養(yǎng)殖池設(shè)計(jì)方案

第一部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、 工程概況及用戶要求本項(xiàng)目************海水養(yǎng)殖場，養(yǎng)殖池建筑采暖面積為：200m2，現(xiàn)用1T燃煤鍋爐解決加熱問題，用戶欲采用太陽能系統(tǒng)輔助加熱養(yǎng)殖。根據(jù)用戶提供的情況，養(yǎng)殖池頂部的太陽能擺放面積大約為：100m2。2、 設(shè)計(jì)方案簡要說明2.1設(shè)計(jì)依據(jù)1、 GB/T18713-2002《太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》2、 GB50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》3、 GB50019-2003《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》4、 GB/T20095-2006《太陽熱水系統(tǒng)性能評(píng)定規(guī)范》5、 GB50015-2003《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》6、 GB/T17581《真空管太陽集熱器》7、 GB/T17049《全玻璃真空太陽集熱管》8、 甲方提供的需求情況和要求2.2太陽能系統(tǒng)原理說明由于本建筑采暖面積為：200m2，根據(jù)GB50019-2003《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》，本建筑的采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷大約為：650KW，根據(jù)用戶提供的太陽能擺放面積，太陽能系統(tǒng)不能夠滿足本建筑的采暖熱負(fù)荷，故本太陽能系統(tǒng)作為鍋爐采暖系統(tǒng)的輔助熱源。太陽能系統(tǒng)需要設(shè)置一個(gè)蓄熱水箱，太陽能系統(tǒng)采用溫差循環(huán)加熱系統(tǒng)，即當(dāng)集熱器內(nèi)水溫高于水箱水溫時(shí)，控制器使循環(huán)水泵自動(dòng)啟動(dòng)，將水箱內(nèi)較低溫度的水打入集熱器，而將集熱器內(nèi)高于水箱溫度的熱水頂入貯熱水箱；當(dāng)集熱器內(nèi)水溫不高于水箱水溫時(shí)，控制器使循環(huán)水泵自動(dòng)停止。蓄熱水箱內(nèi)的水通過辦事?lián)Q熱器和采暖系統(tǒng)的回水熱交換，可以提高采暖的回水溫度，當(dāng)蓄熱水箱內(nèi)的水溫高于采暖系統(tǒng)回水溫度時(shí)，控制器自動(dòng)啟動(dòng)換熱循環(huán)泵，通過板式換熱器對(duì)采暖系統(tǒng)回水進(jìn)行加熱，使回水溫度升高,減小了鍋爐的運(yùn)行費(fèi)用。2.3方案要解決的重點(diǎn)問題我們應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)太陽能熱水采暖系統(tǒng)，使其達(dá)到合理、可靠、先進(jìn)的目的，對(duì)該太陽能熱水采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)充分考慮以下因素：1、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮充分利用太陽能源加熱；2、 選擇合理的系統(tǒng)運(yùn)行方式，使太陽能系統(tǒng)處于高效的運(yùn)行狀態(tài)，并選用何種類型的太陽能集熱器，直接關(guān)系到系統(tǒng)的造價(jià)、可靠性、使用效果等指標(biāo)；3、 系統(tǒng)處在嚴(yán)寒地區(qū)，冬季寒冷結(jié)冰。因此應(yīng)充分考慮太陽能及管路的冬季防凍問題；4、 太陽能系統(tǒng)的擺放和布局方式應(yīng)巧妙設(shè)計(jì)，以解決太陽能系統(tǒng)的布局與擺放應(yīng)與周圍的建筑物相協(xié)調(diào)問題；5、 太陽能系統(tǒng)應(yīng)可靠、耐用、方便管理；6、 在保證工程質(zhì)量和使用效果的前提下，盡可能降低工程造價(jià)，提高性價(jià)比；2.4系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)本太陽能系統(tǒng)設(shè)計(jì)為鍋爐采暖系統(tǒng)的輔助加熱熱源。這種設(shè)計(jì)方案具有系統(tǒng)合理、可靠，并可以最大限度地利用太陽能，并最大限度地減少常規(guī)能源的使用量。具體工作原理詳見附后的原理圖。3、設(shè)計(jì)過程3.1集熱器類型選擇目前國內(nèi)使用的太陽集熱器類型主要有平板型太陽集熱器、真空管太陽集熱器、熱管真空管太陽集熱器、U形管真空管太陽集熱器。平板型太陽集熱器在春、夏、秋三季使用時(shí)效率高，且可以承壓運(yùn)行，但保溫性能不如真空管太陽集熱器，適合在春、夏、秋三季使用；冬季使用時(shí)，需作特殊設(shè)計(jì)。真空管集熱器在-25r的低溫條件下，仍可產(chǎn)生熱水，可一年四季使用，冬季利用太陽能的效率最高，但本身不能承壓，存在炸管泄漏問題；熱管集熱器可在零下50r條件下使用，能夠承壓運(yùn)行，但熱管冷凝端（加熱端）表面積僅是真空管的百分之一，易結(jié)水垢，換熱效果不如真空管，且使用效果直接受到熱管本身質(zhì)量和壽命的影響，部分熱管出現(xiàn)質(zhì)量下降和衰減問題，不容易被發(fā)現(xiàn)，且成本高；u形管真空管太陽集熱器是在真空管的內(nèi)壁插入了一根u形的銅管，利用傳熱介質(zhì)在u形銅管內(nèi)流動(dòng)將真空管吸收太陽熱能帶走，因而可封閉帶壓循環(huán)，不存在炸管泄漏問題，但由于u形管怕凍，因此必須采用防凍液介質(zhì)循環(huán)，成本相對(duì)也高。

