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文檔簡介

1建設項目周圍環境概況1.1項目地理位置水南華庭二期工程位于柳州市魚峰區,緊鄰東環大道東一巷。1.2自然環境概況1.2.1地質地貌柳州位于廣西中北部,地形為“三江四合,抱城如壺”,故稱“壺城”。又叫龍城,因城里每一個人都是龍的傳人,從建城至今已有兩千一百多年的歷史。柳州市,位于廣西壯族自治區中北部,地處北緯23°54′~26°03′,東經108°32′~110°28′之間。東與

桂林市的龍勝縣、永福縣和荔浦縣為鄰,西接河池市的環江毛南族自治縣、羅城仫佬族自治縣和宜州市,南接新設立的來賓市金秀瑤族自治縣、象州縣、興賓區和忻城縣,北部和西北部分別與湖南省通道侗族自治縣和貴州省黎平縣、從江縣相毗鄰。柳州市總面積18617平方公里,其中市區面積約為1016.75平方公里,2013年末建成區面積約為237.42平方公里。總面積18618平方公里,其中市區面積685平方公里。柳州市區地形平坦,微有起伏,海拔在海拔85至105米之間,東、西、北三面環山,具有典型的巖溶地貌特征。由于柳江穿流市區及氣候、巖性、構造的影響,形成河流階地地貌、巖溶地貌迭加的天然盆地。柳江自北向南繞呈半島形的柳北半島,又向北,向東北又繞行向西南,最后向東南流出,故柳北半島素有“世界第一盆景”的美譽。山峰點綴于城市之間,著名的有魚峰山,馬鞍山,鵝山,箭盤山,文筆峰,雀兒山等。城南有都樂巖,為喀斯特地貌溶洞典型。1.2.2氣候特點柳州市地處桂中北部,屬中亞熱帶季風氣候,影響柳州市的大氣環流主要是季風環流,夏半年盛行偏南風,高溫、高濕、多雨,冬半年盛行偏北風,寒冷、干燥、少雨。夏長冬短、雨熱同季,光、溫、水氣候資源豐富,但地區差異較大,北部各縣具有較明顯的山地氣候特征。太陽輻射量年平均為95~110千卡/平方厘米,南部多于北部,一年中以7~8月最高,1~2月最低。日照時數平均1250~1570小時。氣溫自北向南漸增,年平均氣溫北部18.1~19.4℃,其余20.1~20.7℃,年際變化北部小于中、南部,最高年與最低年相差1.3~2.0℃。最冷月1月平均氣溫7.2~10.4℃,歷史上極端最低溫度為-2.5~-5.8℃,高寒山區可達-8℃以上。最熱月7月平均氣溫27.2~28.9℃,歷史上極端最高氣溫為38.6~39.5℃。年總積溫5700~6800℃,南北相差1100℃。柳州市氣象災害主要有:春季低溫陰雨和干旱,夏季的暴雨洪澇和雷雨大風,局部地方春夏之交季節有冰雹,秋季寒露風和秋旱,以及冬季的寒潮霜凍害。(1)氣溫與日照柳州市位于北緯23°54’-24°50’、東徑108°14’-109°45’,地處中國廣西的中部,座落在珠江流域西江水系柳江的中游,東北距山水甲天下的桂林150公里,西南距廣西首府南寧264公里,距北部灣、鄰國越南300多公里。柳州又稱龍城,是具有二千多年歷史的文化古城之一,地處廣西壯族自治區中部偏東,是全國的交通樞紐。柳州漢代置譚中縣,隋代改名馬平縣,唐代開始稱為柳州,后曾改為龍城郡,1946年設市,市區人口86萬,雜居著漢、壯、侗、苗、瑤、仫佬等近30個民族。柳州屬亞熱帶季風氣候,溫度適宜、雨量充沛,日光充足,四季常綠,年平均氣溫20.5℃,年平均降雨量1400多毫米,年平均日照1600多小時,無霜期長達300天以上。。(2)降水年總降雨量1345~1940毫米,但地區分布和季節變化很大。雨季一般始于四月下旬,終于9月上旬初,這期間降水量占全年降水量的70%以上。雨量分布,北部多于南部,山區多于平原,融水縣貝江流域為柳州市的一個多雨中心,年降水量可達2000毫米以上。多年平均蒸發量1600~1700毫米,自南向北漸減,南部超過1700毫米,大于降水量,為半濕半干狀態,而北部的降水量多超過蒸發量,氣候濕潤。1.2.3水文2007年,柳州市行政區444.4公里長的柳江河,水質達標的河流長為372.4公里,達標率為83.8%,柳州市有兩個供水水源地接受監測評價,其中一個達到優良等級,一個為尚好等級。