高校太阳能热水系统集中集热、集中热水的设计
太阳能热水器集中供热系统设计实例
太阳能热水器集中供热系统设计实例 作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h 以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少开发商的投资。经多方比较后,确定选用带卧式副水箱全自动型产品(坡屋顶式)。该型号适用于坡屋顶,克服了现有技术各种太阳能热水器重心高,在坡屋顶上安装困难等缺点,安全可靠、外形平整,成片安装整齐美观。安装贮水箱位置由建筑专业做相应处理。表1为该产品与浙江省家用太阳能热水器地方标准的比较情况,表2为该产品性能参数。表1 选定产品与省标比较表2 性能参数从表2中可以看出该产品具有以下优点: (1)集热效率高。外表面采用选择性Al一N/Al 吸收涂层,该涂层对太阳能吸收率高达以上,发射率＜内外管间真空度＜ 5×10-3Pa,空晒温度可达250℃左右;夏季水温可达90℃,冬季也能产生45℃以上热水。(2)保温性能好。该水箱保温层由高效保温材料聚苯乙烯与聚胶脂发泡而成,保温性能是普通聚苯乙烯泡沫板的3倍,能保温48h以上。(3)使用寿命长。产品外壳采用进口双涂彩板和不锈钢,防腐抗老化性能好。真空集热管采用特硬高砌硅玻璃制造,能承受压力和2.5cm冰雹,理论寿命为15年。
家用太阳能热水系统设计
分体式真空管太阳能热水系统设计
1 设计背景意义
随着社会不断发展，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识， 如何很好的节约和利用能源，特别是可持续能源，已经成为一个重要的环 保课题。当今，世界都在宣传低碳环保的思想。人们开始大力发展太阳能 产业。太阳能具有： （1）储量的“无限性”。 （2）太阳能对于地球上的绝 大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。 （3）开发利用时几乎不产生 任何污染。 家用太阳能热水器就是一个节约能源，绿色环保经济。所以研究智能化家 庭住宅里的能源如何被更有效地节约和利用，也有着十分现实和长远的意义。 本设计旨在利用能源知识设计出家庭实用型的热水系统，实现以下目的与功 用。 环保效益——相对于使用化石燃料制造热水，能减少二氧化碳的产生。 节省能源——太阳能是属于每个人的能源，只要有场地与设备，任何人 都可免费使用它。 安全——不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危险，或使用燃料油锅炉有爆炸 的顾虑，或使用电力会有漏电的可能。 不占空间——不需专人操作自动运转。另外，太阳能热水器装在屋顶上， 不会占用任何室内空间。 具经济效益——正常的太阳能热水器是不易损坏，基本热源为免费的 太阳能，所以使用它十分符合经济成本效益。
2.发展历史、现状及前景
2.1 太阳能热水器发展史
（1）闷晒式太阳能热水器
20 世纪 70-80 年代，居民多用闷晒式热水器。由于存在效率低，散热快， 储水量少，冬季无法使用等缺点。 （2）平板式太阳能热水器 20 世纪 80—90 年代，逐步发展了真空管型太阳能热水器，并逐渐成 为市场主导产品。 （3）热管真空管式。 2000 年后，太阳能行业进入高速发展时期。我国发展的新一代热管真 空管式太阳能热水器，导热快，热效力高，特殊实用于阳光不足或天天日 照时光短的地域。2000 年，分体式太阳能热水器逐渐开始面世，太阳能与 建筑一体化也成为了行业的热点；通过技术上的开发研究，太阳能热水器
太阳能热水器设计资料
太阳能热水系统设计 设计者：4141 学号：4141 班级：新能源1101 前言：太阳能热水器系统主要由太阳能集热系统和热水供应系统构成；包括太阳能集热器、贮水箱、循环管道、支架、控制系统、热交换器和水泵等设备和附件。本设计将为一个地理位置为福建福州的两层小型别墅设计一个合适的太阳能热水器系统。 一、用户基本情况调查 1、环境情况 22·a)为水平面年总辐照量，MJ/(m为水平面年平均日辐照量，HMJ/(m；·d); H注： htha2·d)；HMJ/(mH为当地纬度倾角平面年平均日照量，为当地纬度倾角平面年Lrt.a2·a)；TMJ/(m为年平均环境温度，℃；S为年平均每日的日照小时总辐照量， ya数，h; f为年太阳能保证率推荐范围；为回收年限允许值，年。 2、用水情况
2.1日均用热水量 日均用热水量计算公式： q=qm rrd式中： q——热水用水定额，L/（b·d），查《民用建筑太阳能热水系r统工程技术手册》表1-11，最高日用水定额为为80L/（b·d），日均用水量按最高日用水定额的50%考虑，取40L/（b·d）； m——用水计算单位数，定为4人。 计算可得日均用热水量q=40*4=160L/d rd 1 2.2日均耗热量 日均耗热量计算公式： Q=qcρ（t-t）m/86400 ldrr式中： Q——日耗热量，W；d q——热水用水定额，L/（b·d）；r c——水的比热容，c=4187J/（kg·℃）； ρ——热水密度，kg/L；60℃水密度为0.983kg/L； t——热水温度，t=60℃；rr t——冷水温度，查《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》l表1-16，定为20℃； m——用水计算单位数，定为4人。 计算可得日均耗热量Q=1219.50W d 2.3小时耗热量
太阳能热水系统设计
