【案例1】可再生能源建筑应用城市示范工程项目可行性研究报告.pdf

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1、 1 “?”可再生能源建筑应用可再生能源建筑应用可再生能源建筑应用可再生能源建筑应用 城市示范项目城市示范项目城市示范项目城市示范项目 可行性研究报告可行性研究报告可行性研究报告可行性研究报告 ?有限责任公司有限责任公司有限责任公司有限责任公司 二二二二 O?年年年年?月编制月编制月编制月编制 2 “?”可再生能源建筑应用城市示范项目可再生能源建筑应用城市示范项目可再生能源建筑应用城市示范项目可再生能源建筑应用城市示范项目 可行性研究报告可行性研究报告可行性研究报告可行性研究报告 建设单位：?有限责任公司 法定代表人：? 联系人：? ? 联系电话：? 通讯地址：? ?有限责任公司 （章）二 O

2、?年?月?日 3 ?市可再生能源建筑应用城市示范 工程项目可行性研究报告 太阳能是大自然无偿赐与人类的巨大能源，利用太阳能，不仅可以解决一次 性能源短缺问题，同时可以保护环境，造福人类。城市住宅建筑利用太阳能-即 利用可再生能源是城市住宅的必然趋势，我公司开发的“XXXXX 城”住宅小区积 极响应可再生能源建筑应用城市精神，结合本地自然、气候条件和居住的生活习 惯于经济承受能力，非常适合选择较为先进、建设部大力推广的可再生能源太 阳能与建筑一体化，符合建筑节能和绿色建筑的技术要求，也是当前 XX 市市住 宅业节能降耗工作的发展方向。 一一一一、工程项目概工程项目概工程项目概工程项目概况况况况

3、（一一一一）地块地块地块地块简介简介简介简介 “XXXXX 城”项目位于 XXXX 大道东侧，天店路以南，西临汽贸城，北接 南部车站（拟建） ，东西长约 340 米，南北长约 420 米。XX 地处北纬 31.5，东 经 118，属于亚热带季风气候，夏热冬冷，年平均气温 16.2C，一月平均气温 1.4C，七月平均气温 29.1C，年无霜期 235 天，太阳年辐射量在 498 万千焦/平 方米左右，阳光充足，有丰富的太阳能资源。 （二二二二）工程概况工程概况工程概况工程概况 2.1、本项目由上海现代华盖建筑设计有限公司进行设计，充分利用地形地 貌的南高北低特点，使小区布置建筑间距大，显得错落有

4、致。建筑风格集东、西 方为一体，外墙采用驼色。采用框架结构，结构设计使用所限为 50 年，楼层采 用梁板现浇钢筋砼结构，该地块建筑、结构设计安全等级为二级，抗震设防烈度 按 6 度考虑。 2.2、“XXXXX”项目用地面积 97983.7m2，规划总建筑面积 137648 ，为 35 栋多层住宅，2 栋小高层住宅，容积率 1.2，建筑密度 20%，绿化率 40.6%；其 中一期 324 户、居住建筑面积 31485 、二期 264 户、居住建筑面积 23308 ， 三期 667 户、居住建筑面积 56026 。项目总投资约为 35200 万元人民币。小区 配套齐全，设有幼儿园、医疗门诊部、篮球

5、场、羽毛球场、会所、商业中心、综 4 合服务中心等。 （三三三三）周边环境周边环境周边环境周边环境 该地块三面环山， 座落于青山绿水间， 交通便利， 是理想的居住场所。 XXXXX 充分考虑居住的人文品质，追求社区环境、地理环境和人文环境的和谐统一，让 每一个居住在这里的人，感受到都市天空下的青山白云，碧水阳光。 （四四四四）单体面积单体面积单体面积单体面积 “XXXXX”项目单体建筑面积一览表 楼号 建筑面积（平方米） 楼号 建筑面积（平方米） 1 2000 21 2500 2 2000 22 2500 3 2000 23 2500 4 2000 24 2500 5 2000 25 2500

6、 6 2000 26 2500 7 2000 27 2500 8 2000 28 2500 9 2000 29 2500 10 2000 30 2500 11 2000 31 2500 12 2000 32 2500 13 2000 33 2500 14 2000 34 2500 15 2000 35 2500 16 2000 36 2500 17 2000 37 2500 18 2000 38 2500 19 2000 39 2500 20 2000 40 2500 合计 总计 5 （五五五五）总平面布置图及其它图纸总平面布置图及其它图纸总平面布置图及其它图纸总平面布置图及其它图纸 XXXX