繼續保持國家地表水Ⅲ類水質標準。2009年柳江河飲用水保護河段繼續保持國家地表水Ⅲ類水質標準,部分河段達到Ⅱ類水質標準.柳州市總體上屬珠江水系西江流域的柳江流域。柳江為境內最大河流,發源于貴州省獨山縣更頂村。其上游為都柳江、尋江和融江。融江在柳城縣鳳山與來自貴州的龍江匯合后稱為柳江。柳江流經柳城縣、柳江縣、城區、鹿寨縣,到象州縣石龍附近的三江口,全長272公里。集雨面積58398平方公里。柳江自露塘進入城區。其穿越城中的一段,將柳州城北部半島繞成壺形,故柳州城另有“壺城”的別稱。1.2.4生態環境項目所在區域為城市郊建成區,地勢平坦,周圍地表植被主要是原始的已有村落民居,現有道路為鄉村水泥道路,由于受交通的頻繁干擾及人類頻繁活動,未見到大型野生動物,現存少量的小型動物主要為常見鼠類、鳥類等。項目所在區域屬典型的城市人工生態系統。2工程分析2.1建設項目概況2.1.1項目基本情況和地理位置水南華庭二期工程位于柳州市魚峰區東環大道段,緊鄰東環大道東一巷,道路交通十分便利。2.1.2設計依據1、《城市居住區規劃設計規范》GB50180—93(2002年版)《住宅建筑規范》GB50386—2005《住宅設計規范》GB50096-1999(2003年版)《城市道路和建筑無障礙設計規范》JGJ50-2001《民用建筑設計通則》GB50352-2005《建筑工程建筑面積規范》GB/T50353-2005《建筑設計防火規范》GB50016-2014《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-97《柳州市城鄉規劃管理技術規定(試用)》(2010年8月)《廣西壯族自治區居住建筑節能設計標準》(DB45/221-2007) 《民用建筑熱工設計規范》(DB50176-93)其它相關國家、地方法規規范甲方提供的招標文件,項目建議書基地用地紅線圖,相關批文。2.1.3規劃設計項目建設用地113468.31平方米,總建筑面積562191.07平方米。整個工程分四個用地相對規整的地塊,場地高差較小。項目為安置房項目,配置少量社區配套商業,本方案力圖創造一個富有活力、具有國際化理念、現代時尚及具有柳州區域文化魅力的宜居生活小區。(一)規劃原則與構思水南華庭二期以市政道路交叉點為核心,用一條環線串接四個地塊的出入口及景觀中庭,形成“一心,一環,兩軸,四組團”的布局模式。每個地塊的布局即個性獨立,又相得益彰。為保障工程的順利實施,二期總平延續了一期的布局肌理,并在兩期之間預留出寬敞的綠化共享空間。為適應柳州氣候,小區建筑整體布局采用點板結合南北向錯位布局。充足的日照,良好的通風,無遮擋的景觀視線,保障了小區安置的均好性.規劃中將15至17層的小戶型沿整個地塊周邊道路布置,減小對城市空間的壓力,有效隔絕了噪音等不利因素的影響。在地塊中部,布置大戶型的梯四并適當拔高建筑,形成每個組團的共享綠地和核心景觀。2.1.4道路交通系統水南華庭二期工程設計中,各地塊分別設置獨立的車行出入口和人行出入口。地下室出入口靠近小區機動車出入口,方便機動車直接進入地下室,交通便捷順暢,流線清晰,保證了小區內部的安全和靜謐,有效地使人車分流,讓機動車對小區住戶的影響降低到最低。步行系統緊扣“一心,一環,兩軸,四組團”的設計理念進行設計,以景觀綠化軸為軸線,向各個組團的步行道延展,形成富有趣味的步行系統。小區內車行道兼作消防車道,高層住宅周邊均設置環行消防車道,將建筑的一個長邊設置為消防撲救面,在此范圍內有直通室外的安全出口,滿足撲救要求。地塊一臨東西規劃道路分別設置一個機動車出入口,東南側設置小區人行出入口。地塊二北側和西側臨規劃道路,南側臨近10#樓分別設置車行出入口。西南側設置人行出入口。地塊三和地塊四南北兩側的臨規劃道路分別設置機動車出入口,臨中央市民廣場各設置一個人行出入口。2.1.5住宅單體設計

