明顯的溫度分層，上層水達(dá)到可使用溫度。用熱水時(shí)，由補(bǔ)給水

12、箱向儲水箱底部補(bǔ)充冷水，將儲水箱上層熱水頂出使用，其水位由補(bǔ)給水箱內(nèi)的浮球閥控制。自然循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)是國內(nèi)最早采用且目前大量推廣應(yīng)用的一種太陽能熱水系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要附加動力和輔助能源，運(yùn)行安全可靠，管理方便，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用少。其缺點(diǎn)是為了維持必要的熱虹吸壓頭，并防止系統(tǒng)在夜間產(chǎn)生倒流現(xiàn)象，儲水箱必須置于集熱器的上方，而且高度差要大，通常為1-2m。因?yàn)榇笮拖到y(tǒng)的儲水箱很大，要將儲水箱置于集熱器上方，在建筑布置和荷重設(shè)計(jì)上都會帶來很多問題，因此，大型太陽能熱水系統(tǒng)不適宜采用這種自然循環(huán)方式。2. 直流式系統(tǒng)直流式系統(tǒng)是待加熱的傳熱工質(zhì)一次流過集熱器后，進(jìn)入蓄熱裝置（儲水箱）

13、或進(jìn)入使用輔助熱源的加熱器，或進(jìn)入使用地點(diǎn)的太陽能加熱系統(tǒng)。直流式系統(tǒng)有熱虹吸型和定溫放水型兩種。1）熱虹吸型熱虹吸型直流式太陽能熱水系統(tǒng)由集熱器、儲水箱、補(bǔ)給水箱和連接管道組成,如圖6.2所示。補(bǔ)給水箱的水位由箱中的浮球閥控制，使之與集熱器出口熱水管（上升管）的最高位置一致。根據(jù)連通管的原理，在集熱器無陽光照射時(shí)，集熱器、上升管和下降管均充滿水，但不流動。當(dāng)集熱器受到陽光照射后，其內(nèi)部的水溫升高，在系統(tǒng)中形成熱虹吸壓力，從而使熱水由上升管流人儲水箱，同時(shí)補(bǔ)給水箱的冷水則自動經(jīng)下降管進(jìn)人集熱器。太陽輻射越強(qiáng)，則所得的熱水溫度越高，數(shù)量也越多。早晨太陽升起一段時(shí)間以后，在儲水箱中便開始收集到熱水

14、。這種虹吸型直流式太陽能熱水系統(tǒng)的流量具有自動調(diào)節(jié)功能，但供水溫度不能按用戶要求自行調(diào)節(jié)。這種系統(tǒng)目前應(yīng)用得較少。2）定溫放水型為了得到溫度符合用戶要求的熱水，通常采用定溫放水型直流式太陽能熱水系統(tǒng)，如圖6.3所示。該系統(tǒng)在集熱器出口處安裝測溫元件，通過溫度控制器，控制安裝在集熱器入口管道上的開度，達(dá)到根據(jù)溫度調(diào)節(jié)水流量，使出口水溫始終保持恒定。這種系統(tǒng)不用補(bǔ)給水箱，補(bǔ)給水管直接與自來水管連接。系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性同樣決定于電動閥和控制器的工作質(zhì)量。定溫放水型直流式太陽能熱水系統(tǒng)由于系統(tǒng)的補(bǔ)冷水由自來水直接供給，自來水具有一定的壓頭，保證了系統(tǒng)的水循環(huán)動力，因此系統(tǒng)中不需設(shè)置水泵。儲水箱可以因地制

15、宜地放在室內(nèi)，既減輕了屋頂載荷，也有利于儲水箱保溫，減少熱損失，完全避免了熱水與集熱器入口冷水的摻混，可以取消補(bǔ)給水箱，系統(tǒng)得到大大簡化。陰天，只要有一段見晴的時(shí)刻，就可以得到一定量的適用熱水。所以，定溫放水型直流式太陽能熱水系統(tǒng)特別適合于大型太陽能熱水裝置，布置也較為靈活。缺點(diǎn)是要求使用性能可靠的電磁閥和控制器，從而使系統(tǒng)枕為復(fù)雜。在能夠得到性能可靠的電磁閥的條件下，該系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)合理、值得推廣的太陽能熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前在國內(nèi)有一定的應(yīng)用。系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)運(yùn)行相對自然循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)熱水速度大大提高，系統(tǒng)運(yùn)行由控制器控制，智能化提高，系統(tǒng)相對比較穩(wěn)定，適用于大型熱水工程。系統(tǒng)缺點(diǎn):對儲水箱保溫性

16、能要求高，當(dāng)儲水箱內(nèi)的水溫降低而水箱又處于滿水位時(shí)，無法使集熱器內(nèi)的高溫水繼續(xù)進(jìn)入水箱，造成浪費(fèi)。系統(tǒng)增加控制器及溫度探頭，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用提高。3. 主動循環(huán)系統(tǒng)主動循環(huán)系統(tǒng)又稱為強(qiáng)制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，是利用泵或風(fēng)機(jī)等外部機(jī)械設(shè)備動力迫使傳熱工質(zhì)通過集熱器或換熱器進(jìn)行循環(huán)的熱水系統(tǒng)。圖6.4所示為主動循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在集熱器和儲水箱之間管路上設(shè)置水泵，作系統(tǒng)中的水循環(huán)動力。系統(tǒng)中設(shè)有控制裝置，根據(jù)集熱器出口與儲水箱之間的溫差控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。在水泵人口處，裝止回閥，防止夜間系統(tǒng)中發(fā)生水倒流而引起熱損失。主動循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)使循環(huán)動力大大加強(qiáng)，有利于提高熱效率，實(shí)現(xiàn)熱水系統(tǒng)的多種功