7、X 总平面布置图（图一） XXXXX 沿街透视图（图二） 6 XXXXX 单体透视图（图三） 7 二二二二、工程项目建筑节能设计方案工程项目建筑节能设计方案工程项目建筑节能设计方案工程项目建筑节能设计方案 （一一一一）围护结构围护结构围护结构围护结构 1、外墙的节能措施 外墙是建筑围护结构的主体，据统计，建筑外墙传达室热面占整个建筑物外 围护结构总面积的 66%左右， 通过外墙传热造成的能耗损失占建筑的外围护结构 总能耗损失的 48%，因而外墙体的扣温隔热设计相当重要。 1.1、 外墙墙体材料选择 现有的节能墙体多采用复合墙体结构来起到保温隔热的功能， 通过采用高效 保温隔热材料附着或填入墙体

8、内，以提高墙体的热阻。这种复合墙体越来越成为 当代节能墙体的主流。 其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复 合。某些单一材料墙体也可以起减少能耗的作用，主要有以下几种： 1）外保温复合外墙：绝热材料复合在外墙外侧，这种结构的热稳定性好， 可避免冷桥。但外保温层一是要求与基层墙体结合具有安全可靠的牢固性，二是 要经得起日晒雨淋和冰浆循环侵袭的耐久性。 2）内保温复合外墙：绝热材料复合在外墙内侧，构照特点与单一材料墙相 比，热绝缘系数提高，但相比外保温而言有较多缺陷，目前普遍不推荐使用。 3）夹心复合外墙：将墙体分为承重和保护部分，中间留 2050mm 空隙， 内填无机松散或块状保温材

9、料如炉渣、膨胀珍珠岩等，也可不填材料做空气层。 4）加气混凝土外墙：加气混凝土产品有粉煤灰加气和砂加气两种，有砌块、 条板状，该类产品本身导热系数小，与传统的粘土砖墙材料相比，导热系数约为 粘土砖砌体的 29%，是一种保温性能好，节能显著的墙体材料。 1.2、外墙保温体系 就已出现的外墙保温体系而言，据粗略统计约 30 多种，一般来说，按墙体 隔热保温的方式可将外墙保温体系划分为三大类：外墙外保温体系、外墙内保温 体系和外墙自保温体系。随着建筑节能技术的不断完善和发展，外墙自保温体系 克服了众多缺点，具有明显的优势已逐渐成为建筑保温节能形式的主流。 1.3、 本项目采用的保温体系及保温材料 本

10、项目采用的保温体系为外墙自保温体系， 外墙保温材料为蒸压轻质混凝土 砂加气砌块（如图所示） ，外墙热桥采用 20mm 胶粉聚苯颗粒保温浆料。 8 蒸压轻质砂加气混凝土砌块是以水泥、石灰、砂为原料，经过高压蒸养而制 成的无放射性、无污染的多孔无机环保墙体材料。蒸压轻质砂加气混凝土砌块是 我国推广应用的新型高效节能建筑材料，具有轻质高强、保温隔声性好、施工方 便、 耐火持久、 抗冻后质量和强度损失小、 抗水渗透性高、 提高工程质量等优点。 蒸压轻质砂加气混凝土砌块质轻，可现场锯、刨、切割、开槽，规格尺寸标准。 蒸压轻质砂加气混凝土制品是绿色环保产品， 具有质轻、 保温、 抗渗、 防火、 隔音等特点

11、，采用干法施工，降低了综合造价，它是建筑节能达到 65%标准的单 一墙体材料。 蒸压轻质砂加气混凝土是一种性能非常优越的轻质、保温、用途广泛的外墙 体材料，是目前唯一能够满足节能 50%要求的单一材质外墙材料。 蒸压轻质砂加气混凝土砌块主要性能见表。 表 2：砌块主要性能表 墙体 类型 强度级 别 干密度 平均干 密度 导热系数 （干态） 立方体抗压强度（MPa） 平均值不 小于 单块最小值不 小于 级别 Kg/m3 W/（m.k） 外墙 A5.0 B06 625 0.16 5 4 内墙 A3.5 B05 525 0.16 3.5 2.8 表 3：砌块干燥收缩、抗冻性指标 项目 单位 指标 干

12、燥收缩值 标准法 mm/m 0.50 快速法 0.80 抗冻性 质量损失 % 5.0 冻后强度 MPa 不小于 4 表 4：砌块热工性能指标表 干密度级别 导热系数 蓄热系数 蒸汽渗透系数 比热容 W/(m.K) W/(m2.K) g/(m.h.pa) KJ/(kg.k) 9 B05 0.16 2.61 1.1110-4 1.05 B06 0.19 3.01 1.1110-4 1.05 2、门窗的节能措施 建筑窗户是建筑围护结构的组成部分，面积通常只占围护结构的 20%左右， 但是建筑窗户是建筑物热交换最活跃、最敏感的部位，一般是墙体热损失的 56 倍。 窗户的节能约占建筑节能的 40%左右。

