课程设计
课程名称：太阳能光伏发电系统的设计与施工班级：10光伏发电一班
专业：光伏发电技术及应用
学号：1003030129
姓名：肖国豪
指导教师：查国君
提交日期：2012年11月20日
课程设计成绩：
摘要
随着时代的发展，人类对能源的需求越来越多，新能源开发是解决能源问题的根本途径，而太阳能光伏发电正是新能源和可再生能源的重要组成部分。本文主要研究独立光伏发电系统，它有着相当广泛的应用。独立光伏系统主要包括了光伏电池、蓄电池组、充电器和逆变器四个组成部分，本文对独立光伏系统中的最大功率点跟踪和蓄电池管理等关键技术进行
深入研究，并给出了相对完整的独立光伏系统设计。蓄电池的管理也是独立光伏系统的一个重要组成环节，本文采用了三阶段充电的策略来对蓄电池进行充电，再结合过充保护和过放保护来实现蓄电池的充放电管理。本文最后给出了独立光伏系统的完整设计，包括系统的结构、拓扑的选择、控制资源的分配、功率器件选择、磁性元件设计，以及变换器关键驱动电路和采样电路的设计。
关键词:独立光伏系统、光伏电池、最大功率点跟踪、蓄电池管理、光伏系统设计
目录
摘要.................................................................. I 第一章绪论 (1)
1.1太阳能的重要性 (1)
1.2光伏发电系统设计与施工的必要性 (1)
1.3发展太阳能光伏发电的意义 (2)
第二章新余市的基本气象及地理情况 (2)
2.1新余市的基本气象 (2)
2.2新余市的地理情况 (3)
第三章太阳能光伏发电系统的设计 (3)
3.1太阳能光伏发电系统的基本工作原理及组成 (3)
3.1.1太阳能光伏发电系统的基本工作原理 (3)
3.1.2太阳能光伏发电系统的组成 (3)
3.2太阳能光伏发电系统的设计 (4)
3.2.1太阳能电池光伏组件的设计 (4)
3.2.2蓄电池组的设计 (5)
3.2.3太阳电池组件安装最佳倾角的设计 (5)
3.2.4太阳电池组件方位角的计算 (6)
第四章太阳电池组件支架的设计与选材 (6)
4.1光伏组件支架载荷分析 (6)
4.2光伏组件的整体设计 (8)
4.3太阳电池组件支架的选择 (9)
4.4光伏支架规格及设计参数 (10)
参考文献 (12)
课程设计心得体会 (13)
第一章绪论
1.1太阳能的重要性
随着化石能源的逐步消耗，能源危机已展现在人类眼前，在21世纪初进行的关于世界能源储量调查显示：石油可采量为39.9年，天然气可采量为 61 年；煤炭可采量为 227 年[1]。由于一次能源的日益缺乏以及由此而引发的能源安全问题的日益暴露，合理开发太阳能资源就显得具有非常重要的战略意义。太阳能作为可利用的能源，目前主要有三大应用技术领域，即光热转换、光电转换和光化学转换。太阳能光伏技术，即太阳能发电技术，因为不消耗矿物燃料、无污染、价格较低、使用安全方便等特点，备受世界各国的重视，日益成为太阳能应用的主要研究方向[2]。最近 5 年，世界光伏产业发展非常迅速，年平均增长率达到71%(从 2005 年的 1.76 GW 增加到 2010 年的27.20 GW)。未来的城市是绿色城市，未来的建筑是绿色建筑。而绿色城市和绿色建筑的一个显著的特点是太阳能技术得到充分利用，因此，我们可以从另一个层面去说绿色建筑就是“太阳能建筑”，而绿色城市就是“太阳能城市”。目前，国内外学者对太阳能在绿色建筑中有效利用进行了很多研究。王建平等人提出了太阳能 - 地源热泵式空调系统的研究[3]；安大伟等人通过实际工程的分析提出了独立光伏发电系统在节能型建筑中的应用研究[4]；刘寅等人通过系统模拟以及实验研究提出了太阳能-空气复合热源热泵系统性能研究[5]。
本文旨在针对光伏发电系统造价成本高，发电效率低，要发出足够的电则就要大量的硅材料的基础上，通过光伏发电的计算过程分析如何在光伏材料一定的情况下增大发电量，提高整个系统的使用效率。并结合工程理论分析其在不同类型建筑与环境下的经济性，最终得出结论，太阳能光伏发电只有在绿色建筑中合理有效的利用，才能发挥光伏发电的最大优势，最充分的利用太阳能发电。
1.2光伏发电系统设计与施工的必要性
随着社会经济的飞速发展，能源供需矛盾和环境问题压力将会进一步显现，能源结构也将面临重大挑战。目前全球化石能源日渐紧缺，核电的发展又受到核能安全的制约，能源问题日益成为制约社会经济发展的瓶颈，能源压力越来越大，大力发展可再生能源已成为我国经济发展的当务之急。“取之不尽、用之不竭”的太阳能作为可再生、
最原始、最安全、最环保、最直接的新能源，越来越受到人们的青睐。我国蕴藏着丰富的太阳能资源，据报道全国2/3的国土面积的日照在2 200 h以上，陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于49 000亿t 的标准煤，若全部用于发电相当于上万个三峡工程发电量的总和，太阳能利用的前景十分广阔。随着新技术、新材料的发展，人类对太阳能的利用水平越来越高，太阳能光伏发电在我国已受到前所未有的重视，正成为我国可再生能源的一支生力军。因此，对光伏发电系统进行设计与施工是十分有必要的。
1.3发展太阳能光伏发电的意义
太阳能作为一种可持续利用的洁净能源，有着巨大的开发应用潜力。人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能，人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类的起源时代。太阳能是人类得以生存和发展的最基础的能源形式，从现代科技的发展来看，太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。目前，虽然太阳能光伏发电成本较高，但是从长远来看，随着技术的进步，以及其它能源利用形式的逐渐饱和，太阳能可能在 2030 之后成为主流能源利用形式，有着不可估量的发展潜力。光伏发电着有许多特殊优势，尤其是它可以为边远地区、特殊场合供电。考虑到光伏发电的附加价值，它的综合经济效益大大提升，因此不能单纯与传统发电模式去比较单位发电成本。光伏发电可以降低温室气体和污染物排放、创造就业机会、保障能源安全和促进农村尤其是边远农村的发展。总之，发展光伏发电在经济、社会和环境保护等方面都有着积极的意义。
第二章新余市的基本气象及地理情况
2.1新余市的基本气象
①气温：年平均气温17.7℃。7月份全年最热时期,极端最高气温40.0℃,月平均气温29.4℃；1月份全年最冷时期，极端最低气温－7.2℃,月平均气温5.4℃。
②降雨量：降水丰沛，年平均降水量1594.8mm左右，月平均降水量52.93mm，属于全国多雨地区。
③风速：根据不完全统计，历年平均风速20米／秒
④湿度：年平均相对湿度80％
⑤地温：年平均地温20.1℃
⑥日照时数：历年平均日照时数1655.4小时，日平均5个小时
2.2新余市的地理情况