根據(jù)北京地區(qū)的氣候條件和各種集熱器的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，選型原則：安全性、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性綜合考慮。我們認(rèn)為：應(yīng)選擇全玻璃真空管太陽集熱器比較合適，熱效率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，是目前國內(nèi)市場（包括北京）普遍使用的產(chǎn)品。NSQB47*1500*60S真空管集熱器具有以下特點(diǎn):1、 內(nèi)膽:304/2B食品級(jí)不銹鋼2、 保溫：無氟聚氨酯發(fā)泡保溫，保溫性能好，綠色環(huán)保3、 外框：茶色抗腐蝕鋁合金型材，無光污染，美觀4、 真空管密集式排列，單位長度集熱管數(shù)量多，吸熱快,5、可拆卸式標(biāo)準(zhǔn)模塊，運(yùn)輸方便，組裝快捷。3.2太陽能集熱器的數(shù)量根據(jù)用戶提供的建筑樓頂尺寸為：42m*16m，可以擺放95塊NS-QB47*1500*60型全玻璃真空管集熱器，①47*1500真空管數(shù)量共計(jì)：95塊X60支/塊=5700支。3.3真空管集熱器得熱量的計(jì)算3.3.1德州地區(qū)的太陽輻射資源根據(jù)GB50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》查得德州市各月的氣象參數(shù)如下：表1德州地區(qū)全年各月水平面/當(dāng)?shù)鼐暥刃泵嫔系脑缕骄仗栞椪樟浚∕J/tf?d）月份123456789101112月平均室外氣溫°C-1.41.17.615.221.826.327.426.221.715.87.91.1水平面月平均日曝輻量MJ/M2?d8.3810.9314.4216.6820.7721.0616.7815.6614.8812.099.097.66緯度斜面月平均日曝輻量MJ/M2?d14.417.1417.3118.2818.2817.4315.3815.4516.5615.213.1912.79從表1可知：不同斜面上的太陽輻照量是不同的，且隨月份（季節(jié)）變化而變化。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)太陽集熱器的傾角采用當(dāng)?shù)鼐暥?，設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)選擇緯度斜面的太陽輻射值。本太陽能系統(tǒng)主要用于解決冬季采暖，因此太陽能系統(tǒng)設(shè)計(jì)按滿足冬季需要設(shè)計(jì)。3.3.2集熱器的效率：經(jīng)有關(guān)檢測機(jī)構(gòu)測試，47*1500全玻璃真空管的效率曲線見下圖?；∵M(jìn)丨I基丁進(jìn)丨I溫度的歸?化溫戈‘汀「=(t「ta)/G,(m2.K)/W(％)<u側(cè)衆(zhòng)壇豔全玻璃真空管集熱器效率曲線從效率曲線可以看出，全玻璃真空管集熱器的熱效率隨產(chǎn)熱水溫度與環(huán)境溫度的溫差與太陽輻照度的比值(t-t)/G的變化而變化。也就是說，要求的產(chǎn)熱水溫度越低,Ra環(huán)境溫度越高，真空管的熱效率就越高；反之，則越低。查GBJ19-87《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(2001年版)，德州地區(qū)的氣象條件如下：年平均溫度：12.9°C，冬季采暖期室外平均溫度：一0.8°C。取冬季采暖期室外平均溫度作為計(jì)算依據(jù)，即t=—O.8°C。a已知G=8OOW/m?，按回水溫度取30C，熱水溫度取50C，則=(30°C+50°C)/2=40°C,由此可計(jì)算出水平坐標(biāo)的數(shù)值x=(40C+0.8C)/800W/m冬0.05 KW。查上圖的太陽集熱器效率曲線，當(dāng)水平軸x=0.05mK/W時(shí)，熱效率在0.52左右。本設(shè)計(jì)中太陽集熱器的熱效率取0.52。3.3.3集熱器的熱量計(jì)算：95塊NS-QB47*1500*60型全玻璃真空管集熱器熱的熱量為:月份123456789101112集熱面積M2589緯度斜面月平均日曝輻量MJ/M2?d14.417.1417.3118.2818.2817.4315.3815.4516.5615.213.1912.79

