太阳能热水器详解及成本分析
一身肌肉的领结
2024年11月04日 11:57:46
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来源:工程壹家

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作者:赵红明

随着国民经济的高速发展和居民生活舒适性要求的提高,住宅生活热水的巨大能耗与常规能源紧缺之间的矛盾日益凸显,同时,常规能源消耗带来的环保问题也引起人们高度关注。 我国具有得天独厚的太阳能资源条件,在国家倡导节能、环保的大背景下,建筑行业开始尝试将太阳能利用作为解决前述问题的新途径。国内住宅太阳能热水利用调查和国外的工程实践表明,通过太阳能光热利用技术为住户提供质优价廉的生活热水,是解决能源紧张和居民生活舒适度要求提高这一矛盾的有效方法。

随着国民经济的高速发展和居民生活舒适性要求的提高,住宅生活热水的巨大能耗与常规能源紧缺之间的矛盾日益凸显,同时,常规能源消耗带来的环保问题也引起人们高度关注。


我国具有得天独厚的太阳能资源条件,在国家倡导节能、环保的大背景下,建筑行业开始尝试将太阳能利用作为解决前述问题的新途径。国内住宅太阳能热水利用调查和国外的工程实践表明,通过太阳能光热利用技术为住户提供质优价廉的生活热水,是解决能源紧张和居民生活舒适度要求提高这一矛盾的有效方法。


目录

01 发展历程及各地相关政策

02 工程介绍及工艺作法解析

03 成本分析及成本管控要点

01

发展历程及各地相关政策   /有得管理分享汇


1. 太阳能热水器发展历程


【90年代】1.0时代:被迫接受


【2002年-2007年】2.0时代:简单相加


【2008年-2017年】3.0时代:建筑一体化


【2018年往后】4.0时代:智能化、标准化

2.各地相关政策

2006年1月1日实施的《可再生能源法》,以立法的方式保证了太阳能在建筑中的应用:“在建筑物的设计和施工中,为太阳能利用提供必备条件。”


以下是部分省份关于太阳能光热系统的政策:

02

工程介绍及工艺作法解析   /有得管理分享汇


1. 太阳能热水系统介绍

太阳能热水系统是利用“温室效应”原理,将太阳辐射能转换为热能,并将热能传递给工作介质,从而获得热水的供热水系统。整个系统全自动运行,使用安全,维护方便,可根据用水量、安装场地、用户要求灵活地排列组合。保温水箱内设有电加热,根据用户需要和实际情况,电加热功能可以适当增减,满足阴雨天及冬季使用热水的要求,真正实现光电互补,微电脑智能化控制,确保365天全天候全自动供应足量热水。


根据不同准则可将太阳能光热系统分类如下


太阳能热水工程具有以下 特点

1) 应用场合多 :太阳能热水工程应用十分广泛,从一般家庭、小单位到大企业、大集团,从几十人、几百人甚至上千人的洗浴都可应用。

2) 适用范围广 :根据不同地域及所处纬度选择合适倾角的集热器;根据屋面结构选择不同类别的集热器;根据不同气候配置不同真空集热管。

3) 选择类型多 :集热器串并联热水工程从经济型到宾馆型;联集管集热模块热水工程从自然循环到变频恒压热水工程;家用太阳能热水工程从普通型到别墅型。

4) 经济实用 :一次性投资,长期受益。一般三年左右可收回投资,相当于免费使用十二年以上,投资回报率高。

5) 环保节能 :无公害,无污染,有利于房顶防晒;90%节电,是绿色环保节能的首选。


太阳能热水器可按如下标准 分类



2. 工艺作法详解

2.1 阳台壁挂太阳能热水系统

【集热】自然循环,集热器吸收太阳辐射加热流道内的介质,并与夹套内介质产生温度差,在梯度力的作用下,形成自然循环。

【换热】通过夹套换热。

【用热】自来水顶水用水。

【辅热】电/燃气辅助加热。

【适用条件】多层、小高层、高层住宅优选。

阳台壁挂太阳能热水系统施工工艺

2.2 一体机太阳能热水系统

【集热】自然循环,利用真空管的高吸收比和低发射比镀膜涂层,将吸收的太阳辐射转换成热能,利用冷水密度大、热水密度小的特点,在真空管内形成冷水自上而下、热水自下而上的自然循环,通过不断的冷热循环,使整个水箱内的水温逐渐升高,并将热能储存在水箱内。