新余位于北纬27o33'～28'05'，东经114o29'～115o24'，属亚热带湿润性气候，具有四季分明.气候温和.日照充足.雨量充沛.无霜期长.严冬较短的特征。新余属亚热带湿润性气候，平均年日照数为1400 小时～3000 小时，太阳能资源年理论储量每平方米1130～1530 千瓦时，每年每平方米地表吸收的太阳能相当于140～190 公斤标准煤热量，太阳能资源比较丰富，开发利用前景较为广阔。
第三章太阳能光伏发电系统的设计
3.1太阳能光伏发电系统的基本工作原理及组成
3.1.1太阳能光伏发电系统的基本工作原理
太阳能光伏发电系统的基本工作原理太阳能光伏发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。白天，光伏电池组件接收太阳光后，其半导体内产生电极性相反的电子-空穴对（即光生载流子），这些载流子被半导体P-N结所产生的静电场分离，并分别被光伏电池的正、负极所收集，同时在外电路中产生电流，从而获得电能。这些电能一部分供给直流或交流负载工作，另一部分多余的电量可通过防反充二极管给蓄电池组充电。在夜晚或阴雨天，光伏电池组件无法工作时，蓄电池组供给直流或交流负载工作。
3.1.2太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件，蓄电池组，太阳能控制器，逆变器和DC-DC变换装置组成。（1）光伏电池组件：是光伏发电系统的基本单元。当太阳光照在光伏电池组件上时，电池吸收光能并产生光伏效应，将太阳能转化为直
流电能。太阳能电池一般为硅电池，分单晶硅、多晶硅及非晶硅电池3种。
（2）蓄电池组：将光伏电池组件产生的电能储存起来，当太阳光照不足或负载需求大于光伏电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求。蓄电池组是太阳能光伏发电系统的储能部件，一般由一定数量的蓄电池经由串、并联组合而成，其容量的选择需与光伏电池组件的容量相匹配。
（3）太阳能控制器：对蓄电池组的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载电源需求控制光伏电池组件和蓄电池组对负载的电能输出，保证光伏电池组件在任何日照和环境温度下都可以输出相应的最大功率。
（4）逆变器：将光伏电池组件产生的直流电或蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。
（5）DC-DC变换装置：通过控制回路中功率器件的导通与关断，将光伏电池组件输出的低压直流电升压成高压直流电，保证在直流输入电压大范围变化的情况下输出稳定的高压直流电。
3.2太阳能光伏发电系统的设计
太阳能光伏发电系统的设计包括2个方面：容量设计和硬件设计。太阳能光伏发电系统的容量设计包括：负载用电量的计算，太阳能光伏电池组件的计算，蓄电池组容量的计算以及太阳能光伏电池组件安装最佳倾角的计算等。太阳能光伏发电系统的硬件设计包括：太阳能光伏电池组件的选型，支架设计，逆变器的选择，电缆的选择，控制测量系统的设计，防雷设计及配电系统的设计等。太阳能光伏电池组件、蓄电池组容量及太阳能光伏电池组件安装最佳倾角的计算是太阳能光伏发电系统设计的关键。
3.2.1太阳能电池光伏组件的设计
太阳能光伏电池组件设计的基本思想就是满足年平均日负载的用电需求。（1）太阳能光伏电池组件的并联数量计算公式为：并联组件数量=日平均负载（AH）/{库仑效率×[组件日输出（AH）×衰减因子]}（2）太阳能光伏电池组件的串联数量计算公式为：串联组件数量=系统电压（V）/组件电压（V）
3.2.2蓄电池组的设计
蓄电池组的设计蓄电池组设计的基本思想是保证在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以正常工作。
（1）蓄电池组容量的计算公式为：蓄电池组容量=[自给天数×日平均负载（AH）]/[最大允许放电深度×温度修正因子] （2）蓄电池组的并联设计根据计算出的蓄电池组容量，就可以决定选择多少个单体蓄电池加以并联得到所需的蓄电池组容量。为了尽量减少蓄电池之间的不平衡，建议并联的数目不要超过4组。太阳能光伏发电系统中常用2组并联模式，这样如果1组蓄电池出现故障，就可以断开该组蓄电池进行维修，而使用另1组正常的蓄电池，此时虽然电流有所下降，但系统还能保持在标称电压下正常工作。
3.2.3太阳电池组件安装最佳倾角的设计
确定太阳能光伏电池组件的最佳安装倾角是太阳能光伏发电系统设计中不可缺少的重要环节。
在光伏发电系统的设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接受到的太阳辐射有很大影响，从而影响到光伏供电系统的发电能力。
与光伏组件方阵放置的相关的有两个角度参量：太阳电池组件倾角；太阳电池组件方位角。
太阳电池组件倾角是太阳电池组件平面与水平面的夹角。光伏组件方阵的方位角是方阵的垂直面与正南面的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般地，在北半球，太阳电池组件朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池组件的发电量是最大的。
地面应用的独立光伏发电系统，光伏组件方阵平面要朝向赤道，相对地平面有一定倾角。倾角不同，各个月份方阵接收到的太阳辐射量差别很大。因此，确定方阵的最佳倾角是光伏发电系统设计中不可缺少的重要环节。在独立光伏系统中，由于受到蓄电池荷电状态等因素的限制，要综合考虑率光伏组件方阵平面上太阳辐射量的：（1）连续性。一年中太阳辐射总量大体上是连续变化的。多数是单调升降，个别也有少量起伏，但一般不会大起大落。
（2）均匀性。选择倾角，最好使方阵表面上的全年接收的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大，造成浪费；而冬天接受的辐射量太小，造成蓄电池过放以至损坏，降低系统寿命，影响系统供电稳定性。
（3）极大性。选择倾角时，不但要使方阵表面上的辐射量最弱的月份获得最大的辐射量，同时还要兼顾全年日平均辐射量不能太少。
同时，对特定的情况要作具体分析。如有些特殊的负载（灌溉用水泵、制冷机等）夏天消耗功率多，方阵倾角的取值当然应使得方阵夏日接收辐射量相对冬天要多才合适。
在这里我们采用近似的方法来确定倾角。一般的，在我国南方地区，方阵倾角可比当地纬度高10°—15°。由于新余地区位于北纬27°33′～28°05′，因此取当地的纬度大约为28°，所以太阳电池方阵的最佳倾角Q=28°+ 2°=30°
3.2.4太阳电池组件方位角的计算
方位角计算：通过新余基本气象调查，一天中负荷的峰值时刻为20:00，该地区的的经度为东经114°29′～150°24′，所以方位角Q1=（一天中负荷的峰值时刻-12）×15+（经度-116）=（20-12）×15+（150-116）=154°
第四章太阳电池组件支架的设计与选材
4.1光伏组件支架载荷分析
将太阳能电池安装在地面上或者房屋屋顶上，以及住宅的平屋顶上的场合，首先要打好牢固的地基，然后再作支架设计。支架（支持物）大部分都是钢结构。下面就保证机械强度的设计参数，即预定荷重、支架材料和支架允许应力等进行详细介绍。
