苏州相城实验中学太阳能热水系统工程
来源：中国太阳能产业联盟网
一、工程概况
苏州相城实验中学太阳能项目，项目为四个学生宿舍及一个食堂提供太阳能热水，每个宿舍由一个10吨系统构成，食堂为20吨项目。该项目由苏州二建集团有限公司承建，建筑为新建建筑，根据设计要求及国家《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》等相关设计规范，甲方设计要求宿舍项目日产水量应分别满足200人洗浴要求，该项目太阳能系统与电加热辅助。
二、设计施工说明
1．设计依据
工程设计参考以下标准：
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《太阳能热利用术语》GB/T12936-1991
《平板型太阳集热器》GB/T6424-2007
《采暖与卫生工程施工及规范》GBJ242－82
《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002
《家用太阳热水系统热性能试验方法》GB/T18708-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《低压配电设计规范》GB50054-1995
《家用和类似用途电器的安全通用要求》GB4706.1-1998
《设备及管道保温技术通则》GB4272-92
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50017-2003
《家用太阳热水系统技术条件》GB/T19141-2003
2．设计参数
我们根据选择供水温度：50℃。供水量为每人每日50L80L。取每人每天的供水额为50L。
A．太阳能热水系统配置设计
（1）水箱
以每栋宿舍200人计算，设计水箱容量为10t。壳体采用Q345R压力容器板，板材厚度10mm；内衬T2紫铜板（铜板需脱脂处理），板材厚度1.2mm；支座采用鞍式支座（详见JB/T4712.1-2007）；人孔采用A600-0.6(详见HG/T21516-2005)。
（2）集热器
根据上述参数并查阅《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》，管道损失率选择0.2，太阳能保证率取0.45：
根据集热器规格，采用平板集热器外形尺寸为2000mm×1000mm×80mm，重量31.5Kg。集热器特点：平板型集热器的工作过程是阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上，吸热板吸收太阳能辐射能量后温度升高。要求：有一定的承压能力，与水的相容性良好，热工性能良好，即吸热板吸收太阳辐射后转变成的热量能很快传递给水。一般使用的平板型太阳能尺寸为1×2米（也可定向设计），每平方米采光面积可产生45—65°的热水约120公斤左右。盖板：阳光与吸热板之间的辐射传热板上表面需有透明盖板，使之进去的能量大于散失的能量而提高温升。采用高强耐热透明平板玻璃。盖板与吸热板之间的距离为2.5厘米左右。吸热板（简称板芯）：平板型太阳能集热器采用超声波焊接的全铜材质，这种集热板是由镀黑格的铜翼片与铜管焊接接而成的，这种吸热翼片的通道内壁为铜质，因而有耐腐蚀、寿命长等优点。涂层：在吸热面板上涂有选择性黑铬涂层，这种涂层既可使吸热面板吸收更多的太阳能辐射，又可减少吸热板向环境的辐射散热损失。壳体：采用加厚铝合金组成一个整体并保持有一定的刚度和强度。
(3)辅助电加热
水箱中配有电辅助加热，当遇到阴雨天气时可采用电辅助加热，光电两用。根据电加热管的安装位置和水的分层原理，加热10000L水所需要的热量Q=CM(Tend-tL)=4.2×100/2×35=735000KJ设计8小时可以加热到所需温度则电辅助加热功率P=W/T=90000W所以设计电辅助加热的功率为90000W。
（4）控制箱
控制箱主要有以下功能：水温显示、集热器显示、防干烧进水、定时加热、防冻加热、温差循环、定温管道循环、防冻循环、高温断续循环、联集管防冻循环、循环超时停止功能、断电记忆、漏电保护。整个太阳能系统实现集热温差循环、水箱间循环、集热管路防冻循环、高温断续循环、水箱间管道防冻循环、管道系统防冻。
（5）管道管件及保温
系统的循环管道采用全不锈钢管道连接。
三、节能效益分析
每套10吨系统年节约标煤量
按照当前电价0.55元/度，则需要耗电8627度；按照国家规定的发电量和标煤的换算关系，每发一度电需要消耗标煤0.404千克标煤，则每年节约标煤449.7千克。
