小區壁掛太陽能熱水工程設計方案
陽臺壁掛式太陽能熱水器是專門為高層、小高層住宅配套設計開發，分戶式獨立配套使用，太陽能固定于向陽面的陽臺，水箱則高于太陽能集熱器，固定在陽臺側墻，根據水溫差自然循環原理，在無動力輔助狀態下，即可加熱水箱里的水。該項開發設計真正體現了太陽能與建筑及環境一體化的完美結合。隨著國家節能減排戰略的不斷推進,各地政府也在加快推動太陽能熱水系統安裝的政策實施。
第一部分 設計依據
一 設計要求
根據小區樓型情況，本項目選用四季沐歌陽臺壁掛太陽能熱水器。太陽能水箱安裝在陽臺內，集熱器安裝在陽臺外；無論戶型大小，一律采用100L承壓式水箱。水箱配電輔助加熱，以備陰雨天能正常供應熱水。
名稱 規格型號 技術要求 單位 數量 使用部位
太陽能熱水器 100L 含電加熱 套 765 陽臺
1、現有條件下，水箱以立式設置為主（若需要臥式安裝須經我公司現場核實且甲方認可）。
2、對于太陽能室外構件，做防雷設計。
3、平板式太陽能集熱板，安裝需要和陽臺玻璃欄桿配合設計、施工。
二 氣象資料
（略）
三、集熱器面積校核計算及說明：
日升溫值計算
（式——1）
式中：
——太陽集熱器采光面積，100升2.0㎡；
——日均用水量，100kg；
——儲水箱內水的終止溫度（用水溫度），℃；
——水的定壓比熱容，4.18KJ/（㎏·℃）；
——水的初始溫度， 15℃
——夏季集熱器傾斜面上的年月均日輻照量為14.39MJ/㎡
——太陽能保證率，無量綱，選0.55；
——太陽集熱器全日集熱效率，此處取0.4；
——管路及儲水箱熱損失率，無量綱，此處取0.2。
將以上參數帶入式—1中，
計算得：100升陽臺式太陽能熱水器，在太陽能保證率是55%的情況下，每天可將15°水加熱到45°
第二部分 系統運行原理及系統配置
我們根據“品質先進、熱效率高、安全可靠、全自動運行、全年使用”的設計理念，結合貴方的實際用水情況，確定采用陽臺分體HFT100自然循環，來完成住戶需求的各項功能。
自然循環系統：
一、自然循環陽臺式太陽能熱水系統
自然循環陽臺式太陽能熱水系統是以太陽能為主要熱源加熱熱水的系統，并將集熱器與儲水箱分開，集熱器安裝在陽臺上，通過工質的自然循環將集熱器吸收太陽光而得到的熱量傳輸到儲水箱，從而得到熱水（熱量）的系統。
系統主要包括水箱、集熱器、管路，集熱器吸收熱量通過管路自然循環到水箱把水加熱。
二、方案設計注意事項：
1、充分了解客戶需求，確定安裝位置及管路布局，確保水箱底面高于集熱器循環口500mm，同時保證集熱器與水箱連接管路單根不超過3米。
2、管路杜絕拐直彎，禁止反坡，水平管路傾斜角度不小于10度。
3、為保證熱水器得熱效果，盡量設計集熱器傾斜放置，集熱器與墻面傾斜角不小于10度。
三、安裝所需配件：
自然循環陽臺熱水器配件明細表
序號 配件名稱 規格及型號 單臺數量
1 不銹鋼波紋管 六分 6米
2 UV橡塑管 19×φ15 6米
3 波紋管連接接頭 六分接頭 1個
4 波紋管連接接頭 四分接頭 3個
5 安全閥 0.7MPa 1個
6 帶鉤膨脹螺栓 M10×100 2個
7 球閥 四分 2個
8 組合注液閥 1個
9 塑料膨脹管 3.5×30 2個
10 木螺絲 3.5×30 2個
11 防凍液 -25℃ 12kg
自然循環夾套換熱水箱系統
(一）系統工作原理：