1、住宅戶型,以50m2~150m2左右的戶型為主。

2、合理組織內部功能空間,平面緊湊,在有限的面積內,盡可能保證起居室、廚、衛跟臥室的舒適性,并且保證每個戶型都做到明廚明衛。提供了多樣性的使用空間,進一步改善戶型的通風采光,并且做到每戶都能得到良好的日照。

3、各行為空間專用性明確,根據不同要求,做到動靜分離或公私分離,符合家庭行為特征。

4、突出廚衛設計水準,合理有序地安排廚衛各項設備及設施,注意組織廚衛通風.

充分考慮本地居民的生活習慣,設計建造經濟、功能適用的住宅體系,獲得良好的采光、通風、朝向。型體以簡約的風格為主,體現時代特征:現代、典雅,溫馨的形象。2.1.6本項目的立面設計力求現代感的手法,融合具有地域特色的中國古典建筑造型元素,力圖延續文化的傳承,體現柳州當地建筑的獨特韻味,同時展示居民蒸蒸日上的精神風貌。巧妙地利用建筑體量之間的虛實對比,光影效果顯著,極富變化。

2.1.7消防車可以從場地出入口進入,內部道路兼做消防通道,在場地內形成環形消防車道。高層建筑消防撲救面大于高層建筑的一個長邊,且為硬質鋪地或低矮草叢,消防車道轉彎半徑為9米,消防回車場15米*15米。各地塊地下室,分區劃分防火分區,并設置自動噴淋系統,且有足夠的疏散出口及滿足疏散寬度要求的疏散通道供使用,設備用房為單獨防火分區,每個防火分區都有兩個出口疏散。2.1.8技術經濟指標總用地面積:113468.31m2總建筑面積(含地下室):562191.07m2(一)地上計容建筑面積(不計入架空層部分):370616.10m2其中:住宅建筑面積(計容):325740.24m2商業用房面積(計容):38604.07m2配套公建用房(計容):6271.79m2(二)地下室建筑面積(不計容):191574.97m2容積率:3.27占地面積:30627.30m2建筑密度:26.99%綠地面積:34042m2綠地率:30%新建總戶數:3198停車率:1.7機動車總停車位(輛):5148其中:小汽車地下停車(輛):4877小汽車地面停車(輛):5413可再生能源應用分析3.1可再生能源應用條件評估及使用類型選擇分析.1.1土壤源熱泵的構成及工作原理

土壤源熱泵是熱泵的一種,它是利用地下土壤作為熱泵低位熱源的熱泵系統,其構成主要包括三套管路系統:室外管路系統、熱泵工質循環系統及室內空調管路系統。與一般熱泵系統相比,其不同之處主要在于室外管路系統是由埋設于土壤中的聚乙烯塑料盤管構成。該盤管作為換熱器,在冬季作為熱源從土壤中取熱,相當于常規空調系統的鍋爐;在夏季作為冷源向土壤中放熱,相當于常規空調系統中的冷卻塔,其結構如圖5-4所示,土壤源熱泵的工作原理為:夏季空調時,室內的余熱經過熱泵轉移后通過埋地換熱器釋放于土壤中,同時蓄存熱量,以備冬季采暖用;冬季供暖時,通過埋地換熱器從土壤中取熱,經過熱泵提升后,供給采暖用戶,同時,在土壤中蓄存冷量,以備夏季空調用。

土壤源熱泵的優點1)節省占地空間。

2)機組性能系數高,

節能效果好。3)

地下換熱器與土壤換熱不受外界環境的影響,

由于土壤溫度全年波動很小,

使土壤源熱泵系統的運行效率比傳統空調系統高40%

~

60%,

因此能耗少,

運行工況穩定,

比傳統集中式空調系統節省運行費用30%~

60%.