1．项目设计原则 太阳能集热器设计项目应遵循以下几方面的设计原则，科学设计太阳热水系统，使其达到合理、可靠、先进。 （1）遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。 （2）综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素，选择实用、经济的方案。 （3）系统设计应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区采取防冻、防结露、防过热、防雷、防雹、抗风、抗震等技术措施。（4）安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏的安全保障措施；应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施；集热器不应跨越建筑变形缝设置。 （5）太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。 （6）安装在建筑上的太阳能热水系统不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观；应避免集热器的反射光对附近建筑物引起的光污染。 （7）太阳能热水系统的管线应有组织布置，做到安全、隐蔽、易于检修；为减少热损及循环阻力，循环管路尤其热水循环管路应尽量短而少弯；为了达到流量平衡和减少管路热损，绕行的管路应是冷水管或低温水管；管路的通径面积应与并联的集热器或集热器组管路通径面积的总和相适应。 （8）太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件；轻质填充墙不应作为太阳能热水系统的支承结构。储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求，必要时应请建筑结构专业人员复核建筑载荷。 2．项目设计要求 鉴于该项目为连云港地区太阳能工程项目，并采用电辅助能源热水系统用于日常生活使用的特点，我认为，该项目设计要求有以下几点： （1）根据图纸的要求，在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能热水系统，太阳能集热系统布置方式、色彩等应尽可能做到与建筑相协调。 （2）系统采用楼面太阳能集中集热方式，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以电辅助加热为辅。要求24小时热水供应，打开龙头既有热水。 （3）系统应备有超压保护、低温保护、过热保护等功能。 （4）系统应保证全天供应热水，并考虑在高峰用水情况下，确保热水供应问题，循环供水方式打开淋浴头进出热水。
太阳能热水器工程设计方案
万合华庭住宅小区安装太阳能工程 投 标 书 （正本）
目录 第一部分开标总报价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 第二部分投标标价明细表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第三部分太阳能技术方案及说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 第一章设计依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 第二章工程方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第三章斜屋面太阳能安装方案及基座预留尺寸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 第四章重要项校核计算及说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 第五章产品优势简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 第六章投资效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 第四部分保修期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 第五部分交货期限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 第六部分售后服务响应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 第七部分工程安装措施及方案说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 第八部分太阳能热水系统验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 第九部分企业售后服务承诺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 第十部分企业资格证明文件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 第十一部分企业业绩简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 第十二部分部分工程实例照片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 第一部分开标总报价
各地太阳能要求