13、 门窗的节能效果主要取决于门窗的传 热系数和门窗的气密性。 夏季日照的遮阳隔热是门窗的节能设计重点。外窗采用塑钢窗、中空玻璃， 并且通过花架、挑檐、格栅等一系列手法改善住室的遮阳和通风。 中空玻璃是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型 建筑材料，其主要材料是铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。它的 构造原理是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片 与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃，玻璃之间形成静 止干燥气体，并且有一定的真空性能。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃， 因此得到了世界各国的认可。 本项目北向采用凸窗和平窗组合

14、而成，玻璃为彩铝双层中空白玻璃，框料采 用普通铝合金。 南向采用凸窗玻璃为彩铝双层中空白玻璃， 框料采用普通铝合金。 东向采用平窗，玻璃为彩铝双层中空白玻璃，框料采用普通铝合金。西向采用平 窗，玻璃为彩铝双层中空白玻璃，框料采用普通铝合金。外门窗气密性指数为 4 级。 窗户的传热系数及体形系数分析 外窗 玻璃 窗墙 比 朝向 传热系数 w/m2k 窗墙体限值 K 限值 遮阳 系数 彩铝双层 中空白玻 璃 5+9+5 0.09 东 3.6 0.5 4 0.83 10 彩铝双层 中空白玻 璃 5+9+5 0.37 南 3.6 0.5 2.5 0.83 彩铝双层 中空白玻 璃 5+9+5 0.09

15、西 3.6 0.5 4 0.83 彩铝双层 中空白玻 璃 5+9+5 0.37 北 3.6 0.5 2.5 0.83 3、屋面的节能措施 屋面是建筑节能至关重要环节， 尤其在 XX 市地区， 夏季时间长， 日照强烈， 太阳辐射强度大，同时屋面不像墙体，它是完全暴露于太阳的辐射中。屋面是建 筑整体节能的重要组成部分，根据国外节能住宅研究机构文献，采暖居住类建筑 中屋面占了全部住宅建筑热量损失的 5%6%，是围护结构中仅次于外墙、门窗 以及楼梯间的热量损失部位。 本工程采用 XPS 挤塑聚苯板保温屋面，挤塑聚苯板厚度为 35mm，通过计 算得知，屋顶传热系数低于 XX 市市限值。屋面的传热系数见下

16、表所示： 屋顶类型 每层材料名称 厚度 导系热 数 蓄热系 数 热阻值 热惰性 指标 D=R.S 导热系 数修正 系数 细石混凝土 30 0.95 15.19 0.021 0.40 1.00 水泥砂浆 15 0.87 11.27 0.017 0.23 1.00 挤塑聚苯板 35 0.03 0.24 1.17 0.28 1.10 水泥砂浆 15 0.93 11.27 0.02 0.23 1.00 水泥炉渣找坡 层 50 0.95 11.40 0.09 1.05 1.00 钢筋混凝土 120 1.74 17.20 0.07 1.19 1.00 11 屋顶各层之和 215 1.388 3.38 屋顶

17、热阻 R0=Ri+R+Re=1.388(m2K/W) 屋顶传热系数 K=1/R0=0.72/ m2K 太阳能辅射吸收系数 =0.70 屋顶热惰性指标 D=2.33 屋顶满足 XX 市市建筑节能设计标准值，屋顶传热系数 K0.8 m2K 4、建筑节能规划设计 住宅的全生命周期中，小区的规划设计阶段是项目开发前期的重要环节，将 节能目标纳入规划设计过程将取得显著的效果。 XXXXX 项目在规划设计阶段就 将建筑选址、建筑布局、建筑体型、间距、朝向、风向等因素对建筑节能的影响 详加勘察，合理布置建筑群，尽量避免不利因素的影响，以达到节能之目的。 4.1、建筑整体节能规划设计 4.1.1、建筑选址、建

18、筑布局、风向的节能设计 XXXXX 项目建筑物布置于向阳和通风良好的地方。在规划设计中，将房屋 建在 XX 市市最大的山脉且植被良好的铜官山山脚下， 使整个小区处于冬暖夏晾 的环境中。 4.1.2、空间布局中的节能设计 本小区的节能应用生态学的基本原理，对空间布局进行了规划设计、保障景 观、风环境、日照等均好性。 ，住宅小区采用了并列式、错列式、斜列式、周边 式、院落组团式等不同的布局方式。对住宅小区的节能的效果将有不同的影响， 需要结合实情综合分析对比，采用合理的布置形式。当然，空间布局也不能片面 追求节能效果，对诸如私密性，噪声控制、小区识别性等方面也需要统筹考虑。 4.2、单体建筑节能规

19、划设计 4.2.1、建筑体形与节能 在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数。有研究表明，体形系数每增大 0.01，耗热量指标约增加 2.5%。一般来说，体形系数小的建筑有利节能。 本项目单体建筑采用减少建筑面宽，加大进深，选用长条形建筑外形等来控 制体型系数。 建筑体型系数还与建筑物的体型中是否规整及建筑物的体量大小有 12 关。在建筑设计中，建筑设计师更加注意了最低耗能体型的选择，即建筑的各方 面尺寸与其有效传热系数相对应的最佳节能体型。 XXXXX 城所有住宅均达到节 能标准。 4.2.2、建筑朝向与节能 建筑物朝向对于建筑节能有很大影响。当建筑物南北朝向时，耗能较少。因 此，从节能的角度出

