别墅生活热水及采暖集成热工设计方案

别墅生活热水 及 采暖集成热工设计 方案 第一章 项目概况 项目名称及性质 别墅独立热工集成小系统（解决生活热水 +冬季采暖用热能生产） 项目所在地 河南省新郑市 项目的客户需求 1、满足日常热水使用需求 2、满足冬季采暖需求 3、能够最大限度节约能源费用支出 项目的现场情况 1、屋顶、阳台施工空间充足，可满足采集器铺设 2、冷水立管在室内卫生间 3、房屋已入住，地暖管路已安装。 第二章 技术方案 第一节 气象概况 项目所在地 河南省新郑市 经度 东经 113度 北纬 34冬季最高月平均相对湿度 77% 大气压力 季采暖计算温度 空调计算温度 冬季平均风速 m/s 暖室内设计温度 22 一、 位置 郑州位于东经 112423 、北纬 34168，东西宽 166 公里，南北长 75 公里，北临 黄河 ，西依 嵩山 ，东南为广阔的黄淮平原，东面是七朝古都东京开封市，西面为十三朝古都 洛阳市 ，南面是许昌市，北面为焦作市和 新乡市 。 郑州市横跨中国二、三级地 貌台阶，西南部 嵩山 属第二级地貌台阶前缘，东部平原为第三级地貌台阶的组成部分，山地与平原之间是低山丘陵地带。郑州最高点位于登封市的少室山 ， 连天峰 海拔约 ；最低点位于 中牟县 韩寺镇胡辛庄，海拔 73 米。郑州山地面积约 2377 平方公里。 二、 气候 郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雪。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市，年平均气温在 14之间 。郑州年平均降雨量 米，无霜期 220 天，全年日照时间约 2400 小时。 统计资料表明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在每年 3 月 27 日，终止于 5 月 20 日，历时 55 天；夏季开始于 5 月 21 日，终止于 9 月 7 日，历时 110 天；秋季开始于 9 月 8 日，终止于 11 月 9 日，历时 63 天； 11 月 10 日至次年的 3 月 26 日为冬季，长达 137 天。 三、 水文 郑州境内有大小河流 124 条，流域面积较大的河流有 29 条，分属于 黄河 和 淮河 两大水系。黄河是郑州市主要的生活用水水源地，黄河水从 邙山 干渠流入西流湖，经过柿园水厂的提灌站，将水提升至 尖岗水库 。郑州水面面积约 方公里。 郑州市境内的汜水河和 枯河 是黄河的支流。汜水河分为两支，东支发源于 新密市 尖山乡田种湾村五指岭北坡，西支发源于新密市尖山乡巩密关村以北五指岭东牛旦山，汜水河上游东支建有仙鹤湖水库，西 支建有峡峪水库。 枯河 古称 “旃然河 ”。 金水河 为西南至东北流向，金水经郭家嘴水库和帝湖水库（原金海水库）进入郑州市区。郑州市区的主要河流有： 索须河 、魏河、 贾鲁河 、 东风渠 、 金水河 、 熊耳河 、七里河等 。 第二节 设计依据 1. 热泵热水系统设计、安装及使用规范 11. 建筑给水排水设计规范 0015009 版 ) 3. 室外给水设计规范 . 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 0242. 给水排水管道工程施工及验收规范 0268. 给水排水工程管道结构设计规范 0332. 建筑给水聚丙烯管道工程技术规范 50349. 建筑抗震加固技术规程 . 建筑结构荷载设计规范 0. 民用建筑电气设计规范 008 11. 自动化仪表安装工程质量检验评定标准 1312. 设备及管道保温技术通则 2723. 建筑设计防火规范 0016 14. 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 0736 2012 15. 2009 全国民用建筑工程设计技术措施 _暖通空调动力 16. 实用供热空调设计手册 (第二版 ) 第三节 设计原则 本工程根据客户意见和需求、现场的实际情况以及相关国家、地方标准，我们决定对本项目采用下面的设计原则： 一、 安全性原则 安全性原则是本项目全部设计原则的前提，是设备得以长久安全运行的基础，在本项目的技术方案设计的过程中，考虑下列安全因素并在设计中采取相应措施。 1 采集器支架结构安全：平板采集器安装在阳台上，须保证安全。 2电气安全：按低压配电设计规范的规定，结合本项目的实际情况，对 各电器部件、配电线路、安全保护进行合理设计，确保设备的电气安全性能。 二、 适用性原则 适用性原则是设备技术方案设计的前提，是设备正常运行的基础，在本项目的技术方案设计的过程中，结合安全性原则和经济性原则，考虑下列使用需求并在设计中选择相应技术措施。 1、基本热水需求：根据贵方提出的设计要求，结合建筑给排水设计规范，合理设计采集器、水箱，满足热水需求； 2、使用舒适性需求：根据贵方提出的设计要求，结合我们所掌握的相关产品、部件产品知识，进行产品及部件的优化匹配，使设备能为用户提供舒适可靠的服务。 三、 经济性原则 经济性原则是设备技术方案得以被采纳的前提，是设备能以经济能耗运行的基础，在本项目的技术方案设计的过程中，在确保安全性原则和适用性原则的前提下，结合设备投资经济性和运行能耗经济性，通过计算得出最佳经济点，并在设计中采取相应技术措施，确保设备技术方案属最经济方案。 