1.风压荷重的分析
在设计太阳能电池阵列安装用支架结构时，在假想荷重中的最大荷重一般是风压荷重（也称风荷重）。在电池阵列中因风引起的损坏多数在强风时发生，这里规定的风压荷重只适用于防止因强风导致的
破坏为目的设计。
（1）设计时的风压荷重
作用于阵列的风压荷重由下士算出：
W=C W× q× A W
式中W—风压荷重（N）
C W—风力系数；
q—设计用风速压（N/m2）
A W—受风面积（m2）。
（2）设计时的速度压
设计时的速度由下式算出：
q=q0×a×I×J
式中q—设计用的速度压（N/m2）
q0—基准速度压（N/m2）
a—高度补偿系数
I—用途系数
J—环境系数
对于设计速度压时，在建筑基准法施行令第87条中规定“建筑物高度16m以下的部分用q=60×h；h为建筑物高度，我们取房屋高度为h=16，则速度压计算得q=240，根据地域和条件，可以确定前面计算值60%~40%相当的数值。计算得q=240×0.5=120N/m，风力系数查表可得C W=0.87。
2.积雪荷重的分析
由于冬季的落雪，会落在太阳能电池组件上，积雪对组件有一个压力，在设计组件的支架结构时，要考虑到这一点。
（1）设计时放入积雪荷重由下式算出：
S=C S ×P ×Z S×A S
式中：S—积雪荷重（N）
C S—坡度系数（如表4—1所示）
P—雪地平均单位质量（相当于积雪1cm的质量，N/m2）；
Z S—地上垂直最深积雪（cm）；
A S—积雪面积（阵列面的面积)(m2)。
表4—1 坡度系数
积雪面的坡度坡度系数C S
<30° 1.00
30°～40°0.75
40°～50°0.50
50°～60°0.25
>60°0.00
其中，太阳电池阵列面的设计用积雪量设定为地上垂直最深的积雪量（Z S），但是，经常扫雪而积雪量减少的场合，应根据状况可以减少Z S值。
4.2光伏组件的整体设计
目前太阳能电池硅片的尺寸有125mm×125mm和156mm×156mm,在这里我们选取由156mm×156mm的硅片所组成的太阳能光伏电池组件。如图4—1所示。
由此，我么可以计算出单体电池组件的面积=156mm×156mm×6×12=1.75m2,代入风压荷重公式得：W= C W×q×A W=0.87×120×1.75=182.7N
支架的选材需要考虑上述问题，组件的支架如图4—2所示
图4—2
4.3太阳电池组件支架的选择
我们所选的支架材质为：目前我国普遍使用的太阳能光伏支架系统从材质上分，主要有混凝土支架、钢支架和铝合金支架等三种。混凝土支架主要应用在大型光伏电站上，因其自重大，只能安放于野外，且基础较好的地区，但稳定性高，可以支撑尺寸巨大的电池板。铝合金支架一般用在民用建筑屋顶太阳能应用上，由于铝合金具有耐腐蚀、质量轻、美观耐用的特点，但其承载力低，无法应用在太阳能电站项目上。另外，铝合金的价格比热镀锌后的钢材稍高。本文设计的这款钢支架性能稳定，制造工艺成熟，承载力高，安装简单，广泛应用于民用。工业太阳能光伏和太阳能电站中。其中，型钢均为工厂生产，规格统一，性能稳定，防腐性能优良，外型美观。值得一提的是，组合钢支架系统其现场安装，只需要使用特别设计的连接件将槽钢拼装即可，施工速度快，无需焊接，从而保证了防腐层的完整性。这种
产品的缺点是连接件工艺复杂，种类繁多，对生产制造、设计要求高，因此价格经济。
（1）使用市场上流通的材料可降低成本，供货时间也短。作为一般支架材料，有普通构造用压延钢材SS400（JIS G 3101），不锈钢SUS304，SUS316(JIS G 4303~4309), 铝合金 A 6063T5（JIS H 4000~4180）等。但是，虽在JIS规定但市场上难以买到的材料比较多，要通过制造厂或者钢材商店事先得到材料一览表和钢材质量一览表为好。而且支架的是根据环境条件和设计使用寿命选择决定的。阵列的支架结合安装场所设计制造的情况较多，但是控制设计加工人工费，在可能的范围内仍采用制造厂的标准支架为好。目前最廉价的产品有考虑使用寿命的SS400型钢制热浸镀锌产品。SUS316不锈钢对盐害等具有高抵抗性，但很难得到且价格又高。因此在日本国内，特别是在海上安装的场合，采用SUS304不锈钢材料的情况较多。
（2）材料的防护
作为防护方法，比较廉价又能长期使用的是，具有钢铁的10~25耐腐蚀性的热浸镀锌的方法进行热浸镀锌（JIS H 8641）的时候，如果把小型薄材料浸泡在锌溶液(450℃左右的温度)的时间过长，会发生弯曲，变形，很难加厚镀锌层，最多满足热熔镀锌HDZ-40（400g/m2）。若是材料能满足HDZ-55(550g/m2)，这可在严酷环境使用。在政府行政机关的要求中也指定了这种厚度。重视美观或者要和环境协调，也有时进行表面涂漆。最为耐候性涂料，有环氧树脂系列，含锌系列，聚氨酯系列，氟化系列等（JIS K 5500~6917）.每隔5-10年再涂漆为好。
（3）螺栓、螺母的材质
作为一般材质，使用SWCH8~10，SS400，S35C。但也使用价格高出3~5倍，耐腐蚀性好的不锈钢材料SUS304的情况，高强度螺栓采用SWCH12~45，SS490，S35C。
（4）尺寸公差
不必要地提高尺寸精度会增加产品的经济成本，不经济。如果能采用一百年结构钢，热浸镀锌工艺的场合，C级粗糙水平会容易加工且经济（JIS B 0405-1991）
4.4光伏支架规格及设计参数
光伏支架的方式有固定式、斜屋顶式、矩阵式、可调式和立柱式，在本文中，我们采用固定式来对光伏支架的规格和设计参数进行详细介绍。固定式光伏支架采用三角形连接结构，结构简洁且力学性能优异，适用于开阔地面。整体支架采用角铝和独特的型材I导轨，最优化地使用材料，现场可实现无焊接安装，且可靠性高。是一款性价比高的光伏支架系统。如图4—3所示。
固定式光伏支架规格参数
安装环境：开阔地面及广场
适用组件: 适用任意尺寸电池组件
单组系统电池组件数量：6块,排列方式如左图
系统结构材料：铝型材，不锈钢
系统安全风速：42m/s(可根据客户需要定制60m/s)
系统设计雪压：1.4KN/ m2
系统适用温度：-50°~100°
单组系统重量：46kg
倾角：可定制，结合当地条件（纬度、辐射等）设计，确保发电量最高组件方向：垂直放置
计标准：AS/NZS 1170
使用寿命：设计使用寿命25年，质量保证10年
图4—3
参考文献
[1]王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望[C]. 太阳能光伏产业发
展论坛论文集,2003,(9):4-17.
[2]张正华,李陵岚,叶楚平,等.有机太阳能电池与塑料太阳能电池[M].北京:
化学工业出版社,2006.
[3]梁祥莹,王建平.太阳能 - 地源热泵式空调系统的研究[D].合肥:
合肥工业大学,2009.
[4]郭斌,安大伟.独立光伏发电系统在节能型建筑中的应用研究[D].天津:天津大学环境科学与工程学院,2006.
[5]刘寅,李安桂,周光辉.太阳能 - 空气复合热源热泵系统性能研究
[D].西安:西安建筑科技大学,2010.