中国现在有强制规定安装太阳能的省、市、自治区 中国现在有强制规定安装太阳能的省、市、自治区大概有21个，主要集中在东部沿海地区(黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山东、江苏、上海、安徽、浙江、福建、广东及海南等)和中部地区(宁夏回族自治区、云南及湖北等)等地。其中基本以12层为界，12层以下强制安装，12层以上鼓励安装，除上海(6层以下强制安装)外。其他地区则以鼓励安装太阳能等节能产品为主，要求较低，在设计时需要稍微注意即可。 北京：新住宅强制装太阳能热水系统北京市住建委下发的《北京市太阳能热水系统城镇建筑应用管理办法》规定，2012年3月1日起，新建城镇居住建筑，以及宾馆、酒店、学校、医院、浴池、游泳馆等有生活热水需求并满足安装条件的公共建筑，应当配备生活热水系统，并应优先采用工业余热、废热作为生活热水热源。不具备采用工业余热、废热的，应当安装太阳能热水系统，并实行与建筑主体同步规划设计、同步施工安装、同步验收交用。新建建筑安装太阳能热水系统的投资，将由建设单位纳入项目建设成本。今后，开发商要在售楼处公示小区太阳能热水系统的类型和辅助能源形式，并将公示内容和产权归属等情况写入房屋买卖合同，在《住宅质量保证书》、《住宅使用说明书》等文件中，写明热水系统户内设施的技术指标、使用方法、维修及养护责任、保修年限、使用年限等信息。而已有的老楼，政府也鼓励通过改造安装使用太阳能热水系统，经过三分之二以上的业主同意，就可以安装。 江苏：2008年就出台新建建筑安装太阳能政策:江苏省规定，自2008年1月1日起，全省城镇区域内新建12层及以下住宅和新建、改建和扩建的宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，应统一设计和安装太阳能热水系统。 南京要求从目前尚未申请施工图设计审查的、新建12层住宅，和新、改、扩建的宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，应统一设计和安装太阳能热水系统。12层以下建筑必须安装太阳能热水系统;鼓励12层以上住宅使用太
太阳能热水系统设计、安装及验收规范
太阳能热水系统设计、安装及工程验收 技术规范（试行） 1范围 本标准规定了太阳热水系统设计、安装要求及工程验收的技术规范。 本标准规范适用于提供生活用及类似用途热水的储水箱容积大于0.6m3的具有液体传热工质的强迫循环太阳热水系统。这些系统根据当地条件单独设计和安装。 2引用标准 GBJ 205——1983 钢结构工程施工及验收规范 GB/T 700——1988 碳素结构钢 GB/T 714——2000 桥梁用结构钢 GB/T 4706.1——1998 家用和类似用途电器的安全第一部分：通用要求（eqv IEC335——1:1991） GB/T 4272——1992 设备及管道保温技术通则 GB/T 8175——1987 设备及管道保温设计导则 GB 8877——1988 家用电器安装、使用、检修安全要求 GB/T 12936——1991 太阳能热利用术语 GB 14536.1——1998家用和类似用途电自动控制器第一部分：通用要求GB/T 15513——1995 太阳热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方法 GB/T 17581——1998真空管太阳集热器 GB 50057——1994建筑物防雷设计规范 GB 50171——1992 电器装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 GB 50207——1994 屋面工程技术规范 GB 50258——1996 电气装置安装工程1KW及以下配线工程施工及验收规范 JB 4088——1999 日用管状电热元件 3 定义 3.1顶水法 利用水的压力将冷水从储水箱或集热器底部注入系统并将储水箱中的热水从储水箱的上部顶出的取热水方法。 3.2 膨胀罐和泄压阀 系统中，介质预热膨胀，膨胀罐是安装于系统循环管路上为这种体积变化提供空间的容器，泄压阀是保证设备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。 4 系统类别与特征 4.1强迫循环系统 强迫循环系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器进行循环的太阳热水系统。强迫循环系统通常采用温差控制、定时器控制等方式。4.2 辅助加热
太阳能热水系统技术规范标准
太阳能热水系统技术规范标准 则 1、0、1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1、0、2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1、0、3 民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语 2、0、1 民用建筑 civil building供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2、0、2 居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2、0、3 公共建筑 public building供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2、0、4 低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。
2、0、5 多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2、0、6 中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2、0、7 高层住宅 tall storey housing 层及层以上的住宅建筑。 2、0、8 高层建筑 tall building 层及层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2、0、9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2、0、10 建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2、0、11 地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2、0、12 半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2、0、13 设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2、0、14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。