17、能及控制，是目前應(yīng)用較廣泛的一種熱水系統(tǒng)形式。4.2 系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇應(yīng)考慮的問題（1）太陽能熱水系統(tǒng)運(yùn)行方式的合理性、先進(jìn)性、可靠性。對于賓館使用的太陽能熱水系統(tǒng)，一般應(yīng)設(shè)計(jì)成直流定溫與溫差循環(huán)相結(jié)合的運(yùn)行方式，當(dāng)儲水箱水位不滿時(shí)，系統(tǒng)采用直流定溫方式運(yùn)行；當(dāng)儲水箱達(dá)到滿水位時(shí)，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)人溫差循環(huán)，通過提升儲水箱的熱水溫度，來儲存太陽能集熱器得到的熱能。（2）優(yōu)先利用太陽能源，當(dāng)太陽能不足時(shí)，再利用輔助能源補(bǔ)充加熱熱水。賓館的用熱水量隨用熱水人數(shù)的變化而變化，如何達(dá)到既充分利用了太陽能產(chǎn)生的熱水，又及時(shí)補(bǔ)充由于太陽能產(chǎn)熱水不足造成的熱水短缺，是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意的問題。過分地利用輔助能源產(chǎn)生

18、熱水，會造成熱水費(fèi)用的增加和太陽能產(chǎn)熱水的浪費(fèi)；輔助能源補(bǔ)充不及時(shí)，又會造成熱水短缺，無法實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)供熱水。由于太陽輻射量變化的無規(guī)律性，賓館用水量的不確定性，這些都直接影響輔助加熱時(shí)間的長短。這種變化，可以通過智能控制器來檢測、判斷、確定何時(shí)啟動和停止輔助加熱，達(dá)到優(yōu)先利用太陽能源，當(dāng)太陽能不足時(shí)，再利用輔助能源補(bǔ)充熱水的目的。（3）太陽能系統(tǒng)與建筑物的協(xié)調(diào)性、方便性。對于太陽能集熱器與儲水箱的擺放位置和擺放方式，除了要考慮是否有利于太陽能采光、系統(tǒng)循環(huán)、管路布局、日常維護(hù)等因素外，還應(yīng)考慮是否與所處的建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)，太陽能熱水系統(tǒng)至少應(yīng)做到不破壞建筑的整體風(fēng)格。（4）工程系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性

19、。太陽能集熱器的種類不同，其特點(diǎn)也不同，各有其適應(yīng)的范圍。因此，應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)來選擇太陽能熱水工程系統(tǒng)，并非最貴的就是最好的，關(guān)鍵要看其用途。（5）控制系統(tǒng)的全自動化、智能化、先進(jìn)性、可靠性。太陽能熱水工程系統(tǒng)的控制除了上面提到的定溫控制、溫差循環(huán)控制、輔助加熱智能控制外，還需考慮防凍控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。目前，智能控制的方法很多，但控制器的功能以及智能化程度差別很大。應(yīng)用PLC可編程控制器，為實(shí)現(xiàn)太陽能控制系統(tǒng)的自動化、智能化帶來了極大的方便和可能，并提高了控制系統(tǒng)的可靠性。5 儲水箱設(shè)計(jì)儲水箱是太陽能熱水器的主要部件之一，是作為儲存冷熱水的裝置，應(yīng)具有良好約保溫性能。水箱的容水量、保溫性能、形狀

20、、結(jié)構(gòu)和材料的選用將直接影響太陽能熱水器的性能和運(yùn)行。儲水箱有多種分類方法。按加工外形，可分為方形水箱、圓柱形水箱、球形水箱；按水箱放置方法，可分為立式水箱和臥式水箱；按水箱是否保溫，可分為保溫水箱和非保溫水箱；按水壓狀態(tài)，可分為承壓水箱和非承壓水箱等等。5.1 水箱安裝位置的確定根據(jù)承重梁柱的尺寸確定其荷載，常規(guī)情況下，水箱的安裝位置應(yīng)選擇在有承重立柱的十字梁或T字梁上，水箱的重量均勻分布在梁上。梁的尺寸和鋼筋配置情況與荷載有直接關(guān)系，因此應(yīng)按照表6.8選擇荷載（水箱的設(shè)計(jì)容量）。對于較大容量的水箱，在一個承重梁柱不能滿足要求的前提下，可選擇多個承重梁均勻承重，并用工字鋼或預(yù)制鋼筋混凝土梁做

21、水箱加強(qiáng)基礎(chǔ)，表6. 9為工字鋼的規(guī)格。5.2 水箱支架及加強(qiáng)底座的設(shè)計(jì)1. 立式水箱支架1）太陽能自然循環(huán)自然循環(huán)的水箱架高度為1.3-1.5m，在正常情況下，盡可能滿足水箱支架高度比系統(tǒng)中最高集熱器支架高30cm，對于20以上系統(tǒng)，因水箱支架太高對整體美觀和造價(jià)都會造成影響，因此一般不高于1.5m，水箱架立柱視水箱的承重情況一般采用3-4條，必要時(shí)也可在水箱架的中心點(diǎn)設(shè)一條立柱。2）太陽能強(qiáng)制循環(huán)對水箱架的高度沒有嚴(yán)格要求，一般為20cm，滿足水箱的排污接管要求和防止水箱外殼容易受損就可以。在沒有熱水加壓泵時(shí)，也可將水箱支架加高1-1.5m，以滿足最高用水點(diǎn)的水壓要求。3）熱水鍋爐加熱在廣

22、東地區(qū)要根據(jù)熱水鍋爐頂部的表壓少于0.03MPa的原則來設(shè)計(jì)，水箱架高度應(yīng)低于1.5m。在其他地區(qū)要根據(jù)熱水鍋爐頂部的表壓為0MPa的原則來設(shè)計(jì)，水箱架高度應(yīng)低于1.5m。2. 臥式水箱支架采用弧形底座支承水箱，水箱底座數(shù)量與水箱長度有關(guān)，因水箱壁厚強(qiáng)度問題，水箱底座間距為1-l.5m, 水箱容量小者取小值。3. 水箱加強(qiáng)底座安裝水箱加強(qiáng)底座安裝如圖6.5所示，有關(guān)說明如下:（1）弧形底座弧度為100，寬度為300-400mm設(shè)計(jì)，水箱直徑大者取大值；（2）工字鋼基座采用10#-12#槽鋼連接成“目”字型；（3）鋼制基礎(chǔ)采用14#-20#槽鋼焊成“口”字型；（4）固定鐵板采用10-14mm厚的