课程设计心得体会
经过了一个多月的学习和查找资料，在查国君老师的悉心指导和严格要求下，我们终于完成了《太阳能光伏发电系统的设计与施工》的课程设计。记得在刚接到这个课题时，老师就告诉我们要我们好好准备，因为这个课程设计还是有一定的难度的，需要我们每个人花大量的时间和精力去完成，由于对课程设计的具体格式及内容不是很了解，我们都有些茫然不知所措。于是我们给自己提出了第一个问题：设计好一个课程设计需要什么具体的专业知识？带着这个疑问我们开始了独立地学习。去图书馆查阅相关资料、上网去了解太阳能光伏发电系统有关设计与施工的最新动向，渐渐头脑中关于该论题的概念清晰了起来。
在这次的课程设计中，它锻炼了我的思考能力，能用所学知识设计生活中的东西，也让我加深了对光伏发电系统的了解，并对一些光伏组件、蓄电池、光伏控制器有了一个全面的认识，也认识到了小小的光伏发电系统对人类生活的影响，使人们逐渐在走入绿色环保的时代。
对于这次毕业设计，依然存在很多不合理的地方，例如蓄电池依然存在诸多弊端，首先因充电次数限制蓄电池的寿命，其次，化学结构影响充电电流的闲着，继而限制充电时间，使得充电效率受限，最后，不属于环保能源。因受到内部工作的温度效应和外界温度变化的不稳定性，控制器温度调节依然有问题。
虽然我们的设计作品不是很成熟，即使借鉴前人的很多资料仍然还有很多不足之处，但我们仍然心里有一种莫大的幸福感，因为我们实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了每一个过程。
通过这次毕业设计，体会到学以致用的道理以及事必躬亲的做事态度，在这次设计当中能将以前所学习的专业知识进一步消化，并且努力吸收新知识，扩增了知识面。我相信通过这次的课程设计的经历，给予我更多是的积极向上的态度，将对我以后无论是继续深造还是步入社会都会起到很深刻的影响。
太阳能热水器安装施工技术、工艺 1、工艺流程 安装准备→支座架安装→热水器设备组装→配水管路安装→管路系统试压→管路系统冲洗或吹洗→温控仪表安装→管道防腐→系统调试运行 (1)安装准备： 1)根据设计要求开箱核对热水器的规格型号是否正确，配件是否齐全。 2)清理现场，画线定位。 (2)支座架安装： 支座架制作安装，应根据设计详图配制，一般为成品现场组装。其支座架地脚盘安装应符合设计要求。 (3)热水器设备组装： 1)管板式集热器是目前广泛使用的集热器，与贮热水箱配合使用，倾斜安装。集热器玻璃安装宜顺水搭接或框式连接。 2)集热器安装方位：在北半球，集热器的最佳方位是朝向正南，最大偏移角度不得大于15℃。 3)集热器安装倾角：最佳倾角应根据使用季节和当地纬度确定。 A)在春、夏、秋三季使用时，倾角设备采用当地纬度。 B)仅在夏季使用时，倾角设置比当地纬度小10°。 C)全年使用或仅在冬季使用时，倾角比当地纬度大10°。 4)直接加热的贮热水箱制做安装： A)给水应引至水箱底部，可采用补给水箱或漏斗配水方式。 B)热水应从水箱上部流出，接管高度一般比上循环管进口低50至100mm，为保证水箱内的水能全部使用，应从水箱底部接出管与上部热水管并联。 C)上循环管接至水箱上部，一般比水箱顶低200mm左右，但要保证正常循环时淹没在水面以下，并使浮球阀安装后工作正常。 D)下循环管接自水箱下部，为防止水箱沉积物进入集热器，出水口宜高出水箱底50mm以上。 E)由集热器上、下集管接往热水箱的循环管道，应有不小于0.005的坡度。 F)水箱应设有泄水管、透气管、溢流管和需要的仪表装置。 G)贮热水箱安装要保证正常循环，贮热水箱底部必须高出集热器最高点
单片机原理及系统课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气092 姓名：龚岩 学号： 200909114 指导教师：于晓英 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年 7月 1日
1引言 太阳能热水器控制器设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制及显示。本装置电路简单、实用性强、性价比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目，可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器水温控制，具有良好的市场前景。 2设计方案及原理 (1) 系统采用MCS-5l 单片机为中心控制单元。系统的硬件电路包括：控制器实时时钟接口电路、蓄水箱温度检测接口电路、串行显示接口电路、复位电路等。 (2) 特点：利用单片机实时监测水温。用水时，若日晒水温达不到设定值，电加热器自动补温。该系统具有使用方便、稳定性高。节能等特点，实用性高。 3硬件设计 3.1芯片名称 AT89C51是一个低功耗高性能CMOS 8位单片机，4KB Flash 只读程序存储器(ROM),512B 内部数据存储器(RAM),该微处理器采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，引脚兼容80C51和80C52芯片。 3.2系统框图 AT89C51 水温检测AD 转换时钟控制温度显示 报警装置 图3.2 系统原理框图
3.3时钟电路与复位电路 如图3.3所示，该控制器采用AT89C51单片机，机内有一高增益反相放大器，构成自激振荡电路，振荡频率取12MHz，外接12MHz晶振，两个电容取30pF，以便于起振荡的作用。上电复位电路由R9、C3构成复位电路，在上电瞬间，产生一个脉冲，AT89C51复位。 图3.3 时钟与复位电路 3.4 温度检测模块 如图3.4所示，温度传感器采用热敏电阻，在其二端加上一定的工作电压，其输出电流与温度变化成线性关系，ADC0832将其转换为数字信号，输入CPU。 图3.4 温度检测电路
太阳能系统安装施工方案 5 、3 泵、太阳能集热器及水箱施工方案 一、范围 本技术方案适用于本工程循环泵、屋面太阳能、水箱设备与配管安装工程。 二、施工准备 1、设备、材料要求 1)所有材料、设备进场时应做检查验收, 主要设备应进行开箱检查, 并经监理工程师核查确认。应对品种、规格、外观等进行验收。包装应完好, 表面无划痕及外力冲击破损。如发现质量有异常,应进行技术鉴定或复检, 严重的应要求厂家进行更换。 2)主要材料、成品、半成品、配件、器具与设备必须具有中文的质量合格证明文件, 规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准或设计要求。各类管材应有产品质量证明文件。各系统设备及阀门等附件应有产品质量合格证及相关检测报告。主要设备、器具、新材料、新设备还应附有完整的安装、使用说明书。 3)材料、设备在运输、保管与施工过程中, 应采取有效措施防止损坏或腐蚀。搬运材料与设备时注意安全, 应小心轻放严禁剧烈撞击、与尖锐物品碰触与抛、摔、滚、拖。 4)太阳能系统技术参数要求: 采用太阳能热水系统,充分利用太阳能, 总集热面积、参数符合设计要求。真空管太阳 能集热器管就是品牌所设立的工厂原厂生产。 系统采用真空管太阳能集热器, 太阳能集热器符合《太阳能集中热水系统选用与安装》( 图集号06SS128) 太阳能集热管:采用全玻璃真空集热管, 选用升温快、热损小、质量稳定、强度高、使 用寿命在15 年以上、且维护成本低的高硼硅33 特硬玻璃的国标真空管, 要求空晒400°C 4 正常使用,吸收比》96液射比w 4%,平均热损失w 0、6W/mc ,真空度低于5、0X10 Pa。 集热器内胆：304食品级不锈钢制作,不锈钢厚度不小于0、8mm外壳采用防腐蚀性强的复合材料-镀鋁锌钢板制作，板厚度不小于0、5 mm,保温层采用整体聚氨脂发泡，厚度不小于 45mm。 热水水箱:按照国家建筑标准标准图集用料制作,水箱内胆304 食品级不锈钢制作,达到可饮用水标准, 不锈钢厚度不小于0、9mm。 2.主要施工机具 1)机械: 小拖车、卷扬机、套丝机、砂轮锯、台钻、电锤、手电钻、电焊机、滚槽 机、开孔机、试压泵、小推车等。 太阳能系统安装施工方案
新能源科学与工程学院 太阳能热利用原理与计算机模拟课程设计 学院：新能源科学与工程学院 专业班级：太阳能光热技术及应用 学生姓名：章杜彬 学号： 指导教师：詹长军 实施时间：— 姓名章杜彬课程设计成绩 评语： 指导教师（签名） 摘要