20、发，首选长方形体型，南、北朝向。 XXXXX 城所有住宅建筑物选用长方形体型，南、北朝向。 4.2.3、建筑间距与节能 较大的建筑间距可以使建筑物有充分的日照时间和良好的日照质量， 对建筑 物节能非常有利。但因城市用地非常紧张，从节约土地的角度出发，又希望建筑 间距越小越好。本项目日照间距系数 1:1.3，大于 XX 市市标准 1：1.2，所有住 宅大寒日日照时间均大于 2 小于，满足城市居住区规划设计规范 。 （二二二二）冷热负荷估算冷热负荷估算冷热负荷估算冷热负荷估算 太阳能安装完成后，用水人数约 2100 人，用水量每天约为 64.51 吨。夏季 正常日照情况下，进水温度约为 18 度，

21、出口温度不小于 80 度，冬季正常日照情 况下，进水温度约为 4 度，出口温度不小于 50 度。 （三三三三）检测预留方案检测预留方案检测预留方案检测预留方案 1、数据收集方案 太阳能热水系统节能效益的长期监测 13 太阳能热水系统的节能效益预评估只是在系统设计或者方案设计阶段对太 阳能热水系统节能效果的评估。 而对太阳能热水系统的长期监测是为了评估系统 的运行是否达到了设计要求，并通过对监测数据的分析，评估太阳能热水系统运 行的实际效果，总结设计的经验教训，为推广太阳能热水系统提供实测数据，更 好地利用太阳能。 1.1 太阳能热水系统节能效益的监测 ( l ）太阳能热水系统监测评价指标 太阳

22、能保证率是系统设计的重要指标，太阳能集热系统效率是评价集热 系统性能的重要指标，监测的主要目的是为了获得这两个指标。 太阳能保证率定义为太阳能热水系统中由太阳能部分提供的能量占系统 总负荷的百分率。太阳能保证率的计算见以下式(1-1) rs QQF/=(1-1) 式中： F太阳能保证率，%； s Q实测太阳能集热系统提供的热量，MJ ; r Q实测热水系统需要提供的热量，MJ。 其中集热系统的热量也可以通过测试得到系统提供的热量减去辅助热源提 供的热量来获得。 太阳能集热系统的效率为在一定的集热器面积条件下，集热得到的可用 太阳能占可用太阳能的比值。该值反映了集热器吸收太阳能的性能，系统管道保

23、 温效果和贮热水箱的保温效果。其计算见下式： %100*/ ts AHQ=(1-2) 式中: 集热系统效率，%。 A集热器面积，M； t H集热器表面上的太阳辐照量，MJ / m 。 ( 2 ）监测参数及仪表 根据监测评价指标确定测试参数和相应的测试仪表及工具详见下表。 14 太阳能热水系统检测参数、仪表及工具 评价指标 所需参 数 检测参数 检测仪表及工 具 备注 太阳 能保 证率 实测热水系统提 供的热量 流量 流量计 此处检 测也可 由热量 计实现 冷水供水温度 温度计 用户处热水温度 温度计 太 阳 能 集 热 系 统 效 率 实测热水系统提 供的热量 流量 流量计 此处检 测也可 由

24、热量 计实现 集热系统供水温 度 温度计 集热系统出水温 度 温度计 辅助热 源投入 量 电加热 电功率 电度表 此处检 测也可 由热量 计实现 换热器 流量 流量计 设备进口温度 温度计 设备出口温度 温度计 可用太阳能 太阳辐照量 辐射表 集热器面积 米尺 1.2 太阳能热水系统的太阳能保证率及太阳能集热系统效率将监测到的数 据分别代人到式(1-1)和式(1-2)即可得到太阳能保证率和集热系统效率。 1.3 太阳能热水系统的节能收益 将当年的节能量乘以当年的常规能源价格减去当年的维护费用， 即为当年的 节能收益。计算公式为式(1-3)。 ms CCSaveC=*(1-3) 式中： s C年

25、节能受益； Save当年的节能量； C当年的常规能源价格 m C年维护费用。 （四四四四）运行维护方案运行维护方案运行维护方案运行维护方案 1、建筑用能管理制度 本项目建筑采用太阳能-建筑一体化，设计、安装、调试、验收按民用建 筑与太阳能热水系统一体化设计、安装及验收规程进行操作。建筑用能管理制 15 度参照民用建筑与太阳能热水系统一体化设计、安装及验收规程 。 2、操作规程及设备养护 太阳能热水系统投人使用后， 应根据系统的特性和工作状况进行管理和定期 的维护，保证太阳能热水系统的持续正常工作。在工程验收通过并交付使用后， 首先应根据验收材料准备初次运行工作， 根据组成太阳能热水系统各个部件

