北京市房山区长阳镇高岭民居太阳能三位一体系统采暖

旺安佳采暖 · 发表于 2009-5-27 11:56:00

太阳能+空气源热泵三位一体系统工程
座落在房山区长阳镇高岭的一栋别墅共二层。建筑面积419.66平米。有大小房间17个，考虑到煤价连年上涨，节能减排呼声越来越高，业主要求做“太阳能采暖、制冷、生活热水三位一体”中央空调系统。

施工单位：北京旺安佳智能采暖有限公司
工程名称：太阳能三位一体系统采暖
工程地址：北京房山区长阳镇高岭

一、该建筑构造：

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1、外承重墙采用烧结页岩砖，±0.000以上采用页岩多孔砖，±0.000以下采用页岩实心砖，内墙240厚，外墙360厚。隔墙为120厚烧结岩实心砖。
2、散水宽度600mm，采用细石混凝土散水，台阶为铺地砖台阶。
3、地面构造交接处和地坪高度变化处位于齐平门扇开启面处。
4、厨房外墙设有抽油烟机排风管预留洞。

二、该建筑节能设计：

该建筑节能设计遵循北京市地方标准《居住建筑节能设计标准》和《民用建筑热工设计规范》设计。
1、外墙采用外保温体系，保温层选用70厚挤塑聚苯板，传热系数为0.41w/㎡k，饰面为面砖。
2、屋面防水层选用4.0厚SBS改性沥青防水卷材。保温层选用70厚挤塑聚苯板，传热系数为0.44k㎡k。
3、外窗选用88系列塑钢中空玻璃保温推拉窗，传热系数为2.60w/㎡k，抗风压性能2500pa（三级），隔声性能35dB,气密性能不低于4级，均带沙扇。门窗的保温性能不低于二级。对于单块大于1.5㎡的窗玻璃和落地窗、入口大门均需采用安全玻璃。外门选用塑钢中空玻璃推拉门或塑钢中空玻璃平开门，均居墙中安装。

三、采用太阳能三位一体系统采暖的理由：

采暖要求不仅仅是取暖好就可以，真正设计的好是在于客户使用中是否节能、舒适。此别墅之所以采用太阳能三位一体系统采暖原因主要是：首先，此别墅采光性能好，周围没有大型建筑物遮挡，为太阳能三位一体系统采暖的采光集热提供了很好的前提条件。其次，太阳能三位一体采暖系统采用的是零能耗的环保的太阳能与低能耗的空气源热泵来供热、制冷。再次，此别墅为建筑外墙保温（节能65%）的建筑、窗户为塑钢中空玻璃保温推拉窗非常适合做太阳能地板辐射采暖。

旺安佳采暖 · 发表于 2009-5-27 12:38:00

四、设计依据及标准：

根据甲方提供设计任务书及建筑专业提供的图纸，并参照暖通现行国家颁布的有关规范、标准设计，具体为：

1) 建筑单位设计要求
2)《民用建筑设计通则》GB50352-2005;
3)《居住建筑节能设计标准》DBJ11-602-2006;
4)《建筑设计防火规范》GB50016-2006
5)《建筑节能设计标准》（JGJ26-95）；
6)《住宅建筑规范》GB50368-2005
7) 国家现行设计规范、标准
8)《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16；
9)《地板辐射供暖技术规程》（JGJ 142-2004/J 365-2004）；
10)《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303）；
11)《民用建筑节能设计规范》（GB50176-93）；
12)《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》
13)《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002
14)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
15)《建筑设备专业设计技术资料》；
16)《全玻璃真空集热管》GB/T17049—1997；

旺安佳采暖 · 发表于 2009-5-27 12:38:00

五、设计参数

1) 室外温度-9℃左右（北京房山地区温度）室内设计温度18℃左右。
2) 全年按3个月供冷，4个月供暖，12个月，2吨生活热水考虑。
3) 总施工面积为330平方米，四回路分集水器一组，管间距为150mm-200mm。
4) 太阳能地板采暖系统的供水温度35-40℃回水温度30-35℃。

六、设计中问题及解决办法：

1、根据《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002的第5.8.1的规定实施。考虑到业主要求以及中央电热水器1.5吨水的重量，该水箱设定放置在二层客厅楼梯对面位置采用聚氨酯保温层。
2、集热面积的设计，考虑整个冬季建筑物需要的一个平均热量，太阳能集热设备配的大，造价高，浪费设备和资金，配的数量少达不到节能效果。所以配置太阳能面积非常重要。经过对冷热负荷的计算及太阳能集热效益确定太阳能集热板为三列两排。
3、考虑热量储备，太阳能时间性很强，白天充足，夜间是零，和我们需要采暖的过程从时间上是完全相反的。但是由于建筑物有热惰性，在配合一定的蓄热设备将热惰性产生的时间差人为的改变和调节，使之与客户的需要想符合！

旺安佳采暖 · 发表于 2009-5-27 13:11:00

七、太阳能集热板设计

1、太阳能集热板的摆放角度依据：
太阳能计算参数（表三）北京地区北纬39° 48′，东经116° 28′.

月份	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
T	-4.6	-2.2	4.5	13.1	19.8	24.0	25.8	24.4	19.4	12.4	4.1	-2.7
H

T——月平均室外温度℃；
H——等纬度角太阳月平均日辐射量（MJ/㎡d）；
注：来源“民用建筑太阳能热水系统工程技术手册”

2、负荷计算
1、根据原建设部建筑设计院、北京市建筑设计院编著《建筑设备专业设计技术资料》；
2、《建筑节能设计标准》（JGJ26-95）；
3、《GB/T18713—2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》；
4、《GB/T17049—1997全玻璃真空集热管》；
5、《给水排水工程施工手册》等标准及表一、表二的数据做表如下：

建筑面积（M²）	冷负荷（KW）	热负荷（KW）	生活热水总负荷（KW）
总面积F=410m²	冷负荷指标：q=100W/m²Q=qF=100410=41kw	热负荷:q=20.6w/m²Q=qF=41020.6=8.45kw	Q=CMΔT=12000kg（50-10）/860=93KW

A、冬季供暖水温：≧35℃
B、太阳能冬季采暖贡献率：（按照节能住宅设计，冬季太阳能采暖贡献40%为依据），旺安佳太阳能采暖专用管，集热面积与建筑面积：1比10。

旺安佳采暖 · 发表于 2009-5-27 13:13:00

八、系统工作原理：

本系统采用温差控制循环、地暖管道循环、电辅加热三种结合的运行方式，系统全自动运行。无需专人值守。
1. 温差控制集热循环
系统中有集热器温测器和水温感应器，集热系统吸收太阳能辐射后，集热管温度上升，当集热器温度和水箱温度水温差△t设定值时，检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，水被加热后再回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。当集热器温度和水箱温度温差接近平衡时，循环泵就停止，如此反复，使得水箱中的水温不断升高。
2. 地暖管道循环系统
增加一台热水循环泵，通过控制器控制地暖管道循环。当水温达到设定温度时，自动启动地暖循环泵，使高温水通过地暖盘管在室内循环，从而使室内温度不断提高。当水箱水温低于某一设定值时，自动停止地暖管道循环泵。
3. 电辅助加热系统
当冬季或光照不足，水箱内水温在设定时刻还未达到设定水温时，控制器自动打开电加热系统，加热水箱内的水，使水温不断提高至设定水温，此时水温探头检测到水温达到要求，则控制器自动停止电加热系统。