4)環保、無污染。

5)

運行與維護費用低。6)

系統可靠性強,

使用壽命長。土壤源熱泵系統的缺點

1)

土壤源熱泵系統連續運行時,

熱泵的冷凝溫度、蒸發溫度受土壤溫度變化的影響而波動,

導致熱泵運行效率下降。

2)

地下換熱器的傳熱性能受土壤性質影響較大。

3)

由于土壤熱導率較低,

地下換熱器與周圍土壤的傳熱量較少,

同時占地面積也較大(一般為采暖面積的2倍左右)。土壤源熱泵在本項目應用的可行性分析1)本項目位于柳州市魚峰區,屬于夏熱冬暖地區,本地區能源使用特點為:夏季大量使用空調制冷,而冬季則較少使用機械采暖。若使用土壤源熱泵系統,則在夏季室內余熱經過熱泵轉移后通過埋地換熱器釋放于土壤中量蓄存熱量,而冬季又較少使用機械采暖,大量蓄存熱量無法在冬季散去,系統使用效率逐年降低,對環境土壤影響較大。埋地換熱器受土壤性能影響較大,土壤的熱工性能、能量平衡、土壤中的傳熱與傳濕對傳熱有較大影響。2)本項目為四棟,共八個單元的高層住宅(18層,544戶),總用地18497.24平米,地下室占地12207.42平米,地下室埋深達6.3m,住宅建筑四周為基地內消防道路,并且地下室占地面積過大,制冷采暖面積大,基礎埋深大,設備用房可用面積小等特殊條件,而換熱盤管安裝所需面積大,在本項目基中無法達到足夠的節能比例要求,并且根據已有的經驗表明,其持續吸熱速率一般為25W/m2,當供熱量一定時,換熱盤管占地面積較大,埋管的敷設無論是水平開挖布置還是鉆孔垂直安裝,都會大大增加土建費用綜上所述,通過對地區能源使有用特點、項目規模及經濟性分析得出以下結論:土壤源熱泵應用在本項目不合理3.1.2地下水源熱泵地下水源熱泵的構成及工作原理地下水源熱泵是利用了地下水作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統,沒有燃燒過程,避免了排煙、排污等污染;供冷時省去冷卻塔,避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。地水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12~22℃,水體溫度比環境空氣溫度高,所以熱泵蒸發溫度提高,能效比也提高。而夏季水體為18~35℃,水體溫度比環境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率提高。地下水源熱泵在本項目應用的可行性分析本項目地下室埋深達6.3m,基礎埋深較大,防水工藝要求復雜,項目體量大,所需水量大,對城市地下水造成過多不利影響。管井防漏水技術難度高,且不易維護。綜上所述,地下水源熱泵在本項目應用不合理。3.1.3地表水源熱泵地表水源熱泵的構成及工作原理地表水是暴露在地表面的江、河、湖、海水體的總稱,在地表水源熱泵系統中使用的地表水源主要是指流經城市的江河水、城市附近的湖泊水和沿海城市的海水。地表水源熱泵就是以這些地表水為熱泵裝置的熱源,冬天從中取熱向建筑物供熱,夏季以地表水源作為冷卻水使用向建筑物供冷的能源系統。地表水源熱泵系統可采用開式循環或閉路循環兩種形式,參見圖3-19。開式循環是用水泵抽取地表水在熱泵的換熱器中換熱后再排入水體,但在水質較差時換熱器中易產生污垢,降低換熱效果,嚴重時甚至影響系統的正常運行;因而地表水熱泵系統一般采用閉路循環,即把多組塑料盤管沉入水體中,或通過特殊換熱器與水體進行換熱,通過二次介質將水體的熱量輸送至熱泵換熱器,從而避免因水質不良引起的熱泵換熱器的結垢和腐蝕問題。原理示意圖如下:地表水源熱泵在本項目應用的可行性分析本項目北側臨近貫穿柳州市市區的主要河流——八尺江,水量充沛,河槽穩定,河道深泓靠近岸邊。根據柳州市水文站歷年實測資料統計,邕江多年平均水位為63.30m,多年平均流量為1360m3/s,多年平均年徑流量為411.2億m3,水量受雨季影響變化較大。項目用地紅線距八尺江直線距離約2.2公里,有條件利用江水。