可再生能源建筑应用城市示范工程项目可行性研究报告

'ÍÍ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、工程项目概况（一）地块简介“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16.2°C，一月平均气温1.4°C，七月平均气温29.1°C，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）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、篮球场、羽毛球场、会所、商业中心、综合服务中心等。30 （三）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）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）120002125002200022250032000232500420002425005200025250062000262500720002725008200028250092000292500102000302500112000312500122000322500132000332500142000342500152000352500162000362500172000372500182000382500192000392500202000402500合计　总计30 （五）总平面布置图及其它图纸XXXXX总平面布置图（图一）XXXXX沿街透视图（图二）XXXXX单体透视图（图三）30 30 二、工程项目建筑节能设计方案（一）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20～50mm空隙，内填无机松散或块状保温材料如炉渣、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。30 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，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/m3W/（m.k）外墙A5.0B06≤625≤0.1654内墙A3.5B05≤525≤0.163.52.8表3：砌块干燥收缩、抗冻性指标项目单位指标干燥收缩值标准法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)30 B050.162.611.11×10-41.05B060.193.011.11×10-41.052、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5~6倍。窗户的节能约占建筑节能的40%左右。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+50.09东3.6≤0.540.8330 彩铝双层中空白玻璃5+9+50.37南3.6≤0.52.50.83彩铝双层中空白玻璃5+9+50.09西3.6≤0.540.83彩铝双层中空白玻璃5+9+50.37北3.6≤0.52.50.833、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300.9515.190.0210.401.00水泥砂浆150.8711.270.0170.231.00挤塑聚苯板350.030.241.170.281.10水泥砂浆150.9311.270.020.231.00水泥炉渣找坡层500.9511.400.091.051.00钢筋混凝土1201.7417.200.071.191.0030 屋顶各层之和2151.3883.38屋顶热阻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ρ=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K≤0.8m2K4、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30 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）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，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）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30 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①太阳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。②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)(1-1)式中：——太阳能保证率，%；——实测太阳能集热系统提供的热量，MJ;——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。③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，系统管道保温效果和贮热水箱的保温效果。其计算见下式：(1-2)式中:——集热系统效率，%。——集热器面积，M²；——集热器表面上的太阳辐照量，MJ/m²。