【换热】直接换热。

【用热】自然落差供水。

【辅热】电/燃气辅助加热。

【适用条件】适合要求成本低、对外观要求低的多层及别墅。

一体机太阳能热水系统施工工艺

备注

太阳能主机安装:非承压/承压一体机(不锈钢水箱+真空管集热器);

标识制作:主机做分户标识,注明房间编号,便于后期维修查找。

2.3 别墅分体太阳能热水系统

【集热】强制循环,集热器吸收太阳辐射加热流道内的介质,通过温差循环的方式,将热量换热到储热水箱中。

【换热】通过盘管。

【用热】顶水用水。

【辅热】电/燃气辅助加热。

【适用条件】高端别墅及高端洋房优选。

别墅分体太阳能热水系统施工工艺:

备注

室内、室外水箱安装:单盘管换热水箱(强制循环分体系统);

标识制作:主机做分户标识,注明房间编号,便于后期维修查找。

2.4 集中集热-分户储热太阳能热水系统

【集热】通过集热器将太阳辐射能转换为集热器内部的热能,逐渐升温。

【供热】当集热器内介质温度升高至设定温度时,循环泵启动,将温度高的介质循环到建筑内部管网。

【换热】当用户侧控制系统检测到主管网温差高于水箱温度设定值,打开阀门进行换热,低于设定值停止换热(控制功能可调整)。

【辅热】在阴雨雪天气,通过空气源热泵或燃气等辅助能源,保证热水供应。

【适用条件】除别墅外高层、多层都可装;对外立面要求较高的、立面光照不足等情况优选。

集中集热-分户储热太阳能热水系统施工工艺

备注

系统调试运行:防冻液(如有)介质冰点根据当地环境条件选择;

标识制作:管道做水流标识,设备做具体的型号及用途标识,同时现场做好安全标识,统一、美观、标识清晰。

2.5 集中集热-集中供热太阳能热水系统

【集热】太阳能集热器与储热水箱间进行温差循环,往复循环将储热水箱内的水加热。

【辅热】在阴雨雪天气,通过空气源热泵或燃气锅炉等辅助能源进行加热,保证热水供应。

【供水】通过变频供水系统进行热水供应,同时系统具备管道循环的功能,保证打开龙头即有热水供应。

【适用条件】适用于酒店、医院、学校等公建和对水温要求敏感度低的业态。

集中集热-集中供热太阳能热水系统施工工艺

备注

系统调试运行:防冻液(如有)介质冰点根据当地环境条件选择;

标识制作:管道做水流标识,设备做具体的型号及用途标识,同时现场做好安全标识,统一、美观、标识清晰。

2.6 常用类型太阳能热水系统适用条件及特点汇总

各系统示意图如下:

03

成本分析及成本管控要点   /有得管理分享汇


1. 成本分析

1.1  阳台壁挂太阳能热水系统成本组成分析

以武汉某住宅项目为模型测算,住宅建筑面积73402㎡,总户数712户,其中224户配置太阳能热水器(大于总户数30%配置)。 阳台壁挂太阳能热水系统每户约2804元,住宅建筑单方为8.56元/㎡ 。

