养殖池设计方案

第一部分系统设计方案1、 工程概况及用户要求本项目************海水养殖场，养殖池建筑采暖面积为：200m2，现用1T燃煤锅炉解决加热问题，用户欲采用太阳能系统辅助加热养殖。根据用户提供的情况，养殖池顶部的太阳能摆放面积大约为：100m2。2、 设计方案简要说明2.1设计依据1、 GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》2、 GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》3、 GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》4、 GB/T20095-2006《太阳热水系统性能评定规范》5、 GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》6、 GB/T17581《真空管太阳集热器》7、 GB/T17049《全玻璃真空太阳集热管》8、 甲方提供的需求情况和要求2.2太阳能系统原理说明由于本建筑采暖面积为：200m2，根据GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》，本建筑的采暖设计热负荷大约为：650KW，根据用户提供的太阳能摆放面积，太阳能系统不能够满足本建筑的采暖热负荷，故本太阳能系统作为锅炉采暖系统的辅助热源。太阳能系统需要设置一个蓄热水箱，太阳能系统采用温差循环加热系统，即当集热器内水温高于水箱水温时，控制器使循环水泵自动启动，将水箱内较低温度的水打入集热器，而将集热器内高于水箱温度的热水顶入贮热水箱；当集热器内水温不高于水箱水温时，控制器使循环水泵自动停止。蓄热水箱内的水通过办事换热器和采暖系统的回水热交换，可以提高采暖的回水温度，当蓄热水箱内的水温高于采暖系统回水温度时，控制器自动启动换热循环泵，通过板式换热器对采暖系统回水进行加热，使回水温度升高,减小了锅炉的运行费用。2.3方案要解决的重点问题我们应科学设计太阳能热水采暖系统，使其达到合理、可靠、先进的目的，对该太阳能热水采暖系统设计方案应充分考虑以下因素：1、 系统设计应考虑充分利用太阳能源加热；2、 选择合理的系统运行方式，使太阳能系统处于高效的运行状态，并选用何种类型的太阳能集热器，直接关系到系统的造价、可靠性、使用效果等指标；3、 系统处在严寒地区，冬季寒冷结冰。因此应充分考虑太阳能及管路的冬季防冻问题；4、 太阳能系统的摆放和布局方式应巧妙设计，以解决太阳能系统的布局与摆放应与周围的建筑物相协调问题；5、 太阳能系统应可靠、耐用、方便管理；6、 在保证工程质量和使用效果的前提下，尽可能降低工程造价，提高性价比；2.4系统基本设计本太阳能系统设计为锅炉采暖系统的辅助加热热源。这种设计方案具有系统合理、可靠，并可以最大限度地利用太阳能，并最大限度地减少常规能源的使用量。具体工作原理详见附后的原理图。3、设计过程3.1集热器类型选择目前国内使用的太阳集热器类型主要有平板型太阳集热器、真空管太阳集热器、热管真空管太阳集热器、U形管真空管太阳集热器。平板型太阳集热器在春、夏、秋三季使用时效率高，且可以承压运行，但保温性能不如真空管太阳集热器，适合在春、夏、秋三季使用；冬季使用时，需作特殊设计。真空管集热器在-25r的低温条件下，仍可产生热水，可一年四季使用，冬季利用太阳能的效率最高，但本身不能承压，存在炸管泄漏问题；热管集热器可在零下50r条件下使用，能够承压运行，但热管冷凝端（加热端）表面积仅是真空管的百分之一，易结水垢，换热效果不如真空管，且使用效果直接受到热管本身质量和寿命的影响，部分热管出现质量下降和衰减问题，不容易被发现，且成本高；u形管真空管太阳集热器是在真空管的内壁插入了一根u形的铜管，利用传热介质在u形铜管内流动将真空管吸收太阳热能带走，因而可封闭带压循环，不存在炸管泄漏问题，但由于u形管怕冻，因此必须采用防冻液介质循环，成本相对也高。