23、Q235鋼板，上面鉆4個固定螺絲孔。5.3 水箱保溫設(shè)計(jì)按12小時(shí)內(nèi)降溫不超過1設(shè)計(jì)。1. 常規(guī)保溫1）結(jié)冰地區(qū)水箱外壁先用=40mm厚巖棉保溫，再用兩層EPS泡沫板保溫，外面用玻璃纖維布包裹，并涂瀝青漆兩道做防潮處理，外面用=0.2mm鋁皮包裝，再用M4*10不銹鋼自攻螺絲固定。也可根據(jù)客戶要求采用其他材料作外包裝。2）非結(jié)冰地區(qū)水箱外壁先用=40mm厚巖棉保溫，再用兩層EPS泡沫板保溫，外面用=0. 2mm鋁皮包裝，用M4*10不銹鋼自攻螺絲固定。2. 聚氨酯發(fā)泡保溫對于客戶提出要用聚氨酯發(fā)泡保溫的，結(jié)冰地區(qū)的保溫層厚度=80mm，非結(jié)冰地區(qū)的保溫層厚度為= 60mm。外面用=0.2mm鋁

24、皮包裝。聚氨酯發(fā)泡料的質(zhì)量（t）與聚氨酯發(fā)泡料發(fā)泡后的體積（m）比為1:18。外殼材料:通常采用=0. 3mm厚的鋁皮作水箱外包裝。對于客戶有特殊要求的也可采用彩塑鋼板或不銹鋼鏡面板作水箱外包裝。鋁皮規(guī)格為1030*0.3*L，彩塑板規(guī)格為1000*0.42*L，不銹鋼鏡面板規(guī)格為1219*0.3*L。當(dāng)采用不銹鋼鏡面板作水箱外包裝時(shí)，水箱的設(shè)計(jì)高度應(yīng)與外包裝不銹鋼板寬度綜合考慮，以提高材料利用率。5.4 水箱選型設(shè)計(jì)（1）在原有建筑物上設(shè)計(jì)安裝水箱時(shí)，因建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)未考慮水箱的放置因素，故水箱容量一般不應(yīng)超過5m，以便節(jié)省加強(qiáng)工字鋼底座費(fèi)用。（2）在建筑設(shè)計(jì)階段已將熱水系統(tǒng)一同考慮設(shè)計(jì)的，

25、可將水箱容量設(shè)計(jì)大一些，并將水箱容量及安裝位置提供給設(shè)計(jì)院，以便進(jìn)行整體設(shè)計(jì)而不需要工字鋼作加強(qiáng)底座。（3）在地面或建筑物底層安裝水箱的，其水箱可設(shè)計(jì)大一些，最大容量可達(dá)200m。（4）水箱設(shè)計(jì)時(shí)，從水箱造價(jià)因素考慮，優(yōu)先選用立式圓柱形水箱，其次才選用臥式水箱，再就是矩形水箱。（5）太陽能儲水箱選型原則自然循環(huán)太陽能系統(tǒng)一般為每個系統(tǒng)配一個水箱，水箱容量按集熱器面積確定，在廣東地區(qū)水箱配水量為70L/，其他地區(qū)水箱配水量為50-60L/。強(qiáng)制循環(huán)太陽能系統(tǒng)可根據(jù)水箱和安裝點(diǎn)的承載能力和場地空間確定水箱的數(shù)量和容量。（6）熱水鍋爐儲水箱選型原則按熱水鍋爐每小時(shí)產(chǎn)水量的1-2倍選擇其水箱總?cè)萘浚?/p>

26、箱數(shù)量應(yīng)根據(jù)安裝點(diǎn)的荷載情況和場地空間來確定（或依熱水總量的60%-70%減少爐產(chǎn)水量來確定水箱總?cè)莘e）。（7）恒溫水箱選型原則為全天候使用熱水的太陽能系統(tǒng)之配置，其容量按最大小時(shí)用水量的50%-70%來確定水箱容量。（8）開式和閉式水箱選型原則當(dāng)水箱內(nèi)的水采用常壓熱水鍋爐加熱時(shí)，且水箱高度低于熱水鍋爐高度時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)成閉式水箱；反之，做成開式水箱。開式水箱的水箱口可以隨時(shí)打開，并可以透氣；閉式水箱可以不設(shè)計(jì)水箱口，但為了保證清洗水箱的需要而將水箱口做成法蘭，上蓋用不銹鋼盲板加石棉橡膠板用螺絲緊固。5.5 太陽能儲水箱的開孔位置設(shè)計(jì)太陽能自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)的儲水箱應(yīng)設(shè)計(jì)5個以上管接頭:上循環(huán)管口

27、、下循環(huán)管口、排污管口、供熱水管口和補(bǔ)冷水管口，如圖6.6-圖6.9所示。（1）上、下循環(huán)管口設(shè)計(jì)位置應(yīng)為對角線位置，以防止上、下循環(huán)管的水流產(chǎn)生短路現(xiàn)象。上循環(huán)管口一般設(shè)在大于水箱的2/3高處，下循環(huán)管口應(yīng)設(shè)在距水箱底部50mm處，以防止水中的沉淀物流人集熱器產(chǎn)生水垢而影響熱效率。（2）補(bǔ)冷水管口可設(shè)在水箱底部或側(cè)面，其位置應(yīng)高于底部30mm左右，以防止將沉積于底部的沉淀物沖起來流人集熱器中。對于在使用熱水時(shí)又補(bǔ)冷水的系統(tǒng)，其補(bǔ)冷水管口設(shè)在水箱底部時(shí)，應(yīng)在水箱內(nèi)側(cè)冷水人口處設(shè)一斗笠型擋水罩，防止水的沖擊力將冷熱水的分層破壞。（3）排污管口應(yīng)設(shè)在水箱的最底部或側(cè)面的最低位置，便于清洗排污。（4