日總得熱量MJ/d441052505302559955995338471147325072465540403917根據(jù)上表可以看出，采用我公司全玻璃真空管集熱器，從11月到來年3月的需采暖期間，平均日得熱量達(dá)到典型設(shè)計(jì)日建筑總耗熱量的15%左右，節(jié)能效果顯著。3.4蓄熱水箱的確定3.4.1蓄熱水箱材質(zhì)的選擇采用現(xiàn)場焊接不銹鋼保溫水箱：保溫水箱特點(diǎn)：保溫水箱特點(diǎn)：1、款式新穎技術(shù)一流由單元矩形成型板任意拼裝焊接，具有同時(shí)代特征與漂亮的外觀，對(duì)應(yīng)配套選擇靈活。2、 安全衛(wèi)生經(jīng)久耐用整個(gè)系統(tǒng)為封閉式，不銹鋼材料表面光滑，不易附生藻類，水中沉淀物亦清晰沖刷。3、 安裝方便任意組合采用單元矩形不銹鋼成型板拼裝焊接組成，可依據(jù)設(shè)備設(shè)置場所，任意組合成多邊形、階梯形、L形等形態(tài)各異的水箱。4、 選材優(yōu)異防蝕抗裂選用性能優(yōu)異的奧氏體、鐵素體、超低碳不銹鋼板材拉伸壓制，具有獨(dú)特的耐腐蝕抗裂性能。5、 制作精良用途廣泛以精密的成型模具液壓拉伸成型，單元矩形凹凸水箱板成型精度高，可廣泛適用于賓館、公寓、高樓、廠家的冷熱水貯水箱，食品、醫(yī)藥、環(huán)保、化工行業(yè)的貯液容TO方器。6、保溫優(yōu)良、外形美觀80mm厚聚胺酯發(fā)泡保溫，外包鍍鋅彩板。3.4.2蓄熱水箱容積的確定本太陽能系統(tǒng)蓄熱水箱為熱量交換水箱，蓄熱水箱的容積為：20m3。3.5控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)為太陽能系統(tǒng)的大腦，控制系統(tǒng)的優(yōu)劣決定著整個(gè)系統(tǒng)的先進(jìn)與落后，我公司研發(fā)的該類型智能控制器和控制程序?qū)賴鴥?nèi)領(lǐng)先，采用工業(yè)級(jí)CPU可編程電腦控制器，實(shí)現(xiàn)太陽能系統(tǒng)的全自動(dòng)化、智能化，確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，并具有可以根據(jù)用戶的實(shí)際需要，任意修改控制程序，使太陽能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)控制和智能化管理。該控制器智能化程度高，升級(jí)方便，穩(wěn)定可靠。3.5.1控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1、 采用德國西門子工業(yè)級(jí)可編程控制器，控制程序由我公司根據(jù)多年安裝經(jīng)驗(yàn)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng)控制，無需專人管理，保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、控制靈敏、抗干擾能力強(qiáng)；2、 控制程序?qū)囟?、時(shí)間、流量等參數(shù)巧妙融合，實(shí)現(xiàn)充分、優(yōu)先利用太陽能，最大限度的減少輔助加熱燃料的消耗；控制程序可任意更改升級(jí)，根據(jù)用戶的要求或天氣情況的變化，可以隨時(shí)更改控制程序，簡單方便，使系統(tǒng)始終貼切用戶需求；3、 設(shè)有應(yīng)急手動(dòng)措施，保證系統(tǒng)在應(yīng)急狀態(tài)下能正常運(yùn)行。4、 控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可與用戶計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控。5、 5.7寸彩色觸摸屏顯示和輸入，控制和顯示界面友好，參數(shù)設(shè)置方便，顯示一目了然。6、 具有密碼保護(hù)功能，防止誤操作。7、 可動(dòng)畫顯示系統(tǒng)示意圖，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行模擬顯示；并可動(dòng)態(tài)顯示溫度和運(yùn)行狀態(tài)曲線及其他其他輔助信息。8、 具有太陽能熱量自動(dòng)累積計(jì)算功能，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.9、 顯示用戶公司服務(wù)電話，服務(wù)聯(lián)系方便。3.5.2主要功能：1、 溫差循環(huán)功能2、 水溫顯示功能3、 水箱水量定時(shí)檢測自動(dòng)補(bǔ)充功能。4、 手動(dòng)功能。