(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。30 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)。(1-3)式中：——年节能受益；——当年的节能量；——当年的常规能源价格——年维护费用。（四）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-30 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，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，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。30 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液。对采用水作为传热工质的系统，可用以下办法防冻。n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，反而会加速其腐蚀速率。n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。n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)30 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：①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；②保证管道内没有空气，热水能够正常输送到各个配水点；③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：①保持阀门的清洁；②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：③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④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；⑤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；⑥不能用阀门来支撑重物，严禁操作或检修时站在阀门上工作，以免损坏阀门或者影响阀门的性能。30 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、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、研磨密封面或者更换损坏部分1、阀盖旋压不紧1、旋压紧30 阴门与闷盖间有渗漏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。30 三、可再生能源建筑应用技术方案一、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、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XXX58/1800/16-144Ф582.16㎡XXX58/1800/16-184Ф582.25㎡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%30 ）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，改善镀膜层分子结构（该技术已申报国家专利），使真空管的的工作温度可高达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Nb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”）,30 此种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0.5μm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）Al—N/（HMVF）Al－N；（LMVF）SS－ＡlN/(HMVF)SS－ＡlN。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。30 表层为减反射层（AR），由电介质材料组成，具有低的折射率n(n<1.9)及低的消光系数（k<0.25），利用干涉效果进一步降低可见~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<10μs/㎝）→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（<6.7×10-3pa）→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：30 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，确保施工过程中不得破坏屋面的防水和泄水，有效保证屋面的防漏安全和检修的方便2.5．热水安全措施：太阳能热水器供水、回水管路、热水箱等均作保温处理，热水箱用聚氨酯发泡保温，太阳能热水器供水、回水管路用聚乙烯海棉保温外加铝箔板防腐，减少热量的损失2.6．真空管防爆裂措施：太阳能热水器如果设计、安装、使用不好就有可能变为一颗定时“炸弹”。集热器真空管吸收太阳光，真空管内出现高温，如果突然进入冷水，就可能导致真空管突然受冷而炸裂，致使太阳能热水系统瘫痪。