根据北京地区的气候条件和各种集热器的特点进行选择，选型原则：安全性、系统经济性综合考虑。我们认为：应选择全玻璃真空管太阳集热器比较合适，热效率高，经济实用，是目前国内市场（包括北京）普遍使用的产品。NSQB47*1500*60S真空管集热器具有以下特点:1、 内胆:304/2B食品级不锈钢2、 保温：无氟聚氨酯发泡保温，保温性能好，绿色环保3、 外框：茶色抗腐蚀铝合金型材，无光污染，美观4、 真空管密集式排列，单位长度集热管数量多，吸热快,5、可拆卸式标准模块，运输方便，组装快捷。3.2太阳能集热器的数量根据用户提供的建筑楼顶尺寸为：42m*16m，可以摆放95块NS-QB47*1500*60型全玻璃真空管集热器，①47*1500真空管数量共计：95块X60支/块=5700支。3.3真空管集热器得热量的计算3.3.1德州地区的太阳辐射资源根据GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》查得德州市各月的气象参数如下：表1德州地区全年各月水平面/当地纬度斜面上的月平均日太阳辐照量（MJ/tf・d）月份123456789101112月平均室外气温°C-1.41.17.615.221.826.327.426.221.715.87.91.1水平面月平均日曝辐量MJ/M2・d8.3810.9314.4216.6820.7721.0616.7815.6614.8812.099.097.66纬度斜面月平均日曝辐量MJ/M2•d14.417.1417.3118.2818.2817.4315.3815.4516.5615.213.1912.79从表1可知：不同斜面上的太阳辐照量是不同的，且随月份（季节）变化而变化。本系统设计太阳集热器的倾角采用当地纬度，设计计算应选择纬度斜面的太阳辐射值。本太阳能系统主要用于解决冬季采暖，因此太阳能系统设计按满足冬季需要设计。3.3.2集热器的效率：经有关检测机构测试，47*1500全玻璃真空管的效率曲线见下图。基丁进丨I基丁进丨I温度的归•化温戈‘汀「=(t「ta)/G,(m2.K)/W(％)<u側衆坛豔全玻璃真空管集热器效率曲线从效率曲线可以看出，全玻璃真空管集热器的热效率随产热水温度与环境温度的温差与太阳辐照度的比值(t-t)/G的变化而变化。也就是说，要求的产热水温度越低,Ra环境温度越高，真空管的热效率就越高；反之，则越低。查GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》(2001年版)，德州地区的气象条件如下：年平均温度：12.9°C，冬季采暖期室外平均温度：一0.8°C。取冬季采暖期室外平均温度作为计算依据，即t=—O.8°C。a已知G=8OOW/m?，按回水温度取30C，热水温度取50C，则=(30°C+50°C)/2=40°C,由此可计算出水平坐标的数值x=(40C+0.8C)/800W/m冬0.05 KW。查上图的太阳集热器效率曲线，当水平轴x=0.05mK/W时，热效率在0.52左右。本设计中太阳集热器的热效率取0.52。3.3.3集热器的热量计算：95块NS-QB47*1500*60型全玻璃真空管集热器热的热量为:月份123456789101112集热面积M2589纬度斜面月平均日曝辐量MJ/M2•d14.417.1417.3118.2818.2817.4315.3815.4516.5615.213.1912.79

日总得热量MJ/d441052505302559955995338471147325072465540403917根据上表可以看出，采用我公司全玻璃真空管集热器，从11月到来年3月的需采暖期间，平均日得热量达到典型设计日建筑总耗热量的15%左右，节能效果显著。3.4蓄热水箱的确定3.4.1蓄热水箱材质的选择采用现场焊接不锈钢保温水箱：保温水箱特点：保温水箱特点：1、款式新颖技术一流由单元矩形成型板任意拼装焊接，具有同时代特征与漂亮的外观，对应配套选择灵活。2、 安全卫生经久耐用整个系统为封闭式，不锈钢材料表面光滑，不易附生藻类，水中沉淀物亦清晰冲刷。3、 安装方便任意组合采用单元矩形不锈钢成型板拼装焊接组成，可依据设备设置场所，任意组合成多边形、阶梯形、L形等形态各异的水箱。4、 选材优异防蚀抗裂选用性能优异的奥氏体、铁素体、超低碳不锈钢板材拉伸压制，具有独特的耐腐蚀抗裂性能。5、 制作精良用途广泛以精密的成型模具液压拉伸成型，单元矩形凹凸水箱板成型精度高，可广泛适用于宾馆、公寓、高楼、厂家的冷热水贮水箱，食品、医药、环保、化工行业的贮液容TO方器。6、保温优良、外形美观80mm厚聚胺酯发泡保温，外包镀锌彩板。3.4.2蓄热水箱容积的确定本太阳能系统蓄热水箱为热量交换水箱，蓄热水箱的容积为：20m3。3.5控制系统设计控制系统为太阳能系统的大脑，控制系统的优劣决定着整个系统的先进与落后，我公司研发的该类型智能控制器和控制程序属国内领先，采用工业级CPU可编程电脑控制器，实现太阳能系统的全自动化、智能化，确保控制系统的可靠性，实现自动化运行，并具有可以根据用户的实际需要，任意修改控制程序，使太阳能系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。该控制器智能化程度高，升级方便，稳定可靠。3.5.1控制系统的特点1、 采用德国西门子工业级可编程控制器，控制程序由我公司根据多年安装经验开发，实现系统全自动控制，无需专人管理，保证控制系统稳定、可靠、控制灵敏、抗干扰能力强；2、 控制程序将温度、时间、流量等参数巧妙融合，实现充分、优先利用太阳能，最大限度的减少辅助加热燃料的消耗；控制程序可任意更改升级，根据用户的要求或天气情况的变化，可以随时更改控制程序，简单方便，使系统始终贴切用户需求；3、 设有应急手动措施，保证系统在应急状态下能正常运行。4、 控制系统具有远程监控功能，可与用户计算机联网，实现全球范围内对系统的监控。5、 5.7寸彩色触摸屏显示和输入，控制和显示界面友好，参数设置方便，显示一目了然。6、 具有密码保护功能，防止误操作。7、 可动画显示系统示意图，实现系统运行模拟显示；并可动态显示温度和运行状态曲线及其他其他辅助信息。8、 具有太阳能热量自动累积计算功能，便于进行数据分析.9、 显示用户公司服务电话，服务联系方便。3.5.2主要功能：1、 温差循环功能2、 水温显示功能3、 水箱水量定时检测自动补充功能。4、 手动功能。

