南京福光太阳能设备制造有限公司设计施工
南京市当地一服装加工公司现有职工千人以上，屋顶为平屋顶。南京这家服装加工公司宿舍的太阳能热水系统工程由南京福光太阳能设备制造有限公司设计施工。本工程最大的特点就是余热回收系统的使用，大大提高了热效率。
热水系统设计原理
本系统利用强制循环方式，利用循环水泵使循环水箱里的水在集热器里循环加热。水在集热器里受太阳能辐射加热，水温升高，当集热器水温高于水箱内的水温且达到设定温度时，循环水泵自动工作，将热水顶到水箱上部，而水箱底部温度较低的水进入集热器阵，继续受太阳能辐射加热，如此循环使水箱中水温不断升高，当集热器阵与水箱两处水温相等或集热器阵水温低于水箱水温时，即停止循环。
辅助工程
为使太阳能中央热水系统全自动、更科学地运行，有必要配置辅助工程：
1.自动控制系统
热水系统自动控制装置的合理供应与科学与否，是关系到系统能否合理运行，能否将聚集的热水合理供应到热水终端，能否做到最大限度减少运行故障的关键。控制系统的制作应具备以下几点：
a.须由具有资质的专业人员设计和制作。
b.电器元件的选用要实事求是，宜进口则进口，宜国产则国产，唯质量标准决定取舍。
c.辅助加热的自动控制与太阳能主体的自动控制合二为一，不能分开控制，减少故障环节。
d.所有控制部分须设置故障自检功能既让用户准确知道故障所在，又便于我公司维修。
e.在设置自动控制的同时又增加人工控制功能，便于自动控制有故障时尚有人工控制保证系统正常运行。
太阳能集热系统强制循环控制采用温差调节控制循环水泵运行。控制系统共有两路温度探测，其一为集热器出口处水温T1（此处温度为集热器最高温），其二为储水箱底部水温T2，通过比较两个温度的大小，由其差值来控制循环水泵的自动启停，当两者之差值△T=T1-T2大于设定值K1（比如10℃）时，自动启动循环泵；当两者之差值△T=T1-T2小于另一设定值K2（比如3℃）时，自动停止循环泵，从而迅速高效地将集热器收集的太阳能热水传送至储水箱储存。
2.自动回水装置 当热水管较长，在使用热水时可能要放掉管中很多冷水方可用到热水，此时只需增加自动回水装置，即可保证一打开热水龙头即可使用热水，回水系统原理是利用加压回水泵将主热水管中的水压到热水箱中，通过集热器或辅助加热系统重新加热以保持热水管中的水是热的，从而确保使用效果，防止不必要的水资源浪费以及辅助能源的消耗。
3.真空管余热回收 在太阳能热水系统中真空管内会有热水，这部分热水一般情况无法被直接利用，本设计根据设定，在特定的时间和温度的控制下，利用外力把真空管内的热水推出流至保温储水箱，从而增加供水量。
4.循环管道及管道保温 管道采用国家标准的热镀锌管，管道保温采用优质岩棉，并用锡铂胶带扣缝包扎，散热系数少，热效率高，同时又美观，其热效率比同类产品高10%以上。
热水系统设计参数
建筑层数：一栋楼；
用水人数：共1200人，采用三班轮流用水的方式，即每天用水人数为400人；
用水量：按当地人花洒洗澡用水习惯60公斤/人·日(花洒出水量一般为8L/分钟)；
1.用水方式：花洒用水；
2.用水温度：40℃~80℃；
3.正常日照条件下，全玻璃真空管太阳能热水器（强制循环）每支管（Φ58×2.1m）日产40~80℃热水13公斤；
在春、夏、秋三个季节，可利用余热回收系统（A型）把在真空管内无法被直接利用的热水推出至保温水箱以充分利用，容量为：2L/管；
4.实际需水量：60公斤/人·日×400人＝24000公斤/日；
5.太阳能集热系统实际配水量：
根据贵公司现场施工情况，经我司勘察，可安装1140支（Φ58×2.1m）真空管集热模块，可供应的热水量为：
正常产水量+真空管余热回收量＝（13Ｌ/管×1520管）+（2L/管×1520管）
＝22800Ｌ≈23吨
注：因楼面预留面积较少，无法安装满足24000公斤要求的集热器，为保证用水，建议楼下安装IC控水系统；如按35L/人的用水标准，则20吨水在春、夏、秋三季可满足500人的用水。
根据该公司实际情况，楼顶可安装1520支（Φ58×2.1m）全玻璃真空管，同时配置累计容量为20m3保温储水箱。
系统的水（气）密性等的说明
水（气）密性
热水炉、集热器在出厂前，热水储水箱等在现场安装前，均按国家有关标准规定进行气压和气密性试验，产品符合标准后方可运往施工现场以管道连接，然后按国家《管道工程施工及验收规范》有关规定进行测试承压能力和气密性试验，符合标准则为合格。
防腐阻垢性
1.角铁支架制作过程：首先在工厂车间把角钢按一定尺寸切断、钻孔并焊接成预制件，然后把预制件经热镀锌处理，最后在安装工地用不锈钢螺丝固定成集热器的角钢支架。这种制作工艺保证热镀锌层不受损伤，防止生锈，安全耐用。（不锈钢材质除外）；
2.保温水箱内胆不锈钢，保温采用聚氨酯保温，外壳采用不锈钢；
3.系统热水管采用热镀锌，中层用优质聚氨酯材料保温，并用优质光洁的铝板防护。
抗风抗震性
系统的整体设计和施工，按抗11级台风标准，抗震防裂标准为9°。
防火性
全套系统的设备和配件都采用不燃和阻燃材料，系统从设计到施工预留消防通道。
避雷漏电保护
系统按三类民用建筑物防雷、漏电保护设计和施工，集热器支架、热水炉、保温水箱和管道等不带电的金属均应与建筑避雷接地系统连接。
太阳能洗浴的经济效益分析
人类进入21世纪，太阳能将成为主要能源，北京2008年举办奥运会时，太阳能也将成为主要能源，届时，奥运会90%的洗浴热水来自太阳能集热技术，所以普遍推广应用太阳能洗浴是时代发展的必然结果，是大势所趋，势在必行。
下面通过理论计算估算应用太阳能洗浴所节约的能量。
估算条件
洗浴人数：400人；
用水进口温度10℃，出口按55℃计算（温升45℃）；
每天用热水总量：20000公斤；
每天所需的总热负荷：
20000公斤/天×（55~10）℃=90万大卡/天
计算依据
0#柴油低位热值为10200大卡/公斤，油价为4.2元/公斤。
电热发热管1kW=860大卡,电价为0.68元/度(民用)。
节能账计算
据有关资料，按太阳能占系统设计负荷情况下所需能量的80%计，其节能情况如下：
每天节约热能为：20000公斤/天×(55~10)℃×80%=72万大卡/天；
折成0#柴油为：72万大卡/天÷10200大卡/公斤=70.58公斤/天；
折成电为：72万大卡/天÷860大卡/千瓦=837.21千瓦/天；
若用油效率取86%,折合人民币:344.69元/天；
若用电效率取95%,折合人民币:599.27元/天。
每年可节约(按265天计):
用燃油热水炉：344.69元/天×265天=91342.85元/年；
用电热水器：599.27元/天×265天=158806.55元/年
由此可见，利用太阳能洗浴其节能及经济效益是显著的，并且随着常规能源价格的不断上涨和国家的能源政策逐渐向可再生能源的倾斜，必将全面提高太阳能全年的利用率，发挥其巨大的经济效益。
文/周工
南京福光太阳能设备制造有限公司
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