28、）供熱水管口的開孔位置可設(shè)在水箱底部或側(cè)面，開孔位置設(shè)在底部的可在水箱內(nèi)底板上焊一條不銹鋼水位保護(hù)管。對于在用熱水的同時(shí)又補(bǔ)充冷水的系統(tǒng)，其熱水管口應(yīng)高于水箱底部250mm；對于用水時(shí)不補(bǔ)冷水的系統(tǒng)，只要高于水箱底部50mm即可；對于水箱內(nèi)裝有電熱管的，應(yīng)高于電熱管100mm，以保護(hù)電熱管不至于干燒而損壞；對于有熱水鍋爐輔助加熱的，其開孔位置應(yīng)高于熱水鍋爐下循環(huán)口50mm，以防止熱水鍋爐循環(huán)水泵空轉(zhuǎn)而損壞泵的密封圈。（5）采用熱鍋爐進(jìn)行輔助加熱的，其下循環(huán)口開孔位置距水箱底部50mm，其上循環(huán)的開孔位置應(yīng)與熱水鍋爐的出水口平齊。但上、下循環(huán)管口須成對角線位置，以免水流產(chǎn)生短路現(xiàn)象。5.6 熱水

29、鍋爐儲水箱的開孔位置設(shè)計(jì)儲水箱應(yīng)設(shè)計(jì)以下管接頭:上循環(huán)管口、下循環(huán)管口、供熱水管口和排污管口對于冷水直接補(bǔ)人儲水箱的還應(yīng)設(shè)補(bǔ)冷水管口。（1）上、下循環(huán)口的相對位置應(yīng)為對角線位置設(shè)計(jì)，以防止上、下循環(huán)管的水流平齊，但不能低于水箱的2/3高度，如低于這一高度時(shí)，應(yīng)設(shè)鍋爐底座把鍋爐抬高使之達(dá)到高度要求。下循環(huán)管口應(yīng)設(shè)在距水箱底部50mm處，以防止水中的沉淀物進(jìn)人爐內(nèi)而產(chǎn)生水垢。（2）供熱水管口:對于冷水直接補(bǔ)人水箱且在用熱水時(shí)又補(bǔ)給水的，其熱水管口應(yīng)設(shè)在距水箱底部200mm處，對于冷水講人減壓術(shù)知再經(jīng)鍋爐加熱后流人水箱的，其供熱水管口應(yīng)設(shè)在距水箱底部100mm處。（3）補(bǔ)冷水管口可設(shè)在水箱底部或側(cè)面

30、，其位置應(yīng)高于底部30mm左右，以防止將沉積于底部的沉淀物沖起來流人熱水鍋爐中。對于在使用熱水時(shí)又補(bǔ)冷水的系統(tǒng)，其補(bǔ)冷水管口設(shè)在水箱底部時(shí)，應(yīng)在水箱內(nèi)側(cè)冷水人口處設(shè)一斗笠型擋水罩。防止水的沖擊力將冷熱水的分層破壞。（4）排污管口應(yīng)設(shè)在水箱的最底部或側(cè)面的最低位置，便于清洗排污。不銹鋼水箱參數(shù)表如表6.10所示。6 水泵的選型計(jì)算水泵是給水系統(tǒng)中的主要升壓設(shè)備。在建筑內(nèi)部的給水系統(tǒng)中，一般采用離心式水泵，它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高、流量和揚(yáng)程在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。在太陽能熱水系統(tǒng)中，選擇水泵時(shí)應(yīng)遵循以下原則。（1）在太陽能熱水系統(tǒng)中，在滿足流程要求的條件下，應(yīng)選擇功率較小的泵。（2）在

31、強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)中，水溫50時(shí)宜選用耐熱泵。（3）泵與傳熱工質(zhì)應(yīng)有很好的相容性。水泵的流量、揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)給水系統(tǒng)所需的流量、壓力確定。由流量、揚(yáng)程查水泵性能表即可確定其型號。6.1 集熱循環(huán)流量的計(jì)算對于太陽能熱水系統(tǒng)，集熱循環(huán)管路為閉合回路，則管道計(jì)算流量為循環(huán)流量，按下式計(jì)算:6.2 集熱循環(huán)主管道管徑確定式（6.14）中流速的確定，根據(jù)我國建筑給水排水設(shè)施規(guī)范，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并考慮室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生噪聲允許范圍來選用。集熱系統(tǒng)的流速可以按表6.11選取并計(jì)算。假設(shè)，設(shè)計(jì)流量為100L/min（即0.00167m/s），流速取1m/s，經(jīng)計(jì)算得管道計(jì)算內(nèi)徑為0.046m，即可選用DN50的管道。6

32、.3 太陽能集熱循環(huán)系統(tǒng)泵的選型依據(jù)1. 管網(wǎng)的沿程水頭損失1）單位長度水頭損失2）局部水頭損失由于在太陽能熱水系統(tǒng)中，彎頭、三通、球閥等配件數(shù)量甚多，對局部水頭損失不逐個計(jì)算，而是按照系統(tǒng)沿程損失的30%近似計(jì)算。2. 強(qiáng)制循環(huán)泵的揚(yáng)程（1）水箱與集熱器不在同一樓面上時(shí)，按下式計(jì)算：（2）水箱最高水位低于集熱器陳列末端上循環(huán)出口高度時(shí)，按下式計(jì)算：（3）系統(tǒng)最不利點(diǎn)水力按下式計(jì)算：當(dāng)系統(tǒng)水箱高度不能滿足最不利點(diǎn)供水水頭要求時(shí)，加設(shè)加壓水泵。3. 加壓水泵的揚(yáng)程7 管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算7.1 熱水供應(yīng)系統(tǒng)管路流量設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管樓流量按照給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。1）住宅建設(shè)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流

33、量（1）根據(jù)住宅配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量、使用人數(shù)、用水定額、使用時(shí)數(shù)及小時(shí)變化系數(shù)，按下式計(jì)算出最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率：（2）根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量綜述，按下式計(jì)算得出該管段的衛(wèi)生器具積水當(dāng)量的同時(shí)出流概率：（3）根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率，按下式計(jì)算得出計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量：注意：1為了就按快速、方便，在計(jì)算出Uo后，即可根據(jù)計(jì)算管段的Ng值，從檢處積水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）附表的計(jì)算表中直接查給水設(shè)計(jì)秒流量，該表可用內(nèi)插法。2當(dāng)計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)超過建筑積水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）附表D計(jì)算表中的最大