但項目所臨河段為城市重點防洪地段,管道若從地下穿過防洪大堤及城市道路,施工難度大,并存在一定的安全隱患;管道若從地上取水八尺江,需以高架形式橫穿八尺江路,對城市環境造成一定影響。在各相關管理部門報批程序復雜,時間長。另外,根據柳州市相關城市規劃,近年以來正對城市水體景觀進行改造,并將持續數年。邕江水面標高及相關周邊數據有眾多不確定性。綜上所述,若能取得各相關管理部門審批通過,進一步明確地理條件,地表水源熱泵在本項目應用具有一定可行性3.1.4污水源熱泵污水源熱泵的構成及工作原理污水源熱泵的技術狀況和經濟性與熱源/熱匯的特點密切相關。對熱泵系統來說,理想的熱源/熱匯應具有以下特點:在供熱季有較高且穩定的溫度,可大量獲得,不具有腐蝕性或污染性,有理想的熱力學特性,投資和運行費用較低。在大多數情況下,熱源/熱匯的性質是決定其使用的關鍵。污水源熱泵采用污水作為水源熱泵的熱源/熱匯,它具有以下特點:產生量大,幾乎全年保持恒定的流量;夏季溫度低于室外溫度,冬季高于室外溫度,而且在整個供暖季和供冷季,水溫波動不大;含有大量的熱能,據估計,城市社區產生的廢熱40%含在污水中。因此,污水與熱泵一起使用為區域供熱供冷提供一種理想的熱源/熱匯。污水源熱泵系統其供暖系統原理和普通水源熱泵相同,主要由壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流機構構成一個最簡單的蒸汽壓縮式熱泵裝置作為供熱系統的熱源。它通過蒸發器從污水中吸取熱量Qe,在冷凝器中放出熱量Qc(Qc=Qe+W)供給供熱系統。這種供熱系統只要消耗少量的電能W,便可得到滿足房間供熱所需要的熱量Qc。污水源熱泵系統按照其使用的污水的處理狀態可分為以未處理過的污水作為熱源/熱匯的污水源熱泵系統和以二級出水或中水作為熱源/熱匯的污水源熱泵系統;根據污水與熱泵的熱交換部分是否直接進行熱交換,可分為間接利用系統和直接利用系統;從工況轉換方式上看,大體可分為兩種:一種是通過四通換向閥的換向來實現制熱工況和制冷工況的轉換;另一種是水切換式,即通過閥門改變水流方向來實現工況轉換。污水源熱泵城市管道污水量不足且不穩定,凈化處理難度大,蓄水池面積大且投資成本過高。污水源熱泵多應用于污水廠附近,才能方便取水,無需對水質凈化處理進行重復投資造成浪費。綜上所述,污水源熱泵在本項目應用不合理。3.1.5太陽能光伏發電系統太陽能光伏發電系統的構成及工作原理光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電的優點是較少受地域限制,因為陽光普照大地;光伏系統還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建設周期短的優點。光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用于一些小系統和計算器輔助電源等。與常用的火力發電系統相比,光伏發電的優點主要體現在:1)無枯竭危險;2)安全可靠,無噪聲,無污染排放外,絕對干凈(無公害);3)不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優勢;例如,無電地區,以及地形復雜地區4)無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;5)能源質量高;6)使用者從感情上容易接受;⑦建設周期短,獲取能源花費的時間短。缺點:1)照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積;2)獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關;3)產生的電力接入電網需要增加無功補償設備;4)儲能困難。太陽能光伏發電系統在本項目應用的可行性分析本項目全部屋頂面積為3200m2,而住戶達3198戶,節能效率無法滿足相關規范要求,供電不穩定且儲能困難,難以保證住戶的正常使用。