医院太阳能热水工程案例分析
1工程概况
1.1建筑概况
兴安盟人民医院位于内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特市，该工程设计时间为2013年2月，于2014年8月至2015年4月施工，建筑类型为公共建筑，医院总建筑面积15 万平方米，主楼最高为96 米，属国家一类建筑。
1.2热水需求/系统规模
该建筑日需热水90 吨，供热量为90 吨，总集热面积1348平方米。
1.3系统形式
该系统形式为集中集热集中储热，无安装辅助能源，循环方式为强制循环。
1.4系统特点
1. 该系统实现远距离170 米传热；2.采用高温防冻液，可耐高温300℃，解决防冻液高温氧化问题；3.双换热系统,集热换热和供水换热，供水无需增压；4.抗风10 级，防雷一级，系统寿命20年。
1.5项目图片(如图1所示)
图1集热器安装效果图
2设计规范
该套系统严格遵行了各项工程技术规范，包括GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》、GB50015-2009《建筑给水排水设计规范》、GB/T 17581-2007《真空管太阳集热器》、GB50207-2004《屋面工程质量验收规范》、GB 50009-2001 建筑结构载荷规范》、GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》、GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》、GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》、GB50345-2004《屋面工程技术规范》、GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》、GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》、GB/T17049-2005《全玻璃真空太阳集热管》GB/T4272-2008《设备及管道保温技术通则》、(14)GB/T 8175-2008《设备及管道绝热设计导则》、GB/T12936-2007《太阳能热利用术语》、GB/T 20095-2006 《太阳热水系统性能评定规范》、GB50017-2003《钢结构设计规范》、《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》等。
3 系统设计
3.1 设计参数
该项目位于内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特市，用水定额按80L/ 人/ 天，用水人数约1000 人，系统初始水温8℃，设计热水温度50℃，水质、水压均与当地自来水相同。
3.2 太阳能热水系统设计计算
3.2.1 热水系统负荷计算
该系统供水时间为全天24 小时供水，系统日耗热量1296MJ，用水流量设计30m3每小时。
3.2.2 集热系统设计
项目集热面积为1348m2，顷角为45°，集热器前后间距为2600mm，左右间距90mm，保证率55%，采用高温防冻液防冻和防过热。
3.3 系统原理图(如图2 所示)
3.4集热器平面布置(如图3所示)
4 控制系统设计
该工程控制系统应用最新单片机技术开发而成，水温水位LED彩屏显示，上水、加热实现全智能和人性化设计，具有水位和水温预置、定时上水/ 加热、恒温加热、恒水位补水、手动控制等功能，独具自动防冻循环和电热带解冻的双重管道防冻保障，具备防高温、防干烧、高灵敏度漏电保护等安全保护功能和用户管道双重循环功能，适用于对热水有全天候需求的各种太阳能集热工程。控制系统可实现功能如下：
(1)定时定水位补水：到达设定的时间段检测水位，当水位在达到设定水位时，则上水至设定水位停止；到达设定时间，水箱水位低于设定水位，DCF1 自动打开给水箱补水，在达到设定水位后自动关闭。
(2)温控进水：当水箱温度超过设置温度5℃，且低于设计水位时，系统自动进水至设计水位或达到设计温度停止进水。
(3)无水补水：当检测到水箱中的水位为零水位时，系统自动补水至设定水位。
(4)防干烧补水：当达到电加热启动条件时，自动补水至设定水位。
(5)水位保护：在停水时，水箱的水位低于设定最低水位时，集热循环泵、恒温循环泵及电加热停止工作，以防止泵空转和电加热干烧。
(6)定温放水: 当集热器温度比设定的温度高10℃以上，水箱水位未满时，系统运行定温放水，将集热器热水打入水箱中，直至集热器温度等于或低于设定温度时停止。
(7)温差循环：检测集热模块与不锈钢水箱的温差，并自动控制热水循环，持续提温。
(8)定时定温辅助加热：当水箱中的水温在设定时间内低于45℃(可自由设定)时，辅助加热对水箱中的水进行定时自动加热，到达设定温度后停止。
(9)防冻电热：冬季当管道中水温低于10℃时，电伴热带启动，到达15℃时停止。
(10)集热防冻循环：当集热器水温低于5℃时，启动循环泵进行循环，防止模块管道冻结。
(11)变频恒压供水：供水系统采用变频增压泵，可根据末端用水量大小，改变运行频率，保持供水压力恒定；当长时间无人使用时休眠停泵。
(12)定时定温管道循环：在设定时间段内，自动检测管道的温度，并进行循环，保证打开开关就有热水。
(13)断电记忆：断电36~48 小时之内，可以记忆设置数据，再次通电不需重新设置。
(14)循环超时停止功能：当温差循环长时间达不到循环停止条件时，系统将自动停止循环。
(15)漏电保护：在电源进线中设置了漏电断路器，当出现漏电电流时，电源自动切断。