34、值時(shí)，其流量應(yīng)取最大用水量平均秒流量，即（4）兩條后兩條以上給水支管的最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率不同時(shí)，這些給水支管的給水干管段的最大時(shí)衛(wèi)生器具積水當(dāng)量平均出流概率按下式計(jì)算：2）集體宿舍、旅館、賓館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場、客運(yùn)站、會展中心、中小學(xué)教學(xué)樓、公共廁所等建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量注意：（1）如計(jì)算值小于該管段上的一個最大衛(wèi)生器具積水額定流量時(shí)，應(yīng)采用一個最大的衛(wèi)生器具給水額定力量最為設(shè)計(jì)秒流量。（2）如計(jì)算值大于該管段上按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得流量時(shí)，應(yīng)按衛(wèi)生器具給水額定流量累加所得流量值確定。（3）有大便器延時(shí)自閉沖洗閥的給水管段，大便器

35、延時(shí)自閉沖洗閥的積水當(dāng)量均以0.5計(jì)，計(jì)算得到的qg附加1.10L/s的流量后，為該管段的給水設(shè)計(jì)秒流量。（4）綜合樓建筑的a值應(yīng)按加權(quán)平均法計(jì)算。3）工業(yè)企業(yè)的生活間、公共浴室、職工食堂或營業(yè)餐廳的廚房、體育場館運(yùn)動員休息室、劇院的化妝間、普通理化實(shí)驗(yàn)室等建筑供水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量注意：（1）如計(jì)算值小于該管段上一個最大衛(wèi)生器具給水定額流量時(shí)，應(yīng)采用一個最大的衛(wèi)生器具給水額定流量最為設(shè)計(jì)秒流量。（2）大便器自閉沖洗閥應(yīng)單列計(jì)算。當(dāng)單列計(jì)算值小于1.2L/s時(shí)，以1.2L/s計(jì)；大于1.2L/s時(shí)，以計(jì)算值計(jì)。4）熱水系統(tǒng)的熱水循環(huán)流量計(jì)算全天供應(yīng)熱水系統(tǒng)的循環(huán)流量，按下式計(jì)算：定時(shí)供應(yīng)熱水

36、的系統(tǒng)，應(yīng)按管網(wǎng)中的熱水容量每小時(shí)循環(huán)2-4次計(jì)算循環(huán)流量。7.2 管網(wǎng)的水力計(jì)算1. 管網(wǎng)熱水流速熱水管道內(nèi)的流速按表6.17選用：應(yīng)用式（6.29）時(shí)，管道的計(jì)算內(nèi)徑應(yīng)考慮結(jié)垢和腐蝕引起過水?dāng)嗝婵s小的因素。（1）熱水管道的配水管的局部水頭損失，宜按管道的連接方式。采用管（配）件當(dāng)量長度法計(jì)算。當(dāng)管道的管（配）件當(dāng)量長度資料不足時(shí)，可按下列關(guān)鍵的連接狀況，按管網(wǎng)的沿程水頭損失的百分?jǐn)?shù)取值。管（配）件內(nèi)徑一直，采用三通分水時(shí)，取25%-30%；采用分水器時(shí)，取15%-20%。管（配）件內(nèi)徑略大于管道內(nèi)徑，采用三通分水時(shí)，取50%-60%；采用分水器分水時(shí)，取30%-45%。管（配）件內(nèi)徑略小于

37、管道內(nèi)徑，采用三通分水時(shí)，取70%-80%；采用分水器分水時(shí)，取35%-40%。注：螺紋接口的閥門及管件的摩擦損失當(dāng)量長度可參照建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-20003）附表B選用。（2）熱水管道上附件的局部阻力可參照以下計(jì)算：管道過濾器的局部水頭損失，宜取0.01MPa。管道倒流防止器的局部水頭損失，宜取0.025-0.04MPa水表的水頭損失，應(yīng)選用產(chǎn)品管上的水表，宜取0.01MPa；建筑物或小區(qū)引入管上的水表，宜取0.03MPa。比例式減壓閥的水頭損失，閥后動水壓宜按發(fā)閥后靜水壓的80%-90%確定。3. 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的回水管管徑計(jì)算熱水供應(yīng)系統(tǒng)的回水管管徑應(yīng)通過計(jì)算確定，初步設(shè)

38、計(jì)時(shí)，可參照表6.18確定。為了保證各立管的循環(huán)效果，盡量減少干管的水頭損失，熱水供水干管和回水干管均不宜變徑，可按其相應(yīng)的最大管徑確定。7.3 管道的設(shè)計(jì)選擇1. 常用管道（1）不銹鋼管：使用壽命長，對水質(zhì)無污染，安裝維修方便。（2）銅管：使用壽命長，對水質(zhì)無污染，水管采用卡接頭連接安裝、維修方便，大管采用釬焊焊接，安裝較麻煩，不容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。（3）鍍鋅鋼管：屬淘汰型產(chǎn)品，用于熱水時(shí)容易生銹、結(jié)水垢，使用壽命在5年左右，安裝維修方便。（4）PPR管：使用壽命長，對水質(zhì)無污染，安裝方便，不容易漏水，使用溫度不超過90，露天使用易老化。（5）UPVC管：使用壽命長，安裝方便，只能用于冷水管道

39、，管道連接用膠老化后容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，露天使用易老化。2. 常用管道造價(jià)以厚壁不銹鋼管價(jià)格系數(shù)為1作基準(zhǔn)，則薄壁不銹鋼管為1，紫銅管為0.8，UPVC管為0.6，鋁塑復(fù)合管和PPR管為0.45，熱鍍鋅管為0.25。3. 管道的選擇1）太陽能及熱水鍋爐循環(huán)管選用的管道有不銹鋼管、紫銅管、熱鍍鋅管。2）供熱水管選用的管道有不銹鋼管、紫銅管、熱鍍鋅管、PPR管。3）冷水管選用的管道有不銹鋼管、紫銅管、熱鍍鋅管、PPR管、UPVC管、鋁塑復(fù)合管。4. 管道的安裝方式（1）不銹鋼管分兩種：一種是厚壁套絲連接；另一種是薄壁型的，壁厚為1mm左右，采用卡接頭連接。（2）紫銅管：25mm以下采用卡接頭連接，2