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。地球赤道的周长为40,000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102,000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳。 太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。 关键词：太阳能集热器系统设计太阳能集热器面积设备的选型 目录 第一章项目概况 (4) 1.1 建筑概况 (4) 1.2 气象参数 (4)
项目施工组织及验收 一、施工管理程序 1) 工程管理程序 工程公司→项目经理→技术、施工负责人→施工人员 2) 工程施工程序 设计资料初步设计： （1）考察施工现场—绘制施工图纸—征求贵单位的意见 （2）按工程方案进行施工前的准备工作（生产、采购、运输） （3）组织施工队伍→施工负责人→按施工图纸施工→施工监督→试运行→验工 2、太阳能系统工程的布局： 1) 集热器与储水箱的布置： 集热器串并联使用，串并联组数相等、管路连接同程，布置水箱与集热器的位置时，尽可能缩短管路的距离，以便减少因循环而带来的管路热损、降低因管路长而带来的阻力损失。 2) 储水箱定位： 与甲方及建筑设计院共同协商，选择承重墙，预制水箱基础。 3) 集热器的布置： 根据屋面建筑情况，太阳能集热器、管道走向、水箱摆放、要求与屋面有机结合，充分考虑到设备与屋面的协调，整体做到美观和将来屋面维修和太阳能维修的便利性和可靠性。 二、主要施工方法 （1）．集热器支架的地基墩的标高，由现场工程师根据施工太阳能平面布置图进行确定，现场放线后，所有地基墩按放线位置统一标高。地基墩应安放平稳、不破坏楼面防水层。与建筑物屋顶直接连接的，要确保连接的牢固可靠。详细做法参照《06SS128+太阳能集中热水系统选用与安装》。
（2）．水箱地基应设在原建筑的承重梁（墙）上。 （3）．支架: 3.1 集热器支架：集热器支架应按设计图纸制做，支架应安放在地基墩上，焊接固定。支架应做防风处理，与建筑结构可靠连结。制做完毕后刷两遍防锈漆及两道银粉面漆。 3.2 储水箱支架：储水箱支架应按设计图纸制作，制做完毕后刷两遍防锈漆及两道银粉面漆。 3.3 集热器和储水箱支架应与建筑物楼面上的避雷线采用直径不小于 10 毫米的钢筋焊接，平行焊接的焊缝长度不小于 10 厘米。整座集热器支架的任何一点距离最近的避雷连接点的导电路线长度不大于 30 米，以防雷击。 （4）储水箱安装 4.1 搬运吊装储水箱材料时，应避免磕碰。方形水箱需要现场制作。 4.2 现场焊制的水箱操作人员应持证上岗，采用双面焊接，焊逢光滑平整，无咬肉、气孔、夹渣、裂纹等现象，焊接完成后，及时进行防腐处理。 4.3 储水箱应与支架牢固固定。储水箱安放到水箱支架上以后，水箱应至少沿周边在支架上焊接 4 处挡板。水箱设置有牵拉固定点，水箱就位后选择合适的建筑结构固定点采用 8#以上铁丝或钢丝绳牵拉固定，防止水箱倾覆。 （5）集热器安装 5.1 现场插管的集热器，插管前应将联箱真空管孔四周粘有的聚氨脂或其他脏物清除干净,联箱和尾座按产品设计的方式与支架牢固固定；插管时，真空管应醮水润滑，以利插入，真空管插入深度应一致。 5.2 模块式集热器安装时，将集热器摆放在支架上后，应与支架采用螺栓卡子固定，以防脱落。 （6）管路 6.1 系统管道应顺水抬头安装，坡度不小于 2‰。 6.2 管道支架应固定在楼板或承重结构上，其安放间距参照下表所列数值：
太阳能热水设备及管道安装施工方案 一. 施工准备 （一）.材料要求： 1.太阳能热水器的类型应符合设计要求。成品应有出产合格证。 2.集热器的材料要求： （1）透明罩要求对短波太阳辐射的透过率高，对长波热辐射的反射和吸 收率高，耐气候性、耐久、耐热性好，质轻并有一定强度。宜采用3～5mm厚的含铁 量少的钢化玻璃。 （2）集热板和集热管表面应为黑色涂料，应具有耐气候性，附着力大， 强度高。 （3）集热管要求导热系数高，内壁光滑，水流摩阻小，不易锈蚀，不污 染水质，强度高，耐久性好，易加工的材料，宜采用铜管和不锈钢管；一般采用镀 锌碳素钢管或合金铝管。筒式集热器可采用厚度2～3mm的塑料管（硬聚氯乙烯）等。 （4）集热板应有良好的导热性和耐久性，不易锈蚀，宜采用铝合金板， 铝板、不锈钢板或经防腐处理的钢板。 （5）集热器应有保温层和外壳，保温层可采用矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等，外壳可采用木材、钢板、玻璃钢等。 3.热水系统的管材与管件宜采用镀锌碳素钢管及管件。要求见第二章。 （二）.主要机具： 1 .机械：垂直吊运机、套丝机、砂轮锯、电锤、电钻、电焊机、电动试压泵等。 2.工具：套丝板、管钳、活扳手、钢锯、压力钳、手锤、煨弯器、电气 焊工具等。 3 .其它用具：钢卷尺、盒尺、直角尺、水平尺、线坠、量角器等。 （三）作业条件：
1.设置在屋面上的太阳能热水器，应在屋面做完保护层后安装。 2.屋面结构应能承受新增加太阳能热水器设备的荷载。 3.位于阳台上的太阳能热水器，应在阳台栏板安装完并有安全防护措施方可进行。 4.太阳能热水器安装的位置，应保证充分的日照强度。 二. 操作工艺 （一）.工艺流程：安装准备→支座架安装→热水器设备组装→配水管路安装→管路系统试压→管路系统冲洗或吹洗温控仪表安装→管道防腐→系统调试运行 （二）. 安装准备： 1. 根据设计要求开箱核对热水器的规格型号是否正确，配件是否齐全。 2. 清理现场，画线定位。 3. 支座架制作安装，应根据设计详图配制，一般为成品现场组装。其支座 架地脚盘安装应符合设计要求。 4 热水器设备组装： （1）管板式集热器是目前广泛使用的集热器，与贮热水箱配合使用，倾斜 安装。集热器玻璃安装宜顺水搭接或框式连接。 （2）集热器安装方位：在北半球，集热器的最佳方位是朝向正南，最大偏 移角度不得大于15°。 （3）集热器安装倾角：最佳倾角应根据使用季节和当地纬度确定。 a.在春、夏、秋三季使用时，倾角设置采用当地纬度。 b. 仅在夏季使用时，倾角设置比当地纬度小10°。 c. 全年使用或仅在冬季使用时，倾角比当地纬度大10°。 (4)直接加热的贮热水箱制做安装： ﹤1﹥给水应引至水箱底部，可采用补给水箱或漏斗配水方式。
太阳能系统施工方案 一、概况 本项目位于三亚市海棠湾中部,建设用地西至林旺北路( 18m宽,城市次干道,已建)、东至规划市政道路、南至龙江路(7m宽,城市支路,已建)、北至海棠湾水系。项目规划用地面积230742.93m2 (约346亩) 总建筑面积为201693.49m2.一期建筑面积为15338.7m2，.其中地上建筑面积143810.11m2.地下建筑面积9578.59m2 ;二期建筑面积为48304.79m2.项目一期为本次建设内容,二期为远期发展预留。一期建设地上建筑包括教学楼(小学、初中、高中、中外合作办学) .地下建筑为设备用房和停车库,校内其它配套设施主要为1个400米环形塑胶跑道运动场及看台, 2个200米环形塑胶跑道运动场、看台、室外游泳池及看台。篮球场、排球场、羽毛球场等。二 期预留建设主要包括幼儿园、教学楼,宿舍、食堂及学习配套商业。太阳能系统用于各栋宿 舍。 二、太阳能热水设备及管道安装 1、范围 本工艺标准适用于民用普通平板直管式太阳能热水器及管道安装。 2、施工准备 2.1 材料要求： 2.1.1 太阳能热水器的类型应符合设计要求。成品应有出产合格证。 2.1.2 集热器的材料要求： 2.1.2.1 透明罩要求对短波太阳辐射的透过率高，对长波热辐射的反射和吸收率高，耐气候 性、耐久、耐热性好，质轻并有一定强度。宜采用3～5mm厚的含铁量少的钢化玻璃。 2.1.2.2 集热板和集热管表面应为黑色涂料，应具有耐气候性，附着力大，强度高。 2.1.2.3 集热管要求导热系数高，内壁光滑，水流摩阻小，不易锈蚀，不污染水质，强度高，耐久性好，易加工的材料，宜采用铜管和不锈钢管；一般采用镀锌碳素钢管或合金铝管。筒 式集热器可采用厚度2～3mm的塑料管（硬聚氯乙烯）等。 2.1.2.4 集热板应有良好的导热性和耐久性，不易锈蚀，宜采用铝合金板，铝板、不锈钢 板或经防腐处理的钢板。 2.1.2.5 集热器应有保温层和外壳，保温层可采用矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等，外壳可采用 木材、钢板、玻璃钢等。 2.2 主要机具： 2.2.1 机械：垂直吊运机、套丝机、砂轮锯、电锤、电钻、电焊机、电动试压泵等。 2.2.2 工具：套丝板、管钳、活扳手、钢锯、压力钳、手锤、煨弯器、电气焊工具等。 2.2.3 其它用具：钢卷尺、盒尺、直角尺、水平尺、线坠、量角器等。
太阳能安装施工方案 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