26、的不 同功能制订维护计划，然后按照该计划进行日常的运行管理。 2.1、初次运行的检查与准备工作 检查系统安装是否符合设计图纸和相关验收标准、规范的要求运行前先冲 洗贮水箱、集热器及系统管路内部，然后向系统内充填传热工质；使用真空管太 阳集热器的热水系统应在无阳光照射的条件下充填传热工质。 应在系统处于工作 运行的条件下对控制部件和计量装置等进行调试，从而保证各部件在设计要求 的状态下工作 2.2、 太阳能集热系统的运行管理与维护 2.2.1、集热系统的运行管理 集热系统是太阳能热水系统最重要的组成部分， 对集热系统的维护是保证太 阳能热水系统正常工作的前提；日常的管理与维护工作及定期检查和保养

27、，对保 持系统的高性能、高效益和长寿命具有关键的作用。 太阳集热器是太阳能集热系统最主要的部件。 太阳集热器运行管理的要点是 避免集热器的空晒运行防止过热，尤其是对于真空管型集热器。同时，也要避免 因集热工质不流动而引起的闷晒，处于闷晒条件下的集热器，由于吸热板温度过 高会损坏吸热涂层，并且由于箱体温度过高而发生变形以致造成玻璃破裂，以及 损坏密封材料和保温层等。造成闷晒的原因，对于自然循环的系统来说，是由于 热水用得过多而使循环水箱中水位低于上循环管所致，对于强制循环系统则是 由于循环泵不能工作所造成的。因此，系统运行维护人员应在日常的工作中经常 监视太阳能集热系统的温度变化，采取相应措施，

28、如在集热器上加盖遮挡物，排 除故障后再移去等，尽量避免太阳能集热系统在运行中发生空晒和闷晒现象。 太阳能集热系统运行管理的另一个重要问题是系统的防冻问题。 集热系统的 传热工质通常为水或者防冻液等， 如果吸热板内结冰， 会造成吸热板胀裂。 所以， 对于使用防冻液为传热工质的系统，要在每年冬季到来前检查防冻液的成分，进 而确定防冻液的成分是否发生变化，是否会影响防冻功能以决定是否更换防冻 16 液。对采用水作为传热工质的系统，可用以下办法防冻。 ? 在结冰季节到来之前，将太阳集热器排空，系统不运行，这是消极的防 冻方法：一则系统的年利用率较低；二则对于太阳集热器而言，其中的 水时有时无，反而会加

29、速其腐蚀速率。 ? 保持太阳集热器中的水不断流动。在这种方式的防冻系统中，不能有循 环死角，否则死角处的管道或部件仍会冻裂，这种做法的缺点是为维持 水的流动，需启动水泵，耗费常规能源；水在流动过程中需损失水箱中 的部分热量。 ? 采用防冻介质的复合回路。太阳集热器与换热器构成一次水回路，回路 中为防冻介质。贮热水箱与用户构成二次供热水回路，防冻介质通过换 热器将热量传递给贮热水箱中的水。复合回路的热效率比单回路有所降 低（约 5 % -10 % ) ，成本也有所增加。 2.2.2、集热系统的维护 集热系统的维护包括集热器维护和管路、水箱及附件的维护两个主要方 面真空管型集热器主要由真空管、联集

30、管等组成，采用了高真空技术和优质选 择性涂层，大大降低了集热器的总热损，因而真空管型集热器可以在中、高温下 运行，也能在寒冷的冬季及低日照与天气多变的地区运行。 真空管型集热器的运行对于真空管型集热器， 条件允许的话最好定期清扫或 者冲洗集热器表面的灰尘，灰尘会附着在真空管及反光面上，日久会影响光的透 射率及反光面的反射率，所以可半年至一年擦洗一次真空管，擦洗时先用肥皂水 或洗衣粉水擦洗真空管，然后用清水冲刷真空管表面及反光面即可。南方多雨地 区可不必擦洗。正常运行时真空管型集热器的玻璃管温度与环境温度相近，若出 现管壁温度升高，则可能真空管的真空已被破坏，此时应停止系统工作，换上一 根新管即

31、可采用全玻璃或热管真空管型集热器时，冻结一般发生在系统管道， 故也要重视防冻问题，特别是在严寒地区。集热器运行期间不能有硬物冲击，多 冰雹的地区更要注意天气的变化和天气预报， 及时加以保护。 真空管内水温较高， 容易形成水垢，需要定期除垢。 2.2.3、集热系统的故障分析与解决方法 (1)强制循环太阳能热水系统强制循环由于靠水泵来控制系统的水循环，产 生类似于自然循环和直流式循环两种系统的故障很少。 但该系统的主要故障是控 17 制器失灵或水泵有问题，导致系统不能工作，因此要经常检查和维护。 2.3 管路、水箱和附件的维护 2.3.1 管路的日常维护保养 由于太阳能热水系统管路的温度较高，管路