太阳能热水工程合同(标准版)
Both parties jointly acknowledge and abide by their responsibilities and obligations and reach an agreed result. 甲方：___________________ 乙方：___________________ 时间：___________________ 太阳能热水工程合同
编号：FS-DY-20722 太阳能热水工程合同 甲方：（以下简称甲方） 乙方：铁岭紫晶太阳能有限公司（以下简称乙方） 甲乙两方就太阳能热水系统工程，经友好协商，对系统设计达成了共识，现就有关事宜签字协定如下： 一. 系统技术参数 1. 太阳能系统采用工程用集热模块型，即每组模块由mm，长mm全玻璃集热真空管支，共组，合集热面积为m 2. 2. 系统在春秋季节光照充足的条件下，日产热水约8吨（温度在45度75度之间） 3. 配套只吨保温水箱。（品牌为、型号、内胆材质为sus304不锈钢，外壳材质为，保温层为聚氨酯整体发泡）。 4. 配套组电加热，9kw/380v/组。 5. 系统循环方式为循环，光照不足及其它季节系统产
水温度不足时，控制系统启动辅助加热。 6. 控制系统型号为。 7. 室内冷热水管、电线管路由方施工，方派人技术指导。 二. 工程验收方式 1. 系统验收由甲乙双方共同进行。 2. 系统所采用的全部材料均为优质品，符合国家的相关标准。 3. 系统验收标准见书中系统技术参数及验收规范，中系统技术参数及验收规范的具体指标低于国家相关行业指标或标准的，应以国家标准为依据进行验收。 三. 工程造价及付款方式 1. 工程总造价为人民币：大写（）。 2. 工程付款方式为合同签订后甲方首付工程50%（）作为预付款，货到工地，工程安装结束、系统调试正常后，甲方应付工程款%（），其余货款%（）完工三个月内付清。 四. 甲方责任及义务
太阳能热水系统设计计算
.太阳能热水系统设计计算 .1基本参数 (1) 用水人数 404号楼共有住户21户，每户以2.8人计，用水人数共计约59人。 (2) 用水定额(热水定额) 404号楼有集中热水供应和淋浴设备，每人每日用热水定额以60℃热水计算，取100L/人·d。 (3) 用水时间 24小时全日供应热水 2设计计算 (1) 设计小时耗热量的计算 式中：Qh—设计小时耗热量(W) m—用水人数 qr—热水用水定额(L/人·d) Qh—水的比热，c=4187(J/kg·℃) tr—热水温度，tr=60(℃) tL—冷水温度，tL=10(℃) r—热水密度(kg/L)，r=0.983kg/L kh—小时变化系数，kh＝5.12 Qh=71951(W) (2) 设计小时热水量 式中：qrh—设计小时热水量(L/h) h—设计小时耗热量(W) tr—设计热水温度(℃)，tr=55(℃) tL—设计冷水温度(℃)，tL=10(℃)
r—热水密度(kg/L)，r=0.986(kg/L) qrh=1394.32(L/h) (3) 全日供应热水系统的热水循环流量 式中：qx—全日供应热水的循环流量(L/h) Qs—配水管道的热损失(W)，取设计耗热量的5% △t—配水管道的热水温度差(℃)，取5℃ qx= 615.6(L/h) (4) 热水供水管的设计秒流量q(L/s) 计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 式中：Uo—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%) qr—最高热水用水定额 m—每户用水人数 kh—热水小时变化系数 Ng—每户设置的卫生器具给水当量数 T—用水时数(h) 0.2—一个卫生器具，给水当量的额定流量(L/s) Uo＝0.012% 查《建筑给水排水设计规范》(GB50015－2003)得系统热水供水管的设计秒流量为q=2.51(L/s)。 3 设备选取 (1) 蓄水箱 对于太阳能热水系统，由于受自然条件(太阳辐射一天之内随时间变化)的限制，太阳能集热系统，不可能全天24小时满足设计小时用水量(qrh)的要求。为满足使用要求，根据实际情况，考虑蓄热水箱水量、太阳能集热板的功率和用户用水量之间的关系，设计水箱容量为4.5个最大小时用水量(qrh)，则必能满足用水量的要求。 水箱的有效容积vk＝4.5 qrh≈6.5m3。 (2) 太阳能系统水泵选择：
基于51单片机的太阳能热水器智能控制器的设计毕业设计论文
毕业设计论文 基于51单片机的太阳能热水器智能控制器的设计
目录 摘要……………………………………………………………………..I Abstract…………………………………………………………………..II 第一章：绪论 1.1 太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 1.2 太阳能热水器的应用及意义 第二章：太阳能热水器的组成及工作原理 2.1 系统总体结构设计 2.2 太阳能热水器组成及原理 2.3 主要芯片的结构与特点 2.3.1 DS12887实时时钟芯片简介 2.3.2 80C51单片机结构特点 2.3.3 数字温度传感器DS18B20主要特性及测温原理 第三章：太阳能热水器硬件设计 3.1 太阳能控制器硬件结构 3.2 控制器实时时钟接口电路设计 3.3 水位检测和温度检测接口电路设计 3.4 看门狗和复位接口电路设计 3.5 键盘和显示接口电路设计 3.5.1 键盘电路 3.5.2 显示接口电路 3.6 光电隔离与辅助加热电路设计 第四章：控制器的软件设计 结束语 参考文献 致谢 附录 太阳能热水器智能控制器的设计