第四节 技术方案及原理图 一、技术方案 根据设计要求，通过综合考虑，决定在屋顶向阳面安装 20 级平板型太阳能热水采集器。水箱安装在设备间，采用强制循环形式制取热水。洗浴通过水箱内换热盘管制取。采暖用热水经过太阳能水箱预热后采用燃气壁挂炉生产的热水。 二、原理框图 三系统工作原理说明 1. 热量生产： 本系统热量由两种设备生产：第一种是太阳能集热器，第二种是燃气壁挂炉； 太阳能为主热源，当太阳能集热器收集到辐射能量后，将辐射能量转化为热能，并通过集热器的结构设计将热能传递给集热管里面的导热工质，系统会按照设计 好的逻辑关系，适时启动集热循环泵，将经过加热的工质泵回水箱的换热器，由换热器将热量传递给水箱 里面的水体，最终的结果是太阳辐射能量将以热水的方式被保存下来以供后面的系统使用； 太阳辐射能量并不稳定，在辐射能量不足的时候，系统会自动启动燃气壁挂炉进行热量生产辅助，使用水端在使用时具有符合用户要求的热水使用；因为只是不足时的辅助，所以系统使用燃气的时间和使用量都会大大减少，也就达到了节能的目的。 本系统具备高效的过热防护措施，在系统的水温高于设定值的时候，系统将停止集热循环，保护用水安全。 2. 生活热水供应： 使用生活热水时，对于本系统，只需要打开水龙头，如果温度偏高，用户混入一定量的冷水就可以了 ,如果水温不足时，系统会自动启动辅助热源进行适量的补温。 3. 采暖热水供应： 本系统采暖主要推荐地暖盘管式采暖技术模式，如果系统需要，也可以采用风盘式； 用户启动系统的采暖功能之后，系统会根据用户所指定的系统模式进行相应的控制，当设定在智能模式的时候，系统会自动检测各个房间的温度，并对各个房间进行单独的回路控制，当任何一个房间的温度达到设定温度的时候，系统都将自动关闭该房间的采暖回路以节约能源； 当被设定成智能模式时，系统会自动检测房间人员情况，如果房间里面有人进入，系统就会自动打开采暖回路，当检测到一定时间内没 有人在房间里面后，系统会自动关闭该房间里面的采暖回路以节约能源（这种功能在晚上的客厅里面就很适用）； 任何时候，手动操作都是优先被系统认可的，如果为了节能，手动打开或关闭某个采暖回路，会得到系统立即响应。 4. 系统安全： 全系统的所有户外金属构件将和房屋的防雷网络进行符合相关标准的有效连接； 控制系统及电路系统全部进行符合相关标准的带接地系统的设计； 燃气壁挂炉的安装、运行、维护都严格按厂家要求和相关的设计标准要求进行，排气进行专业的防堵塞二次设计和两次检查； 本系统在室外管道部分采用了防冻工质，根据所采用的防 冻工质的特点，既减少了系统的蒸发，又避免了系统被冻坏的风险； 本系统进行有效的防过热措施，以防止热水烫伤发生，此功能对儿童来说尤其重要。 5. 系统特点介绍： 系统运行稳定、可靠性高 在每个采暖里路里面各有一个，而且这个电磁阀门并不处于高温管路部分，整个系统也只使用了一台泵，而且这台泵在故障状态都不会造成系统失效，系统结构也非常简洁； 设备选型容易，每一种设备都是市场上常见的，每一台设备本身都可以选择到品质可靠的产品，比如燃气壁挂炉是一台核心设备，德国进口的威能、博世都有使用寿命非常高，能效非常好的产品供应市场，在高端客户里面都具备非常高的接受度，对于较低端的客户，市场上同样有一些国内知名品牌在生产类似的设备，价格低很多； 系统成本不高，成本不高的原因主要来自于简洁的系统设计，设备少，成本自然低。同时，系统的安装成本也比较低，因为简洁的系统设计，安装非常容易快捷； 对水质要求相对较低，因为使用了二次换热设计，所以水质对系统的影响非常小，可 以在一般的水体环境里面不使用前端处理，如果水质太差的环境，也只需要采用较简单的水质处理设备进行处理； 太阳能的富余能源结合进入了采暖系统里面，本系统最大的特点是太阳能被充分的利用了，在太阳能富余的情况下，可以用于采暖； 采暖回路便于使用分路管理控制，分路设计的采暖回路在回路不需要采暖的时候，可以随时（或智能）关闭，这样系统的节能效果将被大大提高。 本系统设置了具备很高智能程度的中央控制器，这个控制器对系统的节能、稳定运行起到了大脑的作用，是本系统的关键设备。 第六节 计算书 一、 采暖负荷统计计算 详见附件 1 二、 生 活热水负荷统计计算 详见附件 2 三、 热量计算 四、 太阳能 +燃气壁挂炉系统的费用计算 五、 燃气壁挂炉系统的费用计算 六、 太阳能 +燃气壁挂炉系统 燃气壁挂炉系统的效益计算 七、 计算结论： 综合以上的计算，可以得出结论： 太阳能系统的节能效果显著有效。 第五节 设备选型清单 根据现场情况，可安装 10 台 板式太阳能采集器， 1000L 水箱 1 台，主要材料清单如下表： 成本造价表 序号 名称 规格 单位 数量 单价 分项价格 1 平板式太阳能采集 器 10 400 4,000 2 燃气壁挂炉 博世（ 台 1 12300 12,300 3 控制系统 赛科赛思 套 1 2200 2,200 4 集热水箱 1000L 个 1 5000 5,000 5 太阳能热水循环泵 德国威乐 1 380 380 6 压力膨胀罐 上海元申 5L 个 1 180 180 7 排气阀 1 25 25 8 闸阀 3 7 9 过滤阀 1 15 15 10 集热循环管 15 项 1 360 360