32、的日常维护保养尤其重要。管路 日常维护的主要任务有以下几个方面： 保证管道保温层和表面防潮层不能有破损或者脱落，防止热桥产生和结 露滴水现象； 保证管道内没有空气，热水能够正常输送到各个配水点； 对管道进行除锈定期冲洗整个系统，防止沉积锈垢堵塞管道。 2.3.2 水箱的维护 水箱的维护主要包括检查水箱保温的密封性， 密封性是指保温层形成一个密 封的整体，不应有任何缝隙和孔眼。如果发现密封性遭到破坏，应及时修补。水 箱内水温高，有些地区水质硬易结水垢，长时间使用后会影响水质和吸热效率， 可根据具体情况，2-3 年清除一次。 2.3.3 附件的维护 太阳能热水系统中的主要附件是阀门和支承构件， 阀

33、门按结构形式和功能分 为闸阀、蝶阀、截止阀、止回阀（逆止阀） 、平衡阀、电磁阀、电动调节阀和排 气阀等。为了保证阀门启闭可靠、调节有效、不漏水、不滴水，不锈蚀，日常的 维护保养要做好以下儿项工作： 保持阀门的清洁； 阀杆螺纹部分要涂抹黄油以增加螺杆与螺母摩擦时的润滑作用，减少磨 损： 不经常调节或启闭的阀门必须定期转动手轮或者手柄，以防生锈咬死 对自动动作的阀门，如止回阀和自动排气阀，要经常检查其工作是否正 常，动作是否失灵，有问题及时修理和更换； 对电力驱动的阀门，如电磁阀和电动调节阀，除阀体的维护保养外，还 要特别注意对电控元器件和线路的维护保养； 不能用阀门来支撑重物，严禁操作或检修时站

34、在阀门上工作，以免损坏 阀门或者影响阀门的性能。 管路系统的支撑构件包括支吊架和管箍等，它们在长期运行中会出现断裂、 18 变形、松动、脱落和锈蚀。维护时应针对具体的原因采取相应的措施来解决- 更换、补加、重新加固、补刷油漆。 2.4 供水管路系统常见故障与解决方法 供水管路系统的常见故障与解决方法如下： 问题或故障 原因分析 解决方法 漏水 1、丝扣连接处拧的不够紧 1、拧紧 2、丝扣连接所用的填料不够 2、在渗漏处涂抹憎水性密封胶或 者重 新加填料连接 3、法兰连接处不严密 3、拧紧螺栓或者更换橡胶垫 4、管道腐蚀漏水 4、补焊或者更换新管道 保 温 层 受 潮 或者滴水 1、被保温管道漏

35、水 1、参见上述方法，先解决漏水问 题，再更换保温层 2、保温层或者防潮层受潮 2、受潮和汗水部分全部更换 管 道 内 有 空 气 1、排气阀不起作用 1、修理或者更换 2、排气阀设置过少 2、在支环路较长的转弯处增设 3、排气阀位置设置不当 3、应设在水路系统的最高处 阀 门 漏 水 或 者 产 生 冷 凝 水 1、阀杆或者螺纹、螺母磨损 1、更换 2、无保温或保温不完整、破 损 2、进行保温或补完整 阀门常见故降分析及解决方法阀门的常见故障分析及解决方 问体或故障 原因分析 解决方法 阀门关不严 1、阀芯与阀座之同有杂物 2、 阀芯与阀座密封面磨损或有 伤痕 1、清除 2、研磨密封面或者更

36、换损坏部分 阴门与闷盖1、阀盖旋压不紧 1、旋压紧 19 间有渗漏 2、 闷体与阀盖间的垫片过薄成 者损坏 3、法兰连接的螺栓松紧不一 2、加厚或者更换 3、均匀拧紧 止回阀阀芯 不能开启 1、阀座与阀芯枯住 2、阁芯转轴锈住 1、清除水垢 2、清除铁锈，使之活动 电磁阀通电 后阀门不开 启 1、电压过低 2、线圈短路或烧毁 3、动铁芯卡住 1、查明原因，提高至规定值 2、检修或更换 3、查明原因，恢复正常 电磁阀断电 后闷门不关 闭 1、动铁芯或弹资卡住 2、剩磁的力量吸住动铁芯 1、在明原因，恢复正常 2、设法去磁或更换新材质的铁芯 或更换 3、定期能耗统计报告 我公司 XXXXX 项目建