摘要 太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。本文结合实际太阳能热水器的具体应用，在介绍太阳能、传感器、单片机的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。这里根据太阳能热水器对控制器的要求与特点，提出了一种基于DS12887的太阳能热水器智能控制器的设计方法，给出了系统硬件设计及软件实现方法。 全文分三大部分。第一部分包括第一章，描述太阳能的利用和前景发展状况。第二部分包括第二章，描述太阳能系统组成及工作原理。第三部分包括第三、四章硬件设计及电路原理和软件设计，分别介绍了传感器的特点及应用、一般的太阳能热水器及循环系统、单片机发展和原理，这也是此款太阳能热水器的理论基础和必要前提。 关键词：太阳能热水器;传感器; 模糊控制; 实时时钟;单片机 Design of intelligent controller for Solar Water Heater Abstract Solar Water Heater is popular with its pretty benefits, Based on author’s real experience on Solar Water Heater design, this article describes the working theory of this solar water hearer after introducing the characters of solar、sensor、Single Chip
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式 1，分户式系统 住宅建筑中常见的太阳能热水系统主要有分户式和集中式俩种系统 分户式系统是最常见的系统形式，各家各户自成独立的系统，没有各户之间的流量分配问题，以及复杂的控制问题，安全隐患也比较好解决。但由于各户之间使用的不平衡，不能够充分利用太阳能集热设施，利用率不高，从而造价相对较高。分户式又分分体式和整体式两种形式。 2，集中式系统 集中式的太阳能热水系统是指集中集热和集中供热，集中集热系统太阳能利用效率高，热水资源实现共享。系统通过集热器集中集热，将热水放于储水箱中，水温达到设定温度时，热水进入恒温水箱储存供用户使用，没有达到要求时启用辅助加热设施加热后进入恒温水箱，系统可根据要求实现24小时供水或定时供水。 集中式太阳能热水系统集成化程度高，管路简单，初期投资较少。但由于系统集中运行，一旦某点出现故障，维修服务不及时，则将影响一大片用户，使许多用户热水供应不能得到保证。且在管路系统设计不当时，会出现支管较长，使用时需先放出较多冷水，浪费水资源。 3，半集中式系统 半集中式太阳能热水系统的原理为：集热器集中集热，通过循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中，通过判断水箱中的水温和集热管中温度由温差控制启动电磁阀，在水箱中采用换热盘管将水箱中的水加热，用水时，热水由冷水顶出，水压温度。各户单独使用，热水资源分配均匀，集热部分可承压运行，系统闭式循环，避免因水质引起管路和集热器结垢，运行控制方式简单。该系统的最大特点是将热水储存于每户中，这样可以水箱的占地面积。 太阳能系统形式的特点： 1．分户式太阳能热水系统的优缺点： A分户式太阳能热水系统的独立性能好，各户单独使用，互不影响，管理方便 B 分户式太阳能热水系统管路较多，总成本高于集中式太阳能热水系统。 2.集中式太阳能热水系统的优缺点： A集中式太阳能热水系统的集成化程度高，集中储热有利于降低造价并减少热损失；集中辅助加热系统能源利用效率高；热水集中供应可优化设计，管路简单；干管循环回水保证供水品质，但支管较长的用户放冷水量较多，系统必须考虑回水。 B对于住宅小区，集中式太阳能热水系统相对分户式太阳能热水系统，具有初投资少，集成化程度高的优势，同时模块化的集热器与建筑结合也比较美观。 C集中式太阳能热水系统需分户计量收取生活热水费，物业管理难度大。
集中分户太阳能热水系统设计方案
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集中集热—分户储热太阳能热水系统 技术方案
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工程分公司工程技术部 2010 年 10 月 08 日
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目录 1. 工程概况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 2. 太阳能热水系统的选择确定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13 3. 设计依据及相关参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 4. 太阳能热水系统产品配置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 5. 工程各部件及性能指标‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19 6. 太阳能工程效益分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21 7. 类似工程案例‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