綜上所述,太陽能光伏發電系統在本項目應用不合理。.6.1太陽能熱水系統的選擇及工作原理太陽能熱水系統擬采用高效熱交換式太陽能系統。在屋頂安裝太能板及屋面承壓水箱,單戶內分別設置熱水水箱,利用屋面太能產生熱水進行熱交換,陰雨天氣等太陽光不足時,由用戶安裝電熱水器輔助加熱。戶內水箱安裝于陽臺側壁,與建筑完美結合。分戶設置,方便管理及維修。熱水靠自來水壓力,自下而上,逐管使用,熱水溫度穩定。承壓使用,安全可靠。安裝集熱器面積每戶約需要1.5m2,集水器容積約為3個300升,冬季溫度50℃至80℃,夏季溫度80℃至120℃,可滿足3至4人的熱水用水。真空集熱管外徑為125mm,既有良好的保溫性能,又可作儲熱水使用。冷水給水管及熱水管安裝于用戶地面找平層內。太陽能熱水系統在本項目應用的可行性分析本項目住宅高18層,居住總戶數為3198戶,方案擬采用太陽能熱水系統,為1-18層住戶提供,每戶提供太陽能熱水140L,按45L/人,每戶3.5人計算)。每戶太陽能集熱板面積約1.5㎡,設在屋頂,可滿足用水要求總集熱板面積約800㎡1)地理氣象參數地理位置:柳州市位于北緯24°21ˊ,東經109°24ˊ。氣候條件:太陽輻射量年平均為95~110千卡/平方厘米,南部多于北部,一年中以7~8月最高,1~2月最低。日照時數平均1250~1570小時。氣溫自北向南漸增,年平均氣溫北部18.1~19.4℃,其余20.1~20.7℃,年際變化北部小于中、南部,最高年與最低年相差1.3~2.0℃。最冷月1月平均氣溫7.2~10.4℃,歷史上極端最低溫度為-2.5~-5.8℃,高寒山區可達-8℃以上。最熱月7月平均氣溫27.2~28.9℃,歷史上極端最高氣溫為38.6~39.5℃。年總積溫5700~6800℃,南北相差1100℃。日照條件:根據《全國民用建筑工程設計技術措施-節能專篇》,我們可以清楚地看到廣西地區太陽能輻照情況表,太陽能是永不枯竭的清潔可再生能源,是人類可期待的、最有希望的能源之一。太陽每時每刻都在向地球表面輻射大量的光和熱,可供人類使用。我國太陽能資源總體比較豐富,下圖顯示了我國太陽能資源的分布情況。柳州市處于我國太陽能資源3類地區,太陽能資源一般區,太陽能輻照量每年可達4200-5400MJ/m2。2)設計依據1《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003(2009年版)3《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005年版)4《民用建筑太能熱水系統應用技術規范》GB50364-20055《民用建筑與太陽能熱水系統一體化應用技術規范》DB45/T395-20076《全國民用建筑工程設計技術措施-節能專篇》3)項目日照分析項目日照分析如下:太陽能供熱設計總戶數544戶,區域分析圖見文本。棟數戶數熱水量(L)/戶平板面積(㎡)/棟平板擬裝(組/棟)熱管面積(㎡)/棟熱管擬裝(組/棟)113621020011222062棟數戶數熱水量(L)/戶平板面積(㎡)/棟平板擬裝(組/棟)熱管面積(㎡)/棟熱管擬裝(組/棟)213621020011222062棟數戶數熱水量(L)/戶平板面積(㎡)/棟平板擬裝(組/棟)熱管面積(㎡)/棟熱管擬裝(組/棟)313621020011222062棟數戶數熱水量(L)/戶平板面積(㎡)/棟平板擬裝(組/棟)熱管面積(㎡)/棟熱管擬裝(組/棟)4136210200112220624)系統設計條件集熱器集熱效率確定根據06SS128《太陽能集中熱水系統選用與安裝》圖集附錄中主要城市太陽能集熱系統設計氣象參數,柳州地區的年平均氣溫ta(取年最低月平均氣溫1月份:12.8度),傾角等于當地緯度時集熱器采光面月平均日太陽總輻照量JT,年平均日日照小時數Sr為:ta=12.8JT=12.838MJ/m2·dSr=4.493h/d則年平均太陽輻照度:G=JT/(Sr×3600)=12.838×106/(4.493×3600)=793.7(w/m2)由以上計算得知,柳州地區年平均天氣情況下,太陽輻照強度平均可達793.7KW㎡。