37、筑太阳能安装后， 交由物业公司进行运行维护， 由北 京恒创开发有限公司负责培训及设备维修。由该公司负责定期能耗统计。 20 三三三三、可再生能源建筑应用技术方案可再生能源建筑应用技术方案可再生能源建筑应用技术方案可再生能源建筑应用技术方案 一一一一、技术方案论述技术方案论述技术方案论述技术方案论述 XX 市地处北纬 31.5，东经 118 度，属于亚热带季候风气候，夏热冬冷，年 平均气温 16.2 度，一月平均气温 1.4 度，七月平均气温 29.1 度，年无霜期 235 天，太阳年辐射量在 5000 兆焦/平方米左右，阳光充足，有丰富的太阳能资源。 本项目采用屋顶紧凑式太阳能热水系统为小区每

38、户供应生活热水， 小区一期 的太阳能热水系统由 XX 市 XXX 能源设备有限责任公司公司集中安装，二期的 太阳能热水系统由北京 XXXX 开发有限责任公司公司集中安装。 二二二二、产品简介产品简介产品简介产品简介 1、产品基本情况 1.1 太阳能热水器规格及基本参数 品牌 产品规格 集热管规格 采光面积 XXX 58/1800/16-144 58 2.16 XXX 58/1800/16-184 58 2.25 太阳能热水器是一个光热转换器。真空管是太阳能热水器的核心，它的结构 如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的外表层利用特种工艺 涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太

39、阳辐射能。经阳光照射，光子 撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向 上运动，而比重大的冷水下降，往复循环将水加热。 1.2、产品详细说明 1.2.1、太阳能热水器的组成及部件说明 1.2.1.1集热部分-真空管 集热部分是太阳能热水器的“心脏”，太阳能热水器的热性能的好与差，主要 取决于真空管的吸热性能。 1.2.1.2集热芯 温度更高，采用国际领先的三靶镀膜和旋转磁扫描结构技术，与普通真空管 相比，本产品具有高温、高效（热吸收率可达 96%，低热损（可低至 4%）的优 点，水温更高、热水更多，在高寒环境下集热效果更为显著。膜层中融入稀有金 属，改善镀膜层分子结

40、构（该技术已申报国家专利） ，使真空管的的工作温度可 21 高达 500， 避免了真空管长期暴晒而造成的膜层老化、 变色、 性能衰减等问题， 使用寿命更长久； 1.2.1.3护热芯 热损更少，采用国际领先抽真空技术及工艺，在 490 摄氏度下长达 50 分钟 的严格排气，全自动吸气剂蒸散工艺，使真空管夹层的真空度达到 10-4Pa，真空 度保持长达 15 年以上，避免管内气体分子传导热能，隔热保温效果显著，热损 更小、防冻性能更好。特有超纯铜镜面，低发射性能，使集热管的辐射热损缩至 最小。 1.2.1.4生产工艺控制： 该项目的创新之处在于首次制备了可用来作为使用温度达到400高温的太 阳能选

41、择性吸收薄膜，用于太阳能全玻璃真空集热管，提高了目前市场上销售普 通的低温、中高温管的热吸收率，降低了减反射率。 太阳能中高温(350-500)集热器要求吸收涂层具有低的发射率,在 350以 上的较高温度下发射率不能太高。 使该涂层不仅可应用于热水器领域还可应用于 光热发电、光热制冷或海水淡化等领域。 该项目开发的新型高温选择性吸收涂层的核心是该涂层的吸收层。膜层由 难熔金属 Nb 渗入其氧化物介质中来制备新型复合薄膜吸收层，组成复合金属 陶瓷膜。该涂层具有对太阳光谱优异的选择吸收特性,可用来作为使用温度达到 400高温的太阳能选择性吸收薄膜。该吸收层分为两层结构：下层为高金属体 积分数的 N

42、b 原子渗入氧化物介质中， 上层为低金属体积分数的 Nb 原子渗入氧 化物介质中。膜层具有良好的热稳定性，其高温稳定性取决于金属粒子以及介 质基体。严格控制各层的厚度、金属 Nb 粒子的大小，氧化物介质的纯度。太 阳辐射通过自身和多次反射、干涉作用将被充分吸收。 Nb 的氧化物属于介质材料,通过物理气相沉积技术（PVD）的非平衡磁控 反应溅射来获得，如果氩气流量太小、同时真空泵的抽速不稳定将使 Nb 靶周 围的等离子体很难稳定，真空管上所沉积的薄膜材料组分将很难得到保障，同 是薄膜粒子大小也将不一致，这必将影响膜层的吸收和其长波热辐射。Nb 阴极 靶在被溅射的同时也在其表面沉积它的金属物和其化

43、合物，如果 O2 分压过高 在 Nb 靶上沉积其化合物的速率将大于其被溅射速率， 这样 Nb 靶的溅射速率将 逐渐降低直到 Nb 靶被完全屏蔽而终止溅射（阳极”消失”和阴极“中毒”）,此种 22 现象最容易发生在沉积吸收层的低金属组份层中；如果 Nb 靶的功率密度太小 而真空室的工作压力也过低,在一定的O2分压条件下也容易造成Nb靶中毒而终 止溅射。另外溅射靶的冷却水的温度、流量也要控制在规定的范围；温度过高， 阴极靶很容易变型，靶中心的旋转磁场将容易被卡住，造成靶的溅射变得不均 匀；同时靶材表面将急剧升温、熔化、蒸发（升华）从而脱离溅射的基本模 式，薄膜的组份和品质将受到极大的影响，这些都将