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一 项目概况
临港新城宜浩家园由临港新城投资建设投资建设，是为了配合南汇区政 府迁至临港新城而建设的配套商品房。项目位于重点建设的三大新城之一的 临港新城之，基地用地规划性质为居住用地，规划允许建筑性质为住宅及配 套公建。本项目由现代建筑设计（集团）完成本项目初步设计，利用基地的 优越的自然环境，创造出一个清新活泼的都市生活环境，使得本居住区成为 集多层、小高层、配套公建和商业于一体的现代化的大型生态居住区。
项目规划用地 55 万平方米，总建筑面积约 62 万平方米。其中多层住宅 (4 层)195 栋，小高层住宅(12 层)16 栋，另含配套商建及地下车库。
鉴于当前常规能源日益紧，环境问题益突出，甲方拟利用国家鼓励和扶 持使用的，清洁、环保和可再生的太阳能资源，为该住宅园区全部住户提供 生活热水。这既是贯彻执行党和国家努力建设节约型和谐社会的要求，努力 实施可持续发展战略的具体措施，也符合《建筑给水排水设计规》GB 50015 —2003 第 5.2.2 条“热水供应的热源宜首先利用工业余热、废热、地热和太 阳能”的规定。
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太阳能热水系统工程施工组织方案设计
目录 第一章、施工组织设计 (2) 第一节、项目实施工作计划 (2) 第二节、施工组织计划 (5) 一、工程重点、难点 (5) 二、施工组织策划 (6) 三、施工资源需求计划 (7) 四、施工总平面布置规划 (15) 五、进度计划保证措施 (16) 六、工程施工方案 (20) 七、工程质量管理策划 (25) 八、安全、文明施工管理策划 (27) 九、和谐施工与绿色施工管理策划 (28) 十、组织协调管理策划 (32) 十一、冬雨季施工技术措施的编制与实施 (34) 十二、竣工验收流程 (36)
第一章、施工组织设计 第一节、项目实施工作计划 一、工期计划 工程总目标：按期完工 项目工期计划严格按照甲乙双方约定执行： 二、设计和设计联络实施工作计划 1、设计联络会的目标： 通过设计联络会协商解决明确双方的责任和义务以方便合同的顺利执行。2、设计联络会的组织： 1）设计联络的组织工作由甲方负责。 2）我方接到进场施工通知后，将设计联络进度计划、图纸文件提交计划等报招标人予以确定。 3）我方会在设计联络会召开前两周，将需要确认的图纸和资料提交给甲方。 4）我方选派参加设计联络的技术人员是在设计方面有多年工作经验的工程师，并且为本项目的主要技术人员。所有参加联络会议的技术人员精通技术、身体健康。 5）联络会期间，我方保证做好会议记录，并形成会议纪要，并配备必要的办公用品。 6）联络会之后，我方将按照会议纪要的要求完成其所规定的工作。 3、设计联络的容： 1)设计联络会议主要解决的问题包括但不限于以下几个方面：
A. 我方完整的介绍产品的技术、设计思想。 B. 双方互提基础资料，确认设备功能、技术参数和设备数量。 C. 甲方审核我方技术规格书，确定我方设计方案； D. 确定与其它系统的接口； E. 确定组装、调试（含联调）、验收的相关标准； F. 确定产品的出厂验收、检验部件清单、试验项目、技术规格及试验方法； G. 确定产品完成现场组装后的工程质量验收方法； H. 确定维护保养方式。 2)我方的设计工作严格执行投标人质量体系和质量计划的相关规定，并符合甲方、监理单位提出的要求。 3)我方根据用户需求书的要求以及设计联络的容及时间要求，在规定的时间完成对投标产品的设计。在设计联络会议期间由招标人审查后签署设计认可证明，此后我方才能进行设备制造工作。设计联络会议 4、参加人员： 业主方可派遣相关人员如：项目主管部门、设计管理部门、合同管理部门有关人员等。我方可派遣质量部、开发部、设计部、工程安装公司等相关部门人员进行参加。 其他 如有必要可召开临时联络会议。与设计联络有关的一切费用由我方负责，报价已含在总报价中。 三、产品的装卸、储存、包装、发运 我方对产品的装卸、储存、包装、发运建立有一定的程序，形成文件并加以实施。 1、包装方案 1)包装方式：包装方式：木底座+拉伸膜+塑料袋包装，保证在运输、装卸过程中完好无损，并有减振、抗冲击的措施。所有货物均按运输装卸的不同要求及货物本身的特性，有关包装、储运标志、包装标志符合GB/T6388和GB/T191的有关规定。产品包装前，我方负责进行检查清理，不留遗物，并保证零部件齐全。 2)包装所用的材料及包装结构具有较强的可复原性，以保证货物在现场开箱
集中分户太阳能热水系统方案
集中集热—分户储热太阳能热水系统 技术方案
工程分公司工程技术部 2010 年 10 月 08 日
目录 1. 工程概况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 2. 太阳能热水系统的选择确定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13 3. 设计依据及相关参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 4. 太阳能热水系统产品配置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 5. 工程各部件及性能指标‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19 6. 太阳能工程效益分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21 7. 类似工程案例‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