对此我公司设计出“三靶”真空管，能够提高真空管的防爆炸能力，充分保证真空管温差过大的可能，防止真空管的冷热不均而产生爆炸。建议用户使用时，最好养成在清晨上水的好习惯。30 四、工程项目申请资金补助及使用计划（一）技术经济分析1、可再生能源部分投资概算“XXXXX城一期、二期”共XXX户，太阳能热水系统部分的总投资概算为XXX万元人民币。2、项目增量成本计算“XXXXX城一期、二期”太阳能热水系统部分的总投资为XXX万元，居住建筑面积为XXX万m2,则本项目的增量成本为XXX元/m2。3、常规能源替代量计算3.1采用XXX太阳能热水系统，以每户日用水量135L计算，日平均温升35℃（每吨水温升一度需4.2MJ热量），根据地区气象数据全年可以使用260天，按总装户数324户计。总计节煤量=0.144（吨水）×260（天）×324(户)×35（℃）×4.2（MJ/℃）/[29.309(MJ/千克标煤)×65%]=93602千克标煤；按照我国火电厂供电煤耗为0.404kG/KWH计算总计节电量=93602/0.404=231688kWh。3.2采用XXXX太阳能热水系统，以每户日用水量184L计算，日平均温升35℃（每吨水温升一度需4.2MJ热量），根据地区气象数据全年可以使用260天，按总装户数264户计总计节煤量=0.184（吨水）×260（天）×264(户）×35（℃）×4.2（MJ/℃）/[29.309(MJ/千克标煤)×65%]=97454千克标煤；按照我国火电厂供电煤耗为0.404kG/KWH计算总计节电量=97454/0.404=241222kWh。综上，XXXXX城一期、二期总节约191056千克标煤，折合节电472910kWh。3、项目费效比、回收年限计算3.1项目费效比（1）费效比就是投入费用和产出效益的比值。费效比=可再生能源部分投资/所应用技术在寿命内常规能源代替量，则费效比为：117.2万元/472910=0.17元/KWh。3.2太阳热水系统环保效益的评估30 太阳热水系统的环保效益体现在因节省常规能源而减少污染物的排放，主要指标为二氧化碳和二氧化硫的减排量。将系统寿命期的节能量折算成标准煤，然后将标准煤中碳的含量折算成二氧化碳和二氧化硫，即为该太阳热水系统二氧化碳和二氧化硫的减排量。本项目每年节约191.056吨标准煤，按每吨标准煤排放2.47吨二氧化碳和0.02吨二氧化硫计算，每年减排471.91吨二氧化碳和3.82吨二氧化硫，环境保护效果明显。（二）资金补助申请金额“XXXXX城”项目总建筑面积为121750平方米,可再生能源建筑应用面积为XXXXX平方米，按照XX市住房和城乡建设委员会文件建政[2010]221号文《关于组织申报可再生能源建筑应用城市示范专项补助资金的通知》的要求，我公司申请专项补助资金金额为100万元(人民币大写壹佰万元整)。（三）补助资金使用计划2009年至2011年将补助资金70%用于“XXXXX”太阳能安装工程的太阳能管道铺设及设备采购、安装调试。2012年以后将补助资金30%用于“XXXXX”太阳能安装工程的竣工验收后余款支付。（四）补助资金带动社会投资分析随着社会的发展，我市上规模的住宅小区象雨后春笋般的拔地而起，并大量使用了太阳能热水器,不但给住户创造了经济实惠,也减少二氧化碳及二氧化硫的排放量，做到低碳经济,为节能减排发展可再生能源起到模范带头作用。我公司开发的“XXXXX”项目为响应国家节能减排发展可再生能源的号召,积极安装了集中集热分户水箱承压式辅助电加热太阳能。XX市可再生能源建筑应用城市示范工程项目补助资金将给房屋开发企业带来曙光，使他们意识到利用可再生能源是符合国家产业政策，会得到国家鼓励的，所以可以大幅度降低利用可生能源成本，促使他们在今后的商住建筑建设中，主动安装太阳能，这样可以带动住宅小区安装太阳能投资，其投资规模及投资资金不可估量。30 五、工程项目进度计划与安排阶段起止时间具体内容建设前期阶段2007.5—2008.2完成规划报批设计阶段2008.3—2008.5XXXXX单体施工图设计建设准备阶段2008.6—2008.8完成开工手续及三通一平建设施工阶段2008.9—2010.5完成单体、景观、配套施工太阳能安装阶段2010.6—2010.8完成太阳能热水器安装调试竣工验收阶段2010.9完成竣工验收30 六、效益及风险分析（一）环境影响分析本项目每年节约191.056吨标准煤，按每吨标准煤排放2.47吨二氧化碳和0.02吨二氧化硫计算，每年减排471.91吨二氧化碳和3.82吨二氧化硫，环境效益明显。（二）工程项目推广前景分析随着常规能源的日益减少、环境的日益恶化，有效促进节能减排已经是社会共识，势在必行。作为世界上最大的发展中国家，我国的节能减排工作更为艰巨，与我国的快速发展息息相关。卫生热水能耗占我国民用建筑能耗比重的20～30%，因此，生活热水的节能是我国研究节能减排的重要课题。目前，太阳能热水系统的节能效益明显，已逐渐为社会所接受。高层建筑是我国民用住宅建筑的发展方向，解决高层建筑的太阳能热水解决方案，是太阳能光热应用的新课题，必将对将来太阳能的推广应用起到引领与示范作用。因此，而本项目采用的超导式太阳能热水系统是目前世界上集热效率最高，应用范围最广的太阳能集热器，用它来解决高层建筑应用太阳能的应用，具有一定的示范作用，并具有广泛的推广前景。（三）项目风险分析（包含施工、工艺、建设进度等风险）1、本项目的实施单位，作为专业的建筑开发企业，非常重视并一直倡导建筑节能新材料、新技术的应用。愿意为应用新能源创造有利条件，并注重积累经验，为更大范围的推广应用做好准备。因此，建设单位愿意为本项目的实施在满足相关标准要求的前提下提供一切便利条件，降低了项目的实施过程风险。