5、 采集值修正功能6、 密码保护功能7、 故障自检功能8、 液晶屏显示功能9、 太阳能系统各种保护功能10、 冬季自动启动电伴热带功能（管道防冻保护）11、 其它内部保护功能3.5.3软件功能太阳能温差循环加热：在白天光照条件下，控制器使太阳能系统自动温差循环。当太阳集热器水温高于蓄热水箱的水温一定数值时（一般3-15°C）,控制系统自动启动太阳能循环水泵，将储热水箱内较低温度的水泵入太阳集热器进行加热，同时将太阳集热器内较高温度的热水顶入集水器，流回蓄热水箱。通过使蓄热水池水温升高的方法储存集热器吸收的太阳能。循环泵自动启动功能：当太阳能蓄热水箱的温度高于采暖系统回水温度时，控制器使板式换热器的循环泵自动启动，连续不断的加热采暖系统的回水温度，当蓄热水箱的温度与采暖系统回水温度之间的温差减小到一定的范围后，循环泵自动停止。故障运行：太阳能控制器出现问题时，各输出设备均设有手动按钮，一旦控制器故障后可暂时采取人工运转，等待抢修。水泵故障时，太阳能循环泵为一用一备，一台出现故障时可切换到另一台。ABS塑料0...40°CLCD壁挂T=0...30°C可自调系统默认15°C-9...+99°C5...20°C可自调，需低于循环启动温差，系统默认有8路-32路输入8路-32路输出220...240VAC3.5.4控制器相关技术参数外壳材料

工作环境温度

显示3.5.4控制器相关技术参数外壳材料

工作环境温度

显示安装方式

循环启动温差控制范围循环停止温差防冻保护功能

输入

输出电源电压

尺寸温度传感器型号 PT1003.5.5控制器面板运行状态画面系统运行模拟显示触摸屏参数设定（密码保护）JH需！■乐♦HI占連冲11=SV触摸屏参数设定（密码保护）JH需！■乐♦HI占連冲11=SVT!=旷1运行状态曲线3.6其它关键设备与配件选型1、水泵：采用格兰富水泵，寿命长，噪音低。2、电磁阀：选用大口径、直开式电磁阀,阻力小，功率2W3.6其它关键设备与配件选型1、水泵：采用格兰富水泵，寿命长，噪音低。2、电磁阀：选用大口径、直开式电磁阀,阻力小，功率2W。3、 集热器支架：采用方钢/角钢/槽钢等现场焊接，外做防腐处理。4、 太阳能管路：采用国标镀锌钢管，外做聚氨酯保温。3.7安全保护措施防风雪系统支架为整体结构，并与地面基础固定。防冻系统室外冷水和循环上水安装有自限温电伴热带，可保证冬季不冻。防雷击系统如不在原建筑防雷设施防护区内，按相关标准做防雷设施。防冰雹系统配置的真空管可抗击①2.5CM冰雹。防漏电采用漏电开关和接地双重保护，确保用电安全。防水垢采用控制温度及水循环的办法尽量减少水垢产生。防渗漏严格按施工工艺要求做好防水防渗工序。承重根据建筑结构情