一 项目概况
上海临港新城宜浩家园由上海临港新城投资建设有限公司投资建设，是 为了配合南汇区政府迁至临港新城而建设的配套商品房。项目位于上海重点 建设的三大新城之一的临港新城之内，基地用地规划性质为居住用地，规划 允许建筑性质为住宅及配套公建。本项目由上海现代建筑设计（集团）有限 公司完成本项目初步设计，利用基地的优越的自然环境，创造出一个清新活 泼的都市生活环境，使得本居住区成为集多层、小高层、配套公建和商业于 一体的现代化的大型生态居住区。
项目规划用地 55 万平方米，总建筑面积约 62 万平方米。其中多层住宅 (4 层)195 栋，小高层住宅(12 层)16 栋，另含配套商建及地下车库。
鉴于当前常规能源日益紧张，环境问题益突出，甲方拟利用国家鼓励和 扶持使用的，清洁、环保和可再生的太阳能资源，为该住宅园区内全部住户 提供生活热水。这既是贯彻执行党和国家努力建设节约型和谐社会的要求， 努力实施可持续发展战略的具体措施，也符合《建筑给水排水设计规范》GB 50015—2003 第 5.2.2 条“热水供应的热源宜首先利用工业余热、废热、地热 和太阳能”的规定。
太阳能热水器的控制器的设计
太阳能热水器的通用控制器研制 武汉工程大学刘增华李伟 1、系统功能与指标 1.1功能特点 具有目前产品的一般功能： 1)设置上限水位：设置水位上限，可选择50% ~99%之间（我们选取80%），并且在使用中，不得自动上水。 2)设置水箱水温：设置电加热的温度上限，可选择0°C~80°C（我们选取60°C），自动加热。 3)水位指示：LED五段显示。 4)水温指示：LCD液晶数字显示。 5) 自动上水：为防止空晒，当水位低于10%时，系统强制上水；当水位低于30%时，提示报警，若没有使用，启动自动上水，若使用，则报警提示先上水，再使用。 6)辅助加热：当出现阴雨天气，水温达不到要求，启动辅助电加热，电加热温度上限设置为60°C。 同时还具有新加功能： 1)智能模式：检测淋浴水温，自动调节凉水的流量，自动调节，使水温保持在设定温度的2°C范围内，并保持有足够的流量。 1.2技术指标 1)设置上限水位：设置水位上限，可选择50% ~99%之间（我们选取80%），并且在使用中，不得自动上水。 2)设置水箱水温：设置电加热的温度上限，可选择60°C，自动加热。 3)水位指示：分段显示（5段显示）。 4)水温指示：数字显示（精度为1度）。 5)自动上水：为防止空晒，当水位低于30%时，提示报警，若没有使用，启动自动上水。若使用，则报警提示先上水，再使用。 6)智能模式：检测淋浴水温，自动调节热水、凉水的流量，自动调节，使水温保持在设定温度的2°C范围内，并保持有足够的流量。 2、系统结构设计 2.1系统的工作原理 太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。在太阳能热水器的储水箱内增加一个电加器，采用220V市电加热，由辅助控制系统的继电器控制通断电，用来在温度达不到要求的时候进行辅助加热来保证热水温度。水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。流量控制阀用通过步进电机来精确控制冷水即自来水的流量，来保证热水与冷水混合后的温度达到用户的要求。当水位不足报警时，通过电磁阀启动上水，上水的过程中，不允许淋浴，且放水电磁阀关闭。当需要淋浴时，放水电磁阀打开，通过自动控制冷水电磁阀的开度来保证冷水与热水混合后的温度与用户设定值基本一致（水温保持在设定温度的2°C范围内），淋浴过程中，系统禁止上水和辅助加热。当淋浴完后按下”淋浴完键”，系统停止放水并且电机要复位。系统的总体结构图如下。
产品设计报告书——太阳能热水器设计.doc
产品设计报告书 设计题目：太阳能热水器 姓名：** 班级：********* 学号：************ 指导老师：**
第一章设计大纲 一、设计目标 二、设计背景 第二章设计计划 一、家居家具设计计划安排表 第三章市场调研 一、市场调研计划 二、市场调研问卷 三、太阳能热水器设计 四、设计流程 五、太阳能热水器设计-设计要素 六、太阳能热水器设计-设计案列第四章展开设计 一、设计构思草图 二、确立方案 三、设计说明
第一章设计大纲 一、设计目标 太阳具有节能、环保的优点，具有广阔的推广应用前景。然而，因为阴雨天时太阳能热水器无法供应热水，会影响使用。为了保证全天候热水供应，光电互补型热水供应系统便运而生。 目前光电互补热水供应系统的形式有整体式和分体式两种。整体式就是目前市场上的光电互补型。分体式是由太阳能热水器和室内串联组合而成。光电互补热水供应系统在使用中存在这诸多安全隐患。 地线带电由于使热水器而造成的使用者触电事故屡屡发生，究其原因是：安装电热水器的物接地系统不是良好的，甚至是缺乏的，如接错线、线路老化、私拉电线、使用劣质的开关插座、用水管当接地线等，这些都有可能导致地线带电，从而引发触电事故。 安装不牢固因为电热水器安装固定不牢固而掉落，将使用者砸成重伤的事故时有发生。安装不牢固的原因是固定膨胀与墙体连接不牢固，或者是墙体本身强度低，无法固定膨胀螺栓。 线路露天明敷危险因素多由于太阳能热水器多为住户入住后安装的，太阳能热水器的水管和电线都是明设于墙体外，确切的说是悬浮于墙体外面。这样的安装方式存在以下问题：保温效果差，冬天易冻结堵塞管道，甚至造成管道冻裂，融化后向邻内渗水等；电线遭受风吹雨淋，易老化漏电；因为无可靠固定措施，容易被风吹断引起带电端落地引起他人触电。
太阳能热水系统设计范例