40、8mm以上采用釬焊焊接方式連接。（3）熱鍍鋅管：采用套絲連接。（4）PPR管：采用裝用電加熱器進(jìn)行熱熔連接。（5）鋁塑復(fù)合管：采用卡接頭連接。7.4 管路、水箱熱損失計(jì)算1. 太陽能集熱系統(tǒng)管路、水箱熱損失率計(jì)算方法（1）管路、水箱熱損失率可按經(jīng)驗(yàn)取值估算。對于短期蓄熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)， 的推薦取值范圍為10%-20%；對于季節(jié)蓄熱太陽能供熱采暖系統(tǒng)，L的推薦取值范圍為10%-15%。（2）需要準(zhǔn)確計(jì)算時(shí)，可按下面給出的公式迭代計(jì)算。（3）太陽能集熱系統(tǒng)管路單位表面積的熱損失可按下式計(jì)算：（4）儲水箱單位表面積的熱損失可按下式計(jì)算：（5）管道及儲水箱熱損失率L可按下式計(jì)算：2. 水箱及管路保

41、溫的設(shè)計(jì)根據(jù)按照設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則（GB/T 4272-2008），對于方形水箱保溫層按平面計(jì)算，對于圓形水箱按管道計(jì)算。保溫層厚度按下式計(jì)算：根據(jù)式（6.32）計(jì)算的保溫層厚度如表6.19所示。3. 絕熱層的設(shè)計(jì)1）材料導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)，是表證物質(zhì)導(dǎo)熱能力的熱物理參數(shù)，在數(shù)值上等于單位導(dǎo)勢面積、單位溫度梯度，在單位時(shí)間內(nèi)的導(dǎo)熱量，單位W/（m）。數(shù)值越大，導(dǎo)熱能力越強(qiáng)；數(shù)值越小，絕熱性能越好。該參數(shù)的大小，主要取決于傳熱介質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)，同時(shí)還與溫度、濕度、壓力、密度以及熱流的方向有關(guān)。成分相同的材料，導(dǎo)熱系數(shù)不一定相同，即便是已經(jīng)成型的同一種保溫材料制品，其導(dǎo)熱系數(shù)也會因?yàn)槭褂玫木唧w系

42、統(tǒng)、具體環(huán)境而有所差異。2）硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是用聚醚與多異氰酸脂為主要原料，再加人阻燃劑、穩(wěn)泡劑和發(fā)泡劑等，經(jīng)混合攪拌、化學(xué)反應(yīng)而成的一種微孔發(fā)泡體，其導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.016-0.055W/（m）使用溫度-100-100。按照原石油部頒部標(biāo)準(zhǔn)（SYJ18-1986）對于設(shè)備及管道用的硬質(zhì)聚氨醋塑料泡沫的基本要求如表6.20所示。3）聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料簡稱EPS，是以苯乙烯為主要原料、經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而成的一種內(nèi)部有無數(shù)密封微孔的材料?？砂l(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.033-0.044W/（m），安全使用溫度-150-70；硬質(zhì)聚朱乙烯塑料泡味的導(dǎo)熱系數(shù)為0

43、.035-0.052W（m）。根據(jù)GB108011989的規(guī)定，對絕熱用聚苯乙烯塑料泡沫的技術(shù)性能要求如表6.21所示。4）聚乙烯塑料泡沫聚乙烯塑料泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.035-0.056W/（m），根據(jù)民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50176-1993）中的規(guī)定，聚乙烯塑料泡沫料的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.047W/（m）。5）巖棉巖棉是一種無機(jī)人造棉，生產(chǎn)巖棉的原料主要是一些成分均勻的天然的硅酸鹽礦石。巖棉的化學(xué)成分為:SiO2（40%-50%）、Al2O3（9%-18%）、Fe2O3（1%-9%）、CaO（18%-28%）、MgO（5%-18%）、其他（1%-5%）。不同巖棉制品的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.

44、035-0.052W/（m），最高使用溫度為650。根據(jù)絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品（GB11835-1989）的規(guī)定，散棉的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.044W/（m），巖棉氈、墊、管殼及筒等在常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.047-0.052W/ （m）。8 膨脹罐選型計(jì)算膨脹罐在系統(tǒng)中起到緩沖壓力波動及部分給水的作用，在熱力系統(tǒng)中主要是用來吸收工作介質(zhì)因溫度變化增加的那部分體積；在供水系統(tǒng)中主要用來吸收系統(tǒng)因閥門、水泵等開和關(guān)所引起的水錘沖擊，以及夜間少量補(bǔ)水使供水系統(tǒng)主泵休眠從而減少用電，延長水泵使用壽命。8.1 膨脹罐總?cè)莘e計(jì)算根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范，日用熱水量大于30m的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置壓力式膨

45、脹罐，膨脹罐的總?cè)莘e應(yīng)按下式計(jì)算：表6.22為Vc=1000L時(shí)，不同壓力變化條件下的V值，可供設(shè)計(jì)計(jì)算參考。8.2 膨脹罐的選型熱力系統(tǒng)中（鍋爐、空調(diào)、熱泵、熱水器等），膨脹罐的選型計(jì)算公式如下：9 輔助能源計(jì)算（1）容積式水加熱器或儲熱容積與其相當(dāng)?shù)乃訜崞?、熱水機(jī)組，按下式計(jì)算：（2）半容積式水加熱器或儲熱容積與其相當(dāng)?shù)乃訜崞?，熱水機(jī)組的供熱量按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算。（3）半即熱式、快速使水加熱器及其他無儲熱容積的水加熱設(shè)備的供熱量按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。容積式和半容積式水加熱器使用的熱媒主要為蒸汽或熱水。（4）以蒸汽為熱媒的水加熱器設(shè)備，蒸汽耗量按下式計(jì)算：（5）以熱水為熱媒的水加熱器設(shè)備，