工作原理：如下圖所示，集熱器、水箱、循環管路構成溫差循環管路。集熱器吸收熱量加熱紫銅管內的介質，使管內的介質與水箱夾套內的介質產生密度差，溫差循環根據介質的密度差自然循環完成，熱的介質自然往上循環，冷的介質從水箱的夾套回流到集熱器，集熱器再將回流的介質加熱，如此往復，水箱內的水被加熱。整個過程的運行無需要循環泵。電加熱構成輔助熱源部分，用于太陽能不足或對水溫要求較高時的熱量補充。
原理圖
（二）系統概要：
1、控制器功能介紹：控制器由線控器、主控制器組成，顯示采用LED；主控制器負責采集各種溫度及控制各種輸出設備。
水箱設置溫度：35℃-65℃
顯示功能:
1)水箱上有顯示太陽能和電加熱兩種工作狀態的指示燈。
2)顯示面板下方有預約、智能保護、太陽能模式、經濟模式、 日常模式和增容模式六個 功能顯示。
3)顯示面板左方顯示實際溫度(℃)，右方顯示設定溫度(℃)。
管道防凍:當用水管道溫度T≤5℃時，防凍電熱帶啟動；當溫度≥15℃時，防凍電熱帶關閉。
復位功能：當用戶想對系統參數恢復出廠默認值時，可按復位鍵將各種參數恢復出廠默認設置。
2、系統組成部件介紹：
集熱器：平板集熱器主要包括吸熱板、透明蓋板、隔熱層和外殼等幾部分組成。
儲水箱：儲水箱采用搪瓷內膽。搪瓷內膽采用基材BTC330R搪瓷專用鋼板，厚度為2mm，自動焊接工藝加工而成，獨有鎂棒和電子陽極雙重防腐，系統防腐性能更好，長時間使用不用更換鎂棒。水箱保溫采用聚氨酯高溫高壓工藝一次性整體發泡，保溫層厚度為50mm，具有更好的保溫性能。儲水箱外皮0.5mm鍍鋅板，有烤漆和噴塑兩種加工工藝，烤漆顏色為香檳金色，更加美觀；噴塑為乳白色。
循環管路：循環管路是系統的熱量傳輸管道，安全可靠，包括介質傳輸管道、注液閥等。
智控系統：智屏智控系統，顯示更直觀，使用更方便。
3、系統參數
水箱最大工作壓力：0.7Mpa
最高工作溫度：集熱器為 120℃，儲水箱為 90℃
輔助熱源額定功率：2.0KW
抗凍要求極限：用戶所在地10年內最低溫度
4、 管道、配件、保溫
（1）管件：集熱循環管道采用優質不銹鋼波紋管，連接件采用卡套式連接。保溫采用橡塑保溫。用水管道的冷熱水管采用鋁塑復合管。
（2）其它原裝配件：“SED賽德”熱輔系統：具備漏電保護插頭，手動熱斷路器。水電隔離外加漏電保護，徹底安全，保持15年無事故的優良記錄。通過3C強制認證。
5、 電加熱輔助能源系統
電加熱采用的是鎳鉻合金英格萊800電加熱，含鎳33%，含鉻22%，抗腐蝕性強，抗高溫，有卓越的抵抗氯化壓力，使用功率2000W，能防干燒72小時，使用壽命長。
第三部分 施工規范
一、產品安裝方案
1、集熱器安裝注意事項：
a：集熱器應安裝在陽臺處陽光照射比較充分的地方。
b：集熱器要固定牢固。
c：為保持美觀，集熱器應水平安裝在陽臺的中間位置。
安裝步驟：
1、連接支架
在包裝箱里取出可調支架和掛鉤，如圖所示用掛鉤和可調支架用M8×16的螺栓連接、擰緊。
注：可調角度范圍是：0°、10°、15°、20°
2、確定掛件的中心距
根據熱水器的型號確定掛件的中心距，中心距的尺寸如下圖所示：
（單位：mm）
3、確定掛件的位置
測量陽臺的寬度和高度，根據掛件的尺寸和中心距，確定出掛件垂直方向的位置，用鉛筆在陽臺垂直地面的方向刻線。掛件頂端到陽臺頂端的最小距離為150mm（如果陽臺尺寸較小，可以適當調整）的空間布置集熱器的管路。每一片集熱器的兩個掛件中，集熱器出口位置的掛件比另一個掛件安裝位置高20mm，以利于管道循環。