螂1 、术语和定义 莈太阳sun 太阳系的中心天体。可视其为K的全辐射体。它是地球上光和热的源泉。 太阳能solar energy 从太阳发射、传播或接收的辐射能。 高度角altitude 从地平圈沿某天体所在地平经圈量至该天体的角距离。以地平圈为零，向上为正，向下为负。单位为度（°）。 太阳高度角solar altitude 膆日面中心的高度角，即从观测点地平线沿太阳所在地平线圈量至日面中心的角距离。方位角azimuth 从天球子午圈沿地平圈量至某天体所在地平线圈的角距离。以南点为零点，向西为正，向东 为负。单位为度（°）。 太阳方位角（2）solar azimuth 日面中心的方位角，即从观测点天球子午圈沿地平圈量至太阳所在地平经圈的角距离。 莃赤纬declination 赤道坐标系中，天赤道与某天体沿所在时圈量度的角距离。以天赤道为零，向北为正，向南为负。单位为度（°）。 太阳赤纬（S）solar decli natio n 日面中心的赤纬，即从天赤道沿太阳所在时圈量至日面中心的角距离。春（秋）分时为°，一年之内在土90°'之间变化。 时角hour angle 从天球子午圈沿天赤道量至某天体所在时圈的角距离。以天球子午圈为零，向西为正向东为负。单位既可为时（h）,也可为度（°）。 （3）solar hour an gle 袂太阳时角 日面中心的时角，即从观测点天球子午圈沿天赤道量至太阳所在时圈的角距离。真太阳日apparent solar day 日面中心连续两次上中天所经历的时间。 真太阳时apparent solar time 由日面中心的时角量度的计时系统。平太阳连续两次下中天所经历的时间。 辐射radiation 能量以电磁波或粒子形式的发射或传播。辐〔射〕能（Q）radiant energy 以辐射形式发射、传播或接收的能量。单位为焦〔耳〕（J）。 蝿光谱辐照度（E入）spectral irradia nee 在无穷小波长范围内的辐照度除以该波长范围。单位为瓦〔特〕每立方米（W/m）。 辐照量（H）irradiation 辐照度对时间的积分。单位为焦〔耳〕每平方米（ J/m）。 太阳辐射solar radiation 太阳能以电磁波或粒子形式的发射或传播。其能量主要集中在短波辐射范围内。地外日射extraterrestrial solar radiation 地球大气层外的太阳辐射。 太阳常数（Esc）solar constant 地球位于日地平均距离处，在大气层外垂直于太阳辐射束平面上形成的太阳辐照度。
平板太阳能热水器设计方案
平板太阳能热水器设计方案 太阳能是最具潜力的可再生能源。我国太阳能资源极为丰富，年太阳能辐照总量大于502万kJ/㎡、年日照时数超过2200h的地区占国土面积2/3以上。按我国《2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划》要求，我国太阳热水器保有量到2015年达到2.7亿m2，2020年达到5.0亿m2，2005年我国太阳能热水器的保有量7500万m2，由此可见，太阳能光热利用有着广阔的市场前景。 太阳能热利用的范围非常广，可以供暖、干燥、制冷、发电、海水淡化、消毒等。太阳能供热采暖是太阳能利用的新方向，它可以满足冬季供暖,其它季节供热水,是太阳能光热综合应用新技术,在我国北部地区的应用已引起了关注。长三角地区虽然属于非供暖地区，但冬季也相当寒冷，给人们的生活生产带来诸多不便，有供暖的必要。供暖常见的热源主要是燃煤、燃气、燃油锅炉或热电厂蒸汽。在长三角地区，由于供暖时期较短，相关设施不完备，一般情况下冬季常用空调制热，耗电量大，效果不好，人们迫切要求开发节能型供暖设备，太阳能供暖首当其冲。 长三角所处华东地区是我国太阳能资源丰富的地区之一，太阳能年辐射总量在 3.3×106~8.4×106千焦/米2之间，每平方米的得热量相当于112～286公斤标准煤！按目前太阳能光热转换率最低45%考虑，太阳能用于生活、生产供热采暖完全可以胜任。 1、设计资料： 本工程为满足飞索半导体（中国）有限公司供暖及热水需求设计，设计耗热量为120kw。2、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)ISO9806-1：1994《太阳集热器检测方法》 3)GB/T6424-997《平板型太阳能集热器技术条件》 4)GB4271-84《平板型太阳能集热器热性能试验方法》 5)GB/T1551-1995《太阳能热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方式》 6)GB/T 13384—92《机电产品包装通用技术条件》 7)GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 8)GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 9)GB50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》 10)GB50332-2002《给水排水工程管道结构设计规范》 11)GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》 12)JGJ116-98《建筑抗震加固技术规程》 13)GB50009-2001《建筑结构荷载设计规范》 14)GB50057-94《建筑物防雷设计规范》 15)JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》 16)GBJ131-90《自动供仪表安装工程质量检验评定标准》 17)GB/T50106-2001《给水排水制图标准》 18)GB4272-92《设备及管道保温技术通则》 19) 98R418《管道及设备保温》国家建筑标准设计图集 20)建质〖2003〗4号《全国民用建筑工程设计技术措施》2003年3月1日起执行 21)JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》 3、设计参数 3.1气象参数 地理位置：北纬31.3°, 东经120.6°