46、熱媒耗量按下式計(jì)算：（6）油、燃?xì)夂牧堪聪率接?jì)算：10 設(shè)備及附件的安裝設(shè)計(jì)10.1 集熱器支架設(shè)計(jì)1. 平板集熱器支架1.11m*2m的平板集熱器支架采用：一般地區(qū)由L30*3角鐵焊制，強(qiáng)臺風(fēng)地區(qū)L40*4角鐵焊制；表面經(jīng)熱鍍鋅處理；其支架的夾角應(yīng)于當(dāng)?shù)氐募療崞靼惭b傾角一致；整個支架為車間加工好的半成品，在現(xiàn)場螺絲連接。（1）一般地區(qū)采用圖6.10的設(shè)計(jì)方案，支架數(shù)量與集熱器數(shù)量相等，集熱器上、下兩端各兩塊用“7”字形壓板固定在支架上，下壓板焊在下橫擔(dān)上，上壓板用M8*10熱鍍鋅螺絲鎖在上橫擔(dān)上固定集熱器。（2）強(qiáng)臺風(fēng)地區(qū)支架采用圖6.11的設(shè)計(jì)方式，每組集熱器的支架數(shù)量比集熱器數(shù)量多一個，

47、集熱器上、下兩端各用兩塊“7”字形壓板固定在支架上，下壓板焊在下橫擔(dān)上，上壓板用M8X10熱鍍鋅螺絲鎖在上橫擔(dān)上固定集熱器。中間用一塊“一”字形壓板鎖住集熱器，用M8X10熱鍍鋅螺絲鎖在支架上固定集熱器。（3）對于自然循環(huán)系統(tǒng)的太陽能熱水器支架在安裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)沿上循環(huán)管的水流方向有一定的坡度。從系統(tǒng)中最低的集熱器支架開始，以后每個支架比前一個支架高1cm；第二組集熱器支架比第一組集熱器相對增高3cm；依此類推。圖6.12為天面無隔熱層的支架高度，如有隔熱層應(yīng)在此基礎(chǔ)上再加上隔熱層的高度。（4）對于強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的太陽能熱水器支架在安裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)沿上循環(huán)管的水流方向有一定的坡度。從系統(tǒng)中最低的集熱

48、器支架開始，以后每個支架比前一個支架高0.5 cm；第二組集熱器支架比第一組集熱器相對增高1.5cm；依此類推。圖6.13為天面無隔熱層的支架高度，如有隔熱層應(yīng)在此基礎(chǔ)上再加上隔熱層的高度。2. 全玻璃真空管和全玻璃真空熱管式集熱器支架47*150。真空管及玻璃熱管集熱器支架一般是50支管為一組，用L40*4角鐵焊制，表面經(jīng)熱鍍鋅處理，為車間加工好的半成品，在現(xiàn)場用螺絲連接，見圖6.14-圖6.16。1）自然循環(huán)系統(tǒng)每組集熱器應(yīng)沿水流方向有1%的坡度，從系統(tǒng)中最低點(diǎn)的集熱器支架開始，第二個支架應(yīng)比前一個支架高3cm,而后一排支架應(yīng)比前一排支架高3cm。圖6.17為天面無隔熱層的支架高度，如有隔

49、熱層應(yīng)在此基礎(chǔ)上再加上隔熱層的高度。2）強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)每組集熱器應(yīng)沿水流方向有3%的坡度，從系統(tǒng)中最低點(diǎn)的集熱器支架開始，第二個支架應(yīng)比第一個支架高lcm，而后一排支架應(yīng)比前一排支架高1 cm。圖6. 18為天面無隔熱層的支架高度，如有隔熱層應(yīng)在此基礎(chǔ)上再加上隔熱層的高度。3. 支架安裝設(shè)計(jì)（1）對于天面屬混凝土現(xiàn)澆的，在每個支架腳下焊一鉆有1mm孔的“7”字形固定塊，用M8*10熱鍍鋅螺絲鎖在支架上固定在樓板上，并用水泥澆注一個梯形墩，以保護(hù)支架腳的固定塊焊接處和使對拉螺絲不生銹，以及滿足防水與美觀要求。值得注意的是，膨脹螺絲一定要固定在混凝土屋面上，深度為6cm，決不能固定在防水層和隔熱層上

50、（見圖6.19）。（2）強(qiáng)臺風(fēng)地區(qū)集熱器支架安裝（見圖6.20）。（3）對于天面為空心預(yù)制板的老建筑物，在空心預(yù)制板的鋼筋上焊一地腳螺絲，并用混凝土澆一梯形墩，將集熱器支架固定在上面。10.2 集熱器鋼構(gòu)安裝平臺設(shè)計(jì)對于受安裝位置影響而需搭建鋼結(jié)構(gòu)支架平臺的，用槽鋼或工字鋼作主承重梁，用鍍鋅鋼管作立柱，用角鐵作安裝維修過道，具體做法有以下兩種。（1）做成鋼構(gòu)平臺，將常規(guī)型集熱器支架焊在鋼構(gòu)體上，必須有利于安裝和維修的通道，對于四周懸空高度大于4m的可考慮安裝防護(hù)欄（見圖6.21）（2）做成與集熱器安裝傾角相同的斜面鋼結(jié)構(gòu)支架，將集熱器直接安裝在鋼結(jié)構(gòu)支架上，必須有便于安裝和維修的通道，對于四周

51、懸空高度大于4m的可考慮安裝防護(hù)欄。這種方式節(jié)省空間和制造費(fèi)用，應(yīng)優(yōu)先選用（見圖6.22）。（3）跨距與主梁、輔梁選型跨距與主梁、輔梁選型表如表6.25所示。10.3 定時(shí)供熱水裝置為了防止非用水時(shí)間內(nèi)使用熱水，可采用電磁閥或電動閥實(shí)行自動定時(shí)控制。電動閥性能較電磁閥穩(wěn)定，但造價(jià)較高。對DN40及以上供水管才采用電動閥，DN40及以下供水管采用熱水電磁閥，電磁閥應(yīng)選用0壓力開啟型的。且因電磁閥閥體通徑比標(biāo)稱通徑小，其規(guī)格選用時(shí)應(yīng)比供水管管徑加大一個規(guī)格。10.4 加壓供水裝置采用加壓泵供熱水時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)總的花灑和水龍頭數(shù)量及同時(shí)使用率來確定最大小時(shí)供水量，根據(jù)該用水量來選擇水泵流量，DN15