4、打孔
注：根據陽臺的具體形式，也可以采用其他的固定方式。固定需要用M8×80的膨脹螺栓，打直徑12mm的2個孔。打孔時系好安全帶，身體從窗口中探出去，同時把沖擊鉆或者電錘用繩子捆綁牢固，預防孔時掉落。
5、安裝膨脹螺栓
打完孔以后安裝膨脹螺栓。為避免敲擊時不會砸壞螺栓頂部的螺紋，使螺母能夠輕松的旋進，安裝時先在螺栓的頭部擰上兩個螺母。
6、 打穿墻孔
根據集熱器的位置和室內管路的布置，確定打穿墻孔的位置，然后在墻上打￠75mm的圓孔。為了防止雨水從孔內倒灌，一般要求穿墻孔帶5度的斜度。打好孔后，在墻孔內外兩側加裝飾蓋。如圖所示：
7、固定集熱器
吊裝集熱器用足夠粗的繩子或者專用的吊裝工具。吊裝時，注意左右兩端用力平衡，防止集熱器被陽臺或障礙物碰壞，在吊裝到手能拉到的邊框的時候，用手抓住邊框，把集熱器提起，將集熱器的下邊框掛在安裝好的掛件的掛鉤上面，用M8×16的螺栓把集熱器的上橫框和掛件固定牢固。整體效果圖如下所示：
二、水箱安裝
選擇水箱安裝的位置
1、選擇承重墻面。
2、為使安裝后管路簡潔、美觀，水箱應距離集熱器出口較近。
3、避免水箱遮擋陽臺窗戶，影響采光。
4、靠近排水口或地漏。
安裝步驟：
1、鉆孔：根據劃線位置，用沖擊鉆鉆兩個￠14的孔，光度110mm，并清除孔內的水泥粉末。
2、膨脹螺栓預緊：將膨脹螺栓放入剛鉆好的孔中，保證脹管全部進入孔內，對膨脹螺栓進行預緊，使脹管與孔壁結合緊密，預緊后使掛鉤朝上。
3、自然循環陽臺熱水器固定：將自然循環陽臺熱水器外掛架上的兩個方孔分別對準膨脹螺栓掛鉤掛牢。
三、管路連接
管路連接包括管路的鋪設，保溫和固定等，安裝過程中注意管路保溫處理。
管路鋪設遵循以下原則：
● 集熱器與水箱連接管路單根長度不超過3米。
● 管路杜絕拐直彎，禁止反坡，水平管路傾斜角度不小于5度。
●水箱的循環入口、循環出口、循環泵的進出口都采用活結形式。
1、連接集熱器
集熱器連接方式如下圖所示。連接好后將管路穿過做好的墻孔，以備與室內管路連接。
2、管路連接
依照各個水嘴的位置關系，確定波紋管的長度和走向，把橡塑保溫管套在波紋管上，然后再用波紋管專用接頭連接并緊固。
3、管路保溫
確認系統運行正常后對管路進行保溫，保溫材料采用φ19×15橡塑保溫管，在東北地區可適當加厚，管路沒有節點處可在管路連接時直接進行保溫。在節點處或焊接處，截取適當的保溫管長度后，用剪刀將保溫管剪開，然后套于管路，再用保溫管專用膠涂于截面處，當膠不粘手時，再將保溫管粘貼到一起。
四、顯控器的安裝
參考相關示意圖，按如下步驟固定顯控器：
1、用塑料掛具上的固定圓孔先在準備安裝顯控器的墻上定好打孔點，然后打￠6孔，以符合塑料掛具為準。
2、把塑料膨脹管塞入孔內，用ST3.5×32的自攻螺釘將塑料掛具固定在墻上，然后將顯控器背面的兩個掛孔在塑料掛具的固定掛鉤上即可。
3、擰下右端蓋上的限位螺釘，打開水箱右端蓋，將顯控器線穿過外皮上的防水接頭，固定在主線路板線控器插孔處并將防水接頭擰緊，再裝上右端蓋，擰緊限位螺釘。
系統接線示意
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方案設計施工：上海寶第居安環境工程技術有限公司
上海寶第新能源科技有限公司
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