44、影响膜的光学性能导致它 整体性能下降。 项目采用了中频交流磁控溅射（孪生靶溅射）技术，消除了阳极”消失”效应 和阴极“中毒”问题，大大提高了磁控溅射运行的稳定性，为大规模生产奠定了基 础。在阴极靶的设计上采用了旋转式非平衡磁控溅射系统，改善了膜层质量、提 高了靶材利用率。适时监控、记录真空系统的本底真空度和真空获得设备的运行 状况， 并将这些数据汇总成曲线图， 为设备良好和稳定地运行提供了有力的保证。 在整个系统的冷却水上，我们也采用了适时监控和记录的方式，以确保溅射 靶和真空系统安全、稳定地运行。 靠近粘结层的上层为高红外反射层，此层也可称为“热镜”，它在长波热辐射 有很高的反射能力，而对太

45、阳辐射又有很好的透过性。由于性价比的原因此层一 般为纯金属层， 厚度 0.5m 左右， 同时在生产过程中要严格控制金属原子团的大 小和沉积速率，使其得到最佳的光学性能，在金属层所选材料中同样由于性价比 的原因一般选择纯紫铜，作为此膜层的材料来源。 对太阳辐射的选择性吸收薄膜材料是全玻璃真空集热管的核心， 而薄膜材料 层中吸收层又是关键。目前该吸收层有： （LMVF）AlN/（HMVF）AlN； （LMVF）SSlN/(HMVF)SSlN 。等膜系结构（说明：LMVF低金属体 积分数，HMVF高金属体积分数） ，是否能将太阳光辐射充分吸收，主要取决 于此层。吸收层由双层金属陶瓷复合膜组成，通过反

46、应溅射的方式获得此层。该 复合层改变了原材料的 n、k 值，具有对可见光、近红外波段的适当吸收系数， 可吸收绝大部分的太阳辐射能；同时还可以透射红外光谱并具有较低的折射率 （2.0） ,可满足太阳选择性吸收涂层的要求。 为了避免吸收层金属粒子体积分数 过高吸收峰向长波方向移动而引起发射升高，应尽量利用干涉效应，并适当组合 金属粒子体积分数与膜层厚度，使吸收峰分别处于不同位置，相应波长的表面反 射率更接近理想状况即低的太阳光谱反射率（高吸收率）和高红外反射率。 23 表层为减反射层（AR） ，由电介质材料组成，具有低的折射率 n(n1.9)及低 的消光系数（k0.25） ，利用干涉效果进一步降低

47、可见近红外波段的镜反射的光 能损失，从而增加入射光的吸收。 该薄膜材料的基本制作工艺是： 基片 碱洗除油污 DI 水清洗（电导率10s/） 带有超声波振动 的 DI 水清洗 烘干 （温度 200） 基片外观质量控制 进真空室 抽 空（6.710-3pa） PVD 各个工艺过程 出炉。 目前全玻璃真空集热管的内管就是上述的基片， 全玻璃真空集热管的结构如 下： 1.2.3、 承重部分支架 选用优质热镀锌钢板，经专用模具成型后，经高压静电喷塑，既达到了双层 防腐，又具有美观的视觉效果，完全保证了太阳能支架有足够的稳固度。 1.2.4 密封部分硅胶圈 采用优质硅橡胶，弹性好、密封性强、无毒、无味，耐

48、高温、耐老化、寿命 长。 2、太阳能热水器的安全控制措施 2.1安装面的核载控制： 结合建筑设计的核载要求， 对于上人屋面和非上人屋面我公司给与充分的计 算与设计，对于达不到承重的屋面，我公司结合给与充分考虑与设计。 2.2太阳能热水系统抗风控制： 根据太阳能热水系统的重量结合安装楼面的现况和当地风级的最大风量， 我 公司给与充分的计算与设计，达到与屋面有机结合和固定，达到最大最安全的抗 24 风级别。对于贵单位的太阳能热水器安装，我单位采用膨胀螺丝与预埋板与连接 角钢焊接固定法。 2.3太阳能热水系统的防雷措施： 太阳能热水系统是一个比较大的钢网系统，必须考虑夏季的防雷情况，我公 司也给与充分的计算、设计、施工，做到太阳能热水系统与原来屋面的防雷系统 有机结合，有效的防止雷击 2.4防漏水措施： 对于太阳能热水系统的安装屋面的防漏水问题，我公司在设计、施工方面给 与充分考虑，确保施工过