太阳能安装施工方案 1.太阳能主体安装集热器安装要求做到整齐美观、稳固可靠；结构焊接牢固，焊缝整齐圆滑；保温严实牢固，油漆均匀美观。 （1）太阳能支架安装装配好太阳能支架，按图纸所规定尺寸摆放，排列整齐，用支架与阳台紧密的连接在一起。注意事项：A、所有螺丝紧固B、支架垂直方向，水平方向尽量平齐C、支架间距尽量相等。 （2）集热器的安装在已经安装好的支架上安装集热器，并做好防水处理，各部分螺丝拧紧。 （3）水箱部分安装在指定的阳台位置放好水箱，做好水箱部位的集热循环管道、冷热水进户管道。 （4）管道、管件的安装：9各种管道要按图纸合理配置，管道安装要尽量平直、美观。所有铜件接头处都不能有渗漏现象。（5）太阳能控制系统的安装：电源及控制线的线径必须与设计要求相符。电控箱应垂直安装于具地面1200mm左右，燥无渗水的墙面，干其偏差不大于30mm（用户特殊要求的除外）。线管部局整齐、合理，线管的固定要牢靠。控制探头应安装准确无误。 2、注意点： （1）、施工人员在施工合同签订后，先入场，画出施工图，制定备料表及工程进度图。 （2）、做好入场准备工作，熟悉用户现场情况，遵守用户的规章制度，按惯例进行入场前的安全操作及文明施工教育。 （3）、按计划用料明细表备料，运至工地。
（4）、材料运输及吊装过程中，采取保护措施，避免污损施工现场的建筑物；屋面施工时，做到物体轻拿轻放；焊接时应有屋面保护措施，以免焊渣烫损建筑表面的保温层和防水层。 （5）、现场材料及工具摆放合理，坚持文明施工，做到完工料尽场地清。（6）、集热器安装要做到平恒、稳固、管道畅通；产品摆列整齐、美观；排气管、冷热水管靠水箱部位均应保温。 （7）、热水系统的制作安装要做到不堵不漏，管道及集热器排列符合坡度要求，做到整齐美观、稳固可靠；焊接结构牢固，焊缝整齐圆滑；保温严实牢固，保温外防护层（铝箔）固定美观牢固。 （8）、系统连接牢固可靠，抗风能力强。 （9）、安装完成后，进行全面自检，在自检合格的基础上，填报验收申请单，使用单位组织验收。集热器支架的穿墙孔的标高，由现场工程师根据施工太阳能平面布置图进行确定，现场放线后，所有穿墙孔按放线位置统一标高。穿墙孔应不破坏楼面防水层。水箱放置在阳台，做好防腐保护。集热器支架应按设计图纸制做，支架应安放在阳台伸出部位上，螺栓固定。支架应做防风处理，与建筑结构可靠连结。 （二）、储水箱安装 （1）搬运吊装储水箱时，应避免磕碰。（2）现场如果需要焊接，焊制的水箱操作人员应持证上岗，采用双面焊接，焊逢光滑平整，无咬肉、气孔、夹渣、裂纹等现象，焊接完成后，及时进行防腐处理。（3）储水箱应与支架牢固固定。 .2、集热器安装平板集热器安装时，将集热器摆放在支架上后，应与支架采用螺栓卡子固定，以防脱落。
淮海工学院 课程设计报告书 题目：《太阳能热利用系统》课程设计 项目12 学院：理学院 专业：光信息科学与技术 班级：光能101 姓名： X X 学号： 2013年12 月16 日
目录 一、设计资料提供与使用要求 (3) 二、依据标准 (3) 三、我市太阳能资源情况 (3) 四、太阳能系统设计方案 (4) 4.1、系统日耗热量、热水量计算 (4) 4.2、设计小时耗热量、热水量计算 (4) 4.3、太阳能热水系统集热面积的确定 (5) 4.4、太阳能集热器的安装方位和倾角 (5) 4.5、管材和附件 (6) 4.5.1、管材 (6) 4.5.2、附件 (6) 4.5.3 水泵选型 (7) 4.6、保温层厚度计算 (7) 4.7、集热器的连接 (8) 4.8、水箱的设计 (8) 4.9、辅助热源设计 (8) 五、系统运行控制及运行原理 (10) 5.1、运行控制 (10) 5.2、运行原理说明 (10) 5.3、工程保温水箱 (10) 5.4、太阳能热水工程智能控制系统 (11) 六、固件清单 (12)
设计说明 一、设计资料提供与使用要求： 根据图纸的要求，尽量在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能安装数量，要与整体工程验收标准相匹配，采用楼面太阳能集中集热，分户储能，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以分户电辅助加热为辅，太阳能外观颜色要与建筑外观颜色保持一致。 二、依据标准 系统严格安照以下国家标准进行设计 1、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》 2、GB47272-92《设备及管道保温技术通则》 3、GB/T20095-2006《太阳能热水系统性能评价规范》 4、GB/T4271-2007 《太阳能集热器性能实验方法》 5、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 6、0017-2003《钢结构设计规范》 7、B5009-2001《建筑结构载荷规范》 8、B50207-2002《屋面工程质量验收规范》 9、50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》 10、50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 11、50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》 12、50300《建筑工程施工质量验收统一标准》 三、我市太阳能资源情况 太阳能资源情况:江苏省连云港市处于暖温带南部，属于太阳能资源较丰富区，年日照时数在2500小时左右；水平面上太阳能辐照量为4200—5400MJ/㎡.a，年平均温度14.3℃。1月平均温度-0.4℃，极端低温-19.5℃：7月平均温度26.5℃，极端高温39.9℃。历年平均降水量920多毫米，常年无霜期为220天，主导风向为东南风。气象资料显示：连云港四季分明，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，每年大约紧有20-30天处于阳光不足状况状态。
5.3 泵、太阳能集热器及水箱施工方案 一、范围 本技术方案适用于本工程循环泵、屋面太阳能、水箱设备和配管安装工程。 二、施工准备 1.设备、材料要求 1) 所有材料、设备进场时应做检查验收，主要设备应进行开箱检查，并经监理工程师核查确认。应对品种、规格、外观等进行验收。包装应完好，表面无划痕及外力冲击破损。如发现质量有异常，应进行技术鉴定或复检，严重的应要求厂家进行更换。 2) 主要材料、成品、半成品、配件、器具和设备必须具有中文的质量合格证明文件，规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准或设计要求。各类管材应有产品质量证明文件。各系统设备及阀门等附件应有产品质量合格证及相关检测报告。主要设备、器具、新材料、新设备还应附有完整的安装、使用说明书。 3) 材料、设备在运输、保管和施工过程中，应采取有效措施防止损坏或腐蚀。搬运材料和设备时注意安全，应小心轻放严禁剧烈撞击、与尖锐物品碰触和抛、摔、滚、拖。 4）太阳能系统技术参数要求： 采用太阳能热水系统，充分利用太阳能，总集热面积、参数符合设计要求。真空管太阳能集热器管是品牌所设立的工厂原厂生产。 系统采用真空管太阳能集热器，太阳能集热器符合《太阳能集中热水系统选用与安装》（图集号06SS128） 太阳能集热管：采用全玻璃真空集热管，选用升温快、热损小、质量稳定、强度高、使用寿命在15年以上、且维护成本低的高硼硅33特硬玻璃的国标真空管，要求空晒400°C正常使用，吸收比≥96%散射比≤4%，平均热损失≤0.6W/m2℃，真空度低于5.0×104 Pa。 集热器内胆：304食品级不锈钢制作，不锈钢厚度不小于0.8mm，外壳采用防腐蚀性强的复合材料-镀鋁锌钢板制作，板厚度不小于0.5 mm，保温层采用整体聚氨脂发泡，厚度不小于45mm。 热水水箱：按照国家建筑标准标准图集用料制作，水箱内胆304食品级不锈钢制作，达到可饮用水标准，不锈钢厚度不小于0.9mm。 2．主要施工机具 1) 机械：小拖车、卷扬机、套丝机、砂轮锯、台钻、电锤、手电钻、电焊机、滚槽机、开孔机、试压泵、小推车等。
光伏支架及光伏组件安装工程施工 方案 批准：___________ _______ 年_ 月 ___ 日审核： ___________ _______ 年_ 月 __ 日编写： ___________ _______ 年_ 月 __ 日
目录 1、工程概况和特点 (1) 2、编制依据 (1) 3、主要工程量 (1) 4、开工前准备计划 (1) 5、施工管理目标 (1) 6、光伏支架安装 (2) 7、光伏组件安装 (3) 8、光伏组件安装安全通则 (6) 9、安全文明施工 (7)