2、本项目的技术支持单位，在太阳能领域的应用水平代表了国内行业的最高水平，已实施了大量太阳能与建筑结合的工程，对太阳能热水系统技术有深入的研究。因此，有深厚的技术研发能力与丰富的实践经验作支撑，为本项目的顺利实施提供了可靠的保证。330 、虽然太阳能的应用受到自然条件的制约，但太阳能热水系统均配备了辅助能源加热系统，解除了天气因素对系统效果的影响，保证了用户的舒适度。另外，通过前期设计与太阳能热水系统的统筹结合，做好了太阳能安装实施的预设预留，实现了太阳能与建筑的完美结合，消除了后置安装的各种可能隐患。因此，本项目从前期设计即把天气因素的影响减至最小，降低了风险。七、技术支持XX太阳能股份有限公司（以下简称“XX股份”），作为世界太阳能产业的领导者，年推广集热器面积300万平方米，相当于整个欧盟的总和、比北美的两倍还多。业务主要包括：太阳能热水器（家庭热水解决方案）、太阳能热水系统（单位集体热水解决方案）、太阳能高温热发电、太阳能空调、海水淡化等。目前，XX股份拥有国家专利215项，先后承担和参加了国家“863”项目、国家科技攻关计划、国家“火炬计划”等22项国家级项目，掌控着干涉镀膜、高温热发电、海水淡化等核心技术。2009年，XX股份推出全球领先的太阳能技术--太阳能3G技术，融汇了超大热水量、全天候、全方位热水等诸多功能，实现了太阳能的全自动化运行，颠覆了传统太阳能，为消费者提供了与国际接轨的最佳热水生活系统解决方案，并实现了太阳能热水供应、太阳能采暖制冷等技术的完美结合，引领太阳能行业进入全新发展时代。XX省XX市以XX股份为依托，击败了来自美国、日本、意大利等国的强大竞争对手，成功申办2010年第四届世界太阳城大会，2010年第四届世界太阳城大会在XX股份总部所在地XX太阳谷成功举办。7.1中国太阳能产业化的启动者1996年创办《太阳能科普报》，到现在累计发行约三亿份。1997年起先后启动了“太阳能科普万里行”、“太阳能售后服务万里行”和“百城环保行”等活动，并且每年在全国各地数千个市、县、镇，举办数万场次集太阳能科普展示、销售、服务咨询于一体的绿色风暴活动。XX科普万里行活动有力地启蒙了中国太阳能市场，探索出了适合中国国情的太阳能推广普及路子，催生了一个富有强劲竞争力和巨大潜力的太阳能产业。XX股份一个企业用十余年的时间，推广太阳能集热器达到2000万平方米，节能折合标准煤4600多万吨，相当于十个中型煤矿的年产量，减少相应污染物排放近4000多万吨。7.2世界太阳能工业体系的开拓者在保护环境面前，商业总是充当着叛逆者的角色，但XX股份创造的中国太阳能可持续发展模式（简称“XX30 模式”）却开拓了一条“商业与环境的和谐之路”，实现了环境与市场、产业的共赢。XX用十几年的时间完成了西方国家60到100年才能完成的工业化之路，为全球的能源替代寻求解决方案，成为世界可再生能源可持续发展的标杆。XX股份董事长XX先生是中国第一位、并且两次登上联合国讲坛的民营企业家。2006年5月，XX应联合国总部特别邀请登上联合国讲坛，向世界100多个成员国及几十个国际组织介绍了“XX模式”。由于“XX模式”为世界可再生能源的推广提供了范本和可借鉴经验，2008年4月，XX再次应联合国特别邀请出席了在泰国曼谷举行的联合国亚太工商论坛。2008年9月，XX成功当选国际太阳能学会副主席，成为中国担任国际可再生能源权威学术机构领导职务第一人。XX股份引起了国际社会的极大关注，已经吸引了包括瑞典首相赖因费尔特、德国总理默克尔、国际太阳能学会主席莫妮卡·奥丽芬特、“欧洲新能源之都”德国弗莱堡市市长萨洛蒙等众多国际政要及新能源国际专家的关注与认可，美国CNN、路透社、德国国家电视台、BusinessWeek等五十余家国际媒体纷纷进行采访报道，有效改善了中国在能源环保方面的负面形象，同时，XX股份的国际订单纷至沓来。7.3中国能源环境立法的推动者作为全国人大代表，XX是《中华人民共和国可再生能源法》议案的领衔提案人，直接推动了这部国家法律的颁布实施。2003年，XX第一次参加全国人民代表大会时，联合了56名全国人大代表，提出可再生能源法议案，该议案于2005年2月获得全国人大常委会高票通过。《可再生能源法》于2006年1月1日正式实施，法律从议案变成条文，再到颁布实施，速度之快在中国立法史上是罕见的。XX在全国率先提出“G（green）能源替代”战略，以及“新能源•新农村”战略，建议用太阳能光热大规模替代工业、农业、建筑、生活等所需热能，大力推动可再生能源对传统能源的替代，该战略已被列入了国家可再生能源发展规划。他还代表民间拟出了中国第一份能源替代时间表，即“近期替补”：即到2020年可再生能源替代常规能源25%，其中太阳能占12%；“中期为主”：即到2040年替代55%，太阳能占25%；“远期独有”：即到2060年后替代90%以上，太阳能占50%。7.4中国太阳能热利用标准的制定者30 关于太阳能热水器的标准文件，国家标准不到20部，国际标准不到50部，XX企业标准350多部，XX股份企业标准是国际标准的7倍多。XX检测技术中心，成立于1997年10月，目前已发展成18大实验室，拥有从原材料、配件到整机检测的1000余项检测项目。2009年1月，通过了中国合格评定国家认可委员会（CNAS）的认可，成为国家承认的实验室，其出具的检测报告与国家专业检测机构出具的报告具有同样效力，并得到美国、英国、澳大利亚、德国、日本等45个主要贸易国家的承认。XX股份还多次主持或参与太阳能国家标准的制定工作，近三年参加制定的太阳能光热行业国标文件主要有：《全玻璃真空太阳集热器》、《家用太阳能热水系统主要部件选材通用技术条件》、《民用建筑太阳能热水系统应用规范》、《太阳能集中热水系统选用与安装》等十几部。30 八、证明材料1、开发企业营业执照及资质证书2、工程建设报批手续证明材料3、政府批复文件4、资金落实情况附部分证件：30'