52、水龍頭流量按12L/min，每個花灑流量按6L/min計(jì)算。水泵揚(yáng)程根據(jù)最不利的用水點(diǎn)來確定水壓，一般集中使用的水龍頭或花灑應(yīng)有4m水柱壓差。1. 自動加壓泵自動加壓泵由水泵、氣壓罐、壓力開關(guān)組成。工作原理是:氣壓罐內(nèi)注滿空氣，當(dāng)用水點(diǎn)在用水時(shí)，供水管網(wǎng)壓力下降，壓力開關(guān)閉合，水泵啟動加壓給水。如用水量小于水泵流量，則水泵向氣壓罐內(nèi)注水，將空氣壓縮，當(dāng)達(dá)到壓力開關(guān)設(shè)定的壓力值時(shí)，水泵停止運(yùn)行。當(dāng)用水點(diǎn)在用水時(shí)，由于空氣的膨脹作用，將氣壓罐內(nèi)的水頂出供使用。在供水管網(wǎng)壓力下降至壓力開關(guān)的下限壓力值時(shí)，壓力開關(guān)閉合，水泵運(yùn)行。這種裝置能自動運(yùn)行，且比較經(jīng)濟(jì)，但氣壓罐內(nèi)的空氣會慢慢地隨水跑掉，如不及

53、時(shí)補(bǔ)充空氣，會造成水泵啟動頻繁，產(chǎn)生噪聲，同時(shí)損壞壓力開關(guān)。因此，只能適于家庭及最大小時(shí)用水量小于2 m3的全天候使用冷、熱水的用戶（見圖6.23）。2. 變頻加壓系統(tǒng)變頻加壓系統(tǒng)由變頻器、控制器、水泵、隔膜氣壓罐、機(jī)架等組成，它由變頻器根據(jù)供水壓力調(diào)整水泵馬達(dá)的電源頻率來改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到改變水泵流量的目的，同時(shí)可根據(jù)供水壓力調(diào)整水泵的運(yùn)行臺數(shù)，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)和恒壓運(yùn)行的目的（見圖6.24）水泵的總流量應(yīng)大于最大小時(shí)用水量的20%。水泵的臺數(shù)一般為3臺。其中兩臺型號相同，總流量應(yīng)約等于最大小時(shí)用水量；另一臺可稍少，約為最大小時(shí)用水量的20%，以便用水量很少時(shí)開啟。3. 加壓給水裝置加壓給

54、水裝置由定時(shí)器、水泵及水泵控制裝置組成。其工作原理是:規(guī)定的用水時(shí)間內(nèi)，水泵啟動向供水管網(wǎng)加壓供水，它有以下兩種方式。（1）在水泵旁接旁通管，在用水過程中，由于用水量的變化，使多余的水通過旁通管產(chǎn)生回流，有效防止用水點(diǎn)不用水時(shí)或水用量很少時(shí)使水泵損壞。調(diào)節(jié)旁通閥可調(diào)節(jié)水的回流量（見圖6.25） （2）在供水管的末端設(shè)回水管（見圖6.26）。采用上行下給供水方式的，其水泵揚(yáng)程選擇10-15m即可；采用下行上給供水方式的，其水泵揚(yáng)程應(yīng)進(jìn)行水頭損失計(jì)算，在水頭損失的基礎(chǔ)上再加lOm揚(yáng)程。如果采取旁通回流時(shí)，當(dāng)主管管徑DN50時(shí)，旁通管管徑比供水管管徑小2#。如采用供水管網(wǎng)末端回流時(shí)，回水管管徑比主管

55、管徑小2-3#。10.5 回水裝置1. 不需加壓的安裝位置系統(tǒng)供水壓力可滿足壓力要求的情況下，需安裝回水系統(tǒng)的，回水泵應(yīng)安裝在管網(wǎng)末端的主回水管上，回水泵的流量不宜過大，以能在5-lOmin內(nèi)將管網(wǎng)中存水及時(shí)抽回到水箱為宜，揚(yáng)程在15m左右即可。全天候使用熱水的，回水泵受裝在系統(tǒng)管網(wǎng)水溫最低處的溫控器控制。定時(shí)使用熱水的，可受定時(shí)器和裝在系統(tǒng)管網(wǎng)水溫最低處的溫控器控制。2. 兼作加壓的安裝位置系統(tǒng)供水壓力不能滿足壓力要求的情況下，水泵兼作加壓和回水使用時(shí)，其安裝位置應(yīng)在主供水管上，即系統(tǒng)水箱出口的供水主管上。10.6 供熱水管網(wǎng)設(shè)計(jì)供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，尤其是天面主管徑大小應(yīng)能滿足系統(tǒng)最不利點(diǎn)的水壓

56、要求（最遠(yuǎn)處最高用水點(diǎn)），管徑選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)秒流量查閱排水設(shè)計(jì)手冊中管網(wǎng)水力計(jì)算的有關(guān)公式和表格來選擇。同時(shí)注意合理調(diào)查管徑大小，如樓層較高時(shí)，應(yīng)注意適當(dāng)減少（縮小）底層配水立管管徑，并適當(dāng)放大頂層供管管徑，以提高供水可靠性。并確定經(jīng)濟(jì)管徑，以降低成本。根據(jù)龍頭數(shù)量選擇供水管徑參考表如表6.26所示。熱水管網(wǎng)的布置形式很多，一般可根據(jù)熱水立管在建筑內(nèi)的位置不同，分為兩種:上行下給式和下行上給式。由于太陽系統(tǒng)主體工程絕大多數(shù)布置在天面上，故在實(shí)際工程中大部分采用上行下給式供水管網(wǎng)。各種供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)見圖6.27-圖6.35。1. 帶回水的供水管網(wǎng)此種方式適用對水溫要求較嚴(yán)格的建筑物，此方式又可分為全循環(huán)管網(wǎng)和半循環(huán)管網(wǎng)。全循環(huán)管網(wǎng)可以保證配水管網(wǎng)上任意點(diǎn)水溫的熱水管網(wǎng)，如分支管很短則也可不設(shè)回水管道；半循環(huán)管網(wǎng)僅對熱水干管設(shè)回水管道，只能保證干管中的水溫達(dá)到要求。為使各回路水頭損失相均衡，避免