在這樣的日照情況下平板集熱器太陽能集熱器的效率為:η=0.778-5.276(ti-ta)/G(檢測報告效率公式)η——集熱器瞬時效率ti——集熱器進口溫度(℃):平均進口溫度為(最高進口溫度+最低進口溫度)/2ta——環境溫度(℃)—太陽能輻照強度(W/㎡)根據設計條件,ti=(55+12.8)/2=33.9℃;ta=12.8℃;G=793.7W/㎡,可計算出平板集熱器得熱效率為63.8%。熱管集熱器效率曲線5)集熱器面積確定集熱面積計算依據太陽能集熱器安裝面積按照夏季情況進行計算,太陽能集熱器面積計算公式:公式(1)——直接系統集熱器總面積,;——日均用水量,Kg,140L;——水的定壓比熱容,KJ/(Kg·℃);取值4.18KJ/(Kg·℃);——貯水箱內水的設計溫度,℃;取值55℃;——水的初始溫度,℃;取值12.8℃;——當地集熱器采光面上的年平均日太陽能輻照量,KJ/;取值12.838x103KJ/㎡;——太陽能保證率,取值0.5(注:考慮冬季使用,取推薦值的偏大值);ηcd——集熱器的平均集熱效率;根據桑普平板和熱管真空管的檢測報告,分別為平板效率63.8%,熱管效率67.8%;ηL——系統管路和儲水箱熱損失率,%。取值0.3(無量綱,取推薦值的偏大值)由于以上計算出來的為直接系統的集熱面積,根據直接系統與間接系統集熱面積之間的關系,可以得出間接系統集熱器面積計算已知公式:公式(2)其中:-直接系統集熱器面積,-集熱器總熱損失系統,-換熱面積(每戶換熱水箱里的換熱面積)已知:取=5.5W/(.℃),=300W/(.℃),=0.35擬為每戶每日提供太陽能熱水210L,60L/人,每戶3.5人計算。集熱器每戶140L水所需的集熱面積(一次系統),(二次系統)將以上平板集熱器相關數據代入公式(1),計算得為:=1.417(為了保證太陽能系統得熱量,取Ac=1.551*1.15=1.630)再將的值代入公式(2),計算得為:=1.7696)設計圖紙詳文本附頁7)系統設計原理本工程太陽能熱水系統均以太陽能與電輔助加熱相結合為住戶提供洗浴用熱水,在全國節能、減排的大環境中,利用太陽能為居民提供生活熱水,不僅順應時代發展的步伐,符合可持續發展的道路方針,同時可以讓中國的普通百姓更進一步的接觸太陽能。太陽能熱水系統的應用將為解決我國能源緊張和短缺起到非常積極的意義。下圖為該工程太陽能熱水系統原理圖。太陽能熱水系統原理圖8)太陽能工作原理太陽能部分采用溫差循環加熱,系統通過檢測集熱器與儲水箱的溫度差來實現加熱運行:當集熱器的溫度與儲水箱中水溫形成一定溫差時(溫差值可設定,設定范圍0-15℃,通常設定7℃),循環泵開啟,將水箱中的水泵經集熱器不斷加熱。在循環加熱過程中,水箱中的水不斷升溫,集熱器的溫度不斷下降,當集熱器上的溫度和水箱中的水溫差小于等于設定溫度時(設定范圍為2-10℃,通常設定為8)輔助熱源工作原理該系統配置中每戶的儲熱水箱中都配有一個1.5KW的水電隔離的電加熱。如果用戶對熱水使用要求比較大,可根據控制器設計自動電加熱,即當溫度傳感器測得水箱溫度不足洗浴的溫度自動啟動電加熱,加熱到設定溫度后自動關閉電加熱;如果用戶對熱水使用要求不是很大且比較有規律,則可采用定時加熱,即在要使用熱水前的兩個小時(用戶可以自己設定)檢測儲熱水箱中的水溫,當測得溫度沒有達到洗浴要求時,則啟動電加熱,當達到溫度后自動關閉電加熱。9)系統補水由于系統采用的二次換熱系統,因此系統是自動補水。9)系統供水系統采用的是戶用冷水和熱水同源的方式進行補水的,即系統的熱水水源來自戶內的自來水管,使用時只要將換熱水箱中的熱水出水口直接接到用戶所需要的用水點,當用戶需要使用熱水時,打開用水點閥門即可。這樣既很好的平衡了冷熱水的水壓問題,同時也避免了物業管理部門收取水費的不便。10)過熱保護過

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