1、工程概况和特点 三一集团分布式光伏并网发电项目位于省各个市州及的生产基地厂房屋顶，对外交通便利。 本工程为屋顶分布式光伏电站，布置在车间屋顶，总发电容量约 4.5MW,多晶硅电池组件共计16992块，支架若干。 2、编制依据 （1）《光伏发电站施工规》（GB50794-2012 ） （2）《光伏发电站验收规》（GB50796-2012 ） （3）项目施工图 （4）20MW 光伏支架项目安装说明书 （5）光伏组件支架安装施工图 （6）有关产品的技术文件 3、主要工程量 本工程使用的光伏组件支架均为不锈钢，固定方式为夹具固定。总发电容量约4.5MW,多晶硅电池组件共计16992块，支架若干。 4、开工前准备计划 4.1人员准备计划 光伏组件支架安装：技术负责人4名，安装工12名。 太阳能板安装：技术负责人4名，安装工10名 4.2工机具准备计划
5、施工管理目标 5.1质量目标 确保工程达到设计及使用要求，工程质量达到国家电网工程质量检验评定标准中的优良标准，一次验收合格率100%。 5.2安全目标 确保无重大安全事故发生，轻伤频率控制在 1 %o以。 6、光伏支架安装 6.1 一般规定 6.1.1设备的运输与保管应符合下列要求： (1)在吊、运过程中应做好防覆、防震和防护面受损等安全措施。必要时可将装置性设备和易损元件拆下单独包装运输。当产品有特殊要求时，尚应符合产品技术文件的规定。 (2)设备到场后应做下列检查： 1 )开箱检查、型号、规格应符合设计要求，附件、备件应齐全。 2) 产品的技术文件应齐全。 3) 外观检查应完好无损。 4) 保管期间应定期检查，做好防护工作。 (3)安装人员应经过相关安装知识及技术培训。
河南工程学院 《光伏材料设计》 实习实训报告书 太阳能光伏电池的设计与制作2016 -2017学年第二学期 学院：赵博 学生姓名：理学院 学号：201411004215 学生班级：应用物理1442 指导教师：牛金钟赵瑞锋 日期：2017 年6 月14日
摘要：太阳能光伏电池的设计与制造是我们本专业的最主要内容之一，本次实训的目的是让我们更加深刻了解太阳能光伏电池的发电原理，了解太阳能电池组件的生产流程和生产工艺，了解太阳能光伏电池的应用，并且制作一件太阳能光伏电池板。本文主要讲的是本次的太阳能光伏太阳能电池制作过程，包括选择制作材料，电池板的设计，焊接太阳能电池片，组装太阳能电池，以及对电池组件进行测试。 关键词：电池组件设计组装测试
目录 一、简介 (1) 二、材料及其性质 (1) 1.黏结剂 (1) 2.玻璃-上盖板材料 (1) 3.背面材料 (1) 4.边框 (1) 5.接线盒 (2) 6.硅胶 (2) 7.电池片 (2) 三、设计原理及组装 (2) 1.设计原理 (2) 2.太阳能电池组件设计 (3) 3.电池组件的制作 (3)
一、简介 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。通常采用硅半导体 二、材料及其性质 真空层压封装太阳能电池，主要使用的材料有黏结剂、玻璃、复合模、连接条、铝框等。合理地选用封装材料和采取正确的封装工艺能保证太阳能电池的高效利用并延长使用寿命。优良的太阳能电池组件，除了要求太阳能电池本身效率高外，优良的封装材料和合理的封装工艺也是不可缺少的。 1.黏结剂 黏结剂是固定和保证电池与上、下盖板密合的关键材料，要求可见光范围内具有高透光性，抗紫外线老化；具有一定弹性，可缓冲不同材料见的热胀冷缩；具有良好的电绝缘性能和化学稳定性，不产生有害电池的气体和液体；具有优良的气密性，适用于自动化的组件封装。本次实训中采用的是EVA膜。 2.玻璃-上盖板材料 玻璃是覆盖在电池板正面的上盖板材料，构成组件最外层，既要求透光高，又要坚固，耐风霜雨雪，经受沙砾冰雹冲击，起到长期保护电池作用。 普通玻璃体内含铁量过高及玻璃表面的光反射过大是降低太阳能利用率的主要原因。目前在商业化生产中标准太阳能电池组件的上盖板材料通常采用低铁钢化玻璃，其特点是：透光率高、抗冲击能力强、使用寿命长。厚度一般为3.2mm，透光率达90%以上，对于波长大于1200nm的红外线有较高的反射率，同时能耐太阳紫外线的辐射。 3.背面材料 组件底板对电池既有保护作用又有支撑作用。对底板的一般要求为：具有良好的耐气候性能，能隔绝从背面进来的潮气和其他有害气体：在层压温度下不起任何变化：与黏结材料结合牢固。一般所用的底板材料为玻璃、铝合金、有机玻璃以及PVF复合膜等。目前生产上较多应用的是PVF复合膜。 4.边框 平板式组件应有边框，以保护组件和便于组件与方阵支架的连接固定。边框
太阳能热水设备及安装施工工艺依据标准：《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002 1、范围 本工艺标准适用于民用和一般工业建筑的普通平板直管式太阳能热水器及管道安装。 2、施工准备 2.1材料要求 2.1.1太阳能热水器的类型应符合设计要求。成器应有出厂合格证。 2.1.2集热器的材料要求： 2.1.2.1透明罩要求对短波太阳辐射的透过率高，对长波热辐射的反射和吸收率高，耐气侯性、耐久、耐热性好，质轻并有一定强度。宜采用3～5mm厚的含铁量少的钢化玻璃。 2.1.2.2集热板和集热管表面应为黑色涂料，应具有耐气候性，附着力大，强度高。 2.1.2.3集热管要求导热系数高，内壁光滑，水流摩阻小，不易锈蚀，不污染水质，强度高，耐久性好，易加工的材料，宜采用铜管和不锈钢管；一般采用镀锌碳素钢管或合金铝管。筒式集热器可采用厚度2～3mm的塑料管（硬聚氯乙烯）等。 2.1.2.4集热板应有良好的导热性和耐久性，不易锈蚀，宜采用铝合金板，铝板、不锈钢板或经防腐处理的钢板。 2.1.2.5集热器应有保温层和外壳，保温层可采用矿棉、玻璃棉、泡沫塑料等，外壳可采用木材、钢板、玻璃钢等。 2.1.3热水系统的管材与管件宜采用镀锌碳素钢管及管件，要求见第二章。
2.2主要机具： 2.2.1机械：垂直吊运机、套丝机、砂轮锯、电锤、电钻、电焊机、电动试压泵等。 2.2.2工具：套丝板、管钳、活扳手、钢锯、压力钳、手锤、煨弯器、电气焊工具等。 2.2.3其它用具：钢卷尺、盒尺、直角尺、水平尺、线坠、量角器等。 2.3作业条件： 2.3.1设置在屋面上的太阳能热水器，应在屋面做完保护层后安装。 2.3.2屋面结构应能承受新增加太阳能热水器设备的荷载。 2.3.3屋面结构应能承受新增加太阳能热水器设备的荷载。 2.3.4太阳能热水器安装的位置，应保证充分的日照强度。 3、操作工艺 3.1工艺流程： 安装准备→支座架安装→热水器设备组装→配水管路安装→管路系统试压→管路系统冲洗或吹洗→温控仪表安装→管道防腐→系统调试运行 3.2安装准备： 3.2.1根据设计要求开箱核对热水器的规格型号是否正确，配件是否齐全。 3.2.2清理现场，画线定位。 3.3支座架制作安装，应根据设计详图配制，一般为成品现场组装。其支座架地脚盘安装应符合设计要求。 3.4热水器设备组装：
课程设计方案 课程名称太阳能光伏发电技术 班级10级光伏发电班 专业光伏发电技术及应用专业 指导教师：李玲
一、课程设计的目的 课程设计是《太阳能光伏发电技术》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出设计和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 二、课程设计的任务和要求 1、学习态度：要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度，对有抄袭他人设计图纸（论文）或找他人代画设计图纸、代做报告等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并根据学校有关规定给与处理。 2、学习纪律：要严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。如因事、因病不能上课，则需请假，凡未请假或未获准假擅自不上课者，均按旷课论处。 3、课程目标：掌握课程的基本理论和基本知识，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，实验数据可靠，绘图符合标准，设计报告撰写规范。要敢于创新，勇于实践，注意培养创新意识和工程意识。 （1）巩固和加深对光伏系统设计基本知识的理解，提高学生综合运用本课程自学知识的能力。 （2）培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的所学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 （3）通过实际新余市太阳能LED灯设计方案的分析比较、设计计算、设备选型、安装调试等环节，初步掌握简单太阳能光伏系统的分析方法和工程设计方法。 （4）掌握常用太阳能光伏系统设备的基本参数，学会太阳电池组件的容量计算、蓄电池容量计算、方阵倾角设计等，提高学生动手能力，能在教师指导下，完成课程任务。 （5）了解与课题有关的光伏系统设备安装及使用工程技术规范，能按课程设计任务的要求编写设计报告(或总结)能正确反映设计和实验成果。 （6）培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。