5、 采集值修正功能6、 密碼保護(hù)功能7、 故障自檢功能8、 液晶屏顯示功能9、 太陽能系統(tǒng)各種保護(hù)功能10、 冬季自動(dòng)啟動(dòng)電伴熱帶功能（管道防凍保護(hù)）11、 其它內(nèi)部保護(hù)功能3.5.3軟件功能太陽能溫差循環(huán)加熱：在白天光照條件下，控制器使太陽能系統(tǒng)自動(dòng)溫差循環(huán)。當(dāng)太陽集熱器水溫高于蓄熱水箱的水溫一定數(shù)值時(shí)（一般3-15°C）,控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)太陽能循環(huán)水泵，將儲(chǔ)熱水箱內(nèi)較低溫度的水泵入太陽集熱器進(jìn)行加熱，同時(shí)將太陽集熱器內(nèi)較高溫度的熱水頂入集水器，流回蓄熱水箱。通過使蓄熱水池水溫升高的方法儲(chǔ)存集熱器吸收的太陽能。循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)功能：當(dāng)太陽能蓄熱水箱的溫度高于采暖系統(tǒng)回水溫度時(shí)，控制器使板式換熱器的循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)，連續(xù)不斷的加熱采暖系統(tǒng)的回水溫度，當(dāng)蓄熱水箱的溫度與采暖系統(tǒng)回水溫度之間的溫差減小到一定的范圍后，循環(huán)泵自動(dòng)停止。故障運(yùn)行：太陽能控制器出現(xiàn)問題時(shí)，各輸出設(shè)備均設(shè)有手動(dòng)按鈕，一旦控制器故障后可暫時(shí)采取人工運(yùn)轉(zhuǎn)，等待搶修。水泵故障時(shí)，太陽能循環(huán)泵為一用一備，一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)可切換到另一臺(tái)。ABS塑料0...40°CLCD壁掛T=0...30°C可自調(diào)系統(tǒng)默認(rèn)15°C-9...+99°C5...20°C可自調(diào)，需低于循環(huán)啟動(dòng)溫差，系統(tǒng)默認(rèn)有8路-32路輸入8路-32路輸出220...240VAC3.5.4控制器相關(guān)技術(shù)參數(shù)外殼材料

工作環(huán)境溫度

顯示3.5.4控制器相關(guān)技術(shù)參數(shù)外殼材料

工作環(huán)境溫度

顯示安裝方式

循環(huán)啟動(dòng)溫差控制范圍循環(huán)停止溫差防凍保護(hù)功能

輸入

輸出電源電壓

尺寸溫度傳感器型號(hào) PT1003.5.5控制器面板運(yùn)行狀態(tài)畫面系統(tǒng)運(yùn)行模擬顯示觸摸屏參數(shù)設(shè)定（密碼保護(hù)）JH需！■樂?HI占連沖11=SV觸摸屏參數(shù)設(shè)定（密碼保護(hù)）JH需！■樂?HI占連沖11=SVT!=曠1運(yùn)行狀態(tài)曲線3.6其它關(guān)鍵設(shè)備與配件選型1、水泵：采用格蘭富水泵，壽命長，噪音低。2、電磁閥：選用大口徑、直開式電磁閥,阻力小，功率2W3.6其它關(guān)鍵設(shè)備與配件選型1、水泵：采用格蘭富水泵，壽命長，噪音低。2、電磁閥：選用大口徑、直開式電磁閥,阻力小，功率2W。3、 集熱器支架：采用方鋼/角鋼/槽鋼等現(xiàn)場焊接，外做防腐處理。4、 太陽能管路：采用國標(biāo)鍍鋅鋼管，外做聚氨酯保溫。3.7安全保護(hù)措施防風(fēng)雪系統(tǒng)支架為整體結(jié)構(gòu)，并與地面基礎(chǔ)固定。防凍系統(tǒng)室外冷水和循環(huán)上水安裝有自限溫電伴熱帶，可保證冬季不凍。防雷擊系統(tǒng)如不在原建筑防雷設(shè)施防護(hù)區(qū)內(nèi)，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做防雷設(shè)施。防冰雹系統(tǒng)配置的真空管可抗擊①2.5CM冰雹。防漏電采用漏電開關(guān)和接地雙重保護(hù)，確保用電安全。防水垢采用控制溫度及水循環(huán)的辦法盡量減少水垢產(chǎn)生。防滲漏嚴(yán)格按施工工藝要求做好防水防滲工序。承重根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)情