方案报审表 工程名称：山东省高青县20MWp“渔光结合”光伏发电项目编号：
山东高青县20MWp“渔光结合”光伏发电项目 光 伏 系 统 施 工 方 案 编制： 审核： 审批： 日期： 湖南省工业设备安装有限公司
目录第一章、编制说明 第二章、施工组织设计 1、编制依据 2、工程概况 3、主要施工办法 4、主要分项工程施工方案 4.1 桩基施工方案 4.2支架安装施工方案 4.3 太阳能电池板施工方案 4.4电气工程施工方案
第一章编制说明 一、编制目的 本施工组织设计是对淄博汇祥新能源有限公司赵店镇20MWp“渔光结合”光伏发电项目20MWp EPC项目施工的总体构思和部署，各分部分项工程的具体实施方案将依据公司技术管理程序，在图纸会审之后，按照本施工组织设计确定的基本原则，进一步完善细化，用以具体指导施工，确保工程顺利完成。 二、编制依据 1.相关法律、法规、规章和技术标准。 2.光伏发电工程主体设计方案。 3.主要工程量和工程投资概算。 4.主要设备及材料清单。 5.主体设备技术文件及新产品的工艺性试验资料。 6.工程施工合同及招、投标文件和已签约的与工程有关的协议。 7.施工机械清单。 8.现场情况调查资料。 三、编制原则 1.严格遵守国家、地方的技术规范、施工规程和质量评定与验收标准。 2.坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。 四、编制内容 1. 山东省高青县20MWp“渔光结合”光伏发电项目20MWp EPC项目。 第二章施工组织设计
一、编制依据及引用标准 《建筑设计防火规范》 GB50016 《钢结构设计规范》 GB50017 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018 《工程测量规范》 GB50026 《混凝土强度检验评定标准》 GB/T50107 《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119 《给水排水构筑物工程施工及验收规范》 GB50141 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》 GB50254 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GBJ148-90 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》 GBJ149-90 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB50150 《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB50166 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB50169 《电气装置安装工程盘、柜及二次线路施工及验收规范》 GB50171 《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》 GB50172 《电气装置安装工程 35kV及以下架空线路施工及验收规范》 GB50173 《土方与爆破工程施工及验收规范》 GB50201 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202 《砌体结构工程施工质量验收规范》 GB50203 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205 《屋面工程质量验收规范》 GB50207 《建筑地面工程施工质量验收规范》 GB50209 《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210 《110-500kV架空线路施工及验收规范》 GB50233 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243 《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》 GB50254 《自动喷水灭火系统施工及验收规范》 GB50261 《气体灭火系统施工及验收规范》 GB50263 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50268 《泡沫灭火系统施工及验收规范》 GB50281 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300 《安全防范工程技术规范》 GB50348 《通用硅酸盐水泥》 GB175 《钢筋混凝土用钢》 GB1499 《安全标志及其使用导则》 GB2894 《火灾报警控制器》 GB4717 《混凝土外加剂》 GB50119 《建筑施工场界噪音排放标准》 GB12523 《电力建设安全工作规程》 DL5009 《电力建设施工质量验收及评定规程》 DLT5210.1 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》 DLT995
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。
太阳能热水工程施工组织设计方案
目录 第一章编制依据及标准、规范 (1) 第一节：编制依据 (1) 第二节：:采用标准、规范 (1) 第二章编制基本原则 (2) 第三章工程概况 (3) 第四章工程实施总体部署规划 (4) 第一节.项目系统管理工作任务安排 (4) 第二节.项目协调管理的主要内容 (6) 第五章施工方案 (10) 第一节.施工程序 (10) 第二节.施工方法 (11) 第六章安全文明施工、环境保护体系及措施 (26) 第一节．安全措施 (26) 第二节.文明施工措施 (28) 第三节.环境保护措施 (30) 第七章质量保证体系及保证措施 (32)
第一章编制依据及标准、规范 第一节：编制依据 本施工组织设计编制的依据为**地**开发示范基地9#楼施工图纸以及国家有关的施工验收规范、标准图集、质量评定标准和当地政府的有关规定。 第二节：采用标准、规范 GB50242-02《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GBJ242-82《采暖与卫生工程施工及验收规范》 GB50275-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》 GBJ126-89《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 GB50235《工艺金属管道工程施工及验收规范》 GB50194-93《建筑工程施工现场临时用电安全规范》 JGJ33-86《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ59-88《施工现场临时用电安全生产管理制度》 JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》
第二章编制基本原则 1．认真贯彻国家对工程建设的各项方针和政策，严格执行工程建设程序； 2．遵循建筑施工工艺及其技术规律，坚持合理的施工程序和施工顺序； 3．采用流水施工方法、工程网络计划技术和其它现代管理方法，组织有节奏、均衡和连续地施工； 4．科学地安排各阶段施工项目，保证施工的均衡性和连续性； 5．采用先进施工技术，科学地确定施工方案；严格控制工程质量，确保安全施工；努力缩短工期，不断降低工程成本； 6．了解各种影响施工的因素和本工程的特点，尽可能减少施工设施，合理储存物资，减少物资运输量；科学规划施工平面，减少施工用地； 7．严格按照全面质量管理体系，确保本工程保质保量如期完工； 8．严格按照本公司质量方针组织施工管理，按创优质工程目标进行管理，确保工程达到国家规定的验收标准。