1.2 一体机太阳能热水系统成本组成分析

以武汉某幼儿园项目为模型测算,幼儿园建筑面积3607.17㎡,总共配置12套。 一体机太阳能热水系统每套约3721.48元,建筑单方为12.38元/㎡。

此类太阳能热水系统花费较高是因为一体式热水器设备放置在屋面,导致其管线用量大,成本较高。

1.3  别墅分体太阳能热水系统成本组成分析

以武汉某二层别墅项目为模型测算,每栋别墅建筑面积693.44㎡,每栋2户总共配置2套。每套15797.09元,建筑单方为45.56元/㎡ 。

此种太阳能热水系统总成本偏高一方面是因为一体式热水器设备放置在屋面,导致其管线用量大,另一方面是因为配置了太阳能泵站、热水循环泵,防冻液用量高。

1.4  集中集热-集中供热太阳能热水系统成本组成分析

以武汉某公租房项目为模型测算,建筑面积18593.1㎡。一套集中集热-集中供热太阳能热水系统约178,808.37元,建筑单方为9.62元/㎡ 。



2. 成本控制要点

2.1 设计阶段注意要点

目前建筑的普遍类型包括别墅型住宅、多层住宅、板式小高层、板式高层、点式塔楼住宅等。在经济实用、节能节水、安全简便的原则指导下,应结合各类型住宅的结构特点、用水点分布情况、用户的实际用水习惯、系统的运行管理模式、辅助能源的种类及经济承受能力等因素,针对不同的住宅类型设计不同类型、不同规模的太阳能热水系统及合适的体量大小(调整水箱大小、管道及电缆线布置长度等)。



太阳能热水系统在住宅建筑上的应用类型及规模应根据实际建筑设计情况而定,具体应根据太阳能热水系统在建筑中的经济性能、使用功能、系统设计、建筑设计等多方面性能综合评价选择。竞品选用的产品配置、体量大小也是选型的关键。

2.2 招标阶段注意要点

1)清单编制范围、界面划分明确(太阳能热水器范围多为阳台及屋面施工,交叉单位较少,但也需做好界面划分及合约规划,按照施工工艺顺序列项,清单不重不掉)。

2)规定标准工艺工法:锁定施工标准,透明安装步骤与成活效果。具体操作如下所示:

①针对不同的太阳能热水器类型,设置专属安装工序工法方案;

②针对各类太阳能热水器产品,采用组价模式确定系统价格,各单项定价避免笼统;

③针对不同定位的项目产品,有ABC标搭配建议安装方案,固化基本安装步骤,保证成活效果。

3)锁定辅材:锁定辅材材质,并且纳入验收交付;报价表按工序设计,防止漏项与不平衡报价;锁定辅材材质、规格型号,保持同质竞争;不同辅材单独设置材料费及安装费用。

4)验收指引:制定傻瓜式验收标准;根据不同的太阳能热水器系统制定相应太阳能热水器板的“验房标准”验收表,方便分辨。(项目验收时将根据“工序工法、交付标准”严格验收,如验收不合格,施工单位应无条件返工整改,以上导致成本变化,报价单位在报价中综合考虑。)

5)其它注意点:

①招标图纸审核时需注意相关关键信息隐藏,如水泵、室内户用贮热水箱等设备型号,因这类型产品型号并不统一,多为各个厂家自定名称,故建议审核时修改此类信息,仅列举功能要求(如水泵仅列举最低满足设计要求的参数即可,扬程、流量、功率等),无任何其他相关信息。

②编制招标清单时应充分考虑本项目屋面造型因素,考虑管道穿墙套管等工程量,避免招标清单漏项,造成后续损失,且需同步与总包范围核对是否重复记取套管,避免计重计漏。

③编制招标清单时应与甲方确认屋面机房中是否需要准备备用水泵,避免后续物业等方面提资造成签证变更的无效成本产生。

2.3 施工阶段注意要点

①太阳能常规付款方式

1)预付款:无预付款。

2)到货验收款:每批产品交货验收且安装完成后,供方须提供齐全的付款资料(包括:供方的付款申请、相应金额的发票、交货验收合格证明、产品出厂合格证书、产品技术资料),需方在产品交货验收并收到齐全的付款资料之后30个工作日内支付供方到货总价80%的到货款。

3)竣工验收款:项目竣工验收完成后,供方须提供付款资料(包括:供方付款报告、相应金额的发票、竣工结算造价确认书),需方于收到齐全的付款资料之后45日内支付供方结算总价100%的货款。非供方原因导致无法验收,双方办理完结算手续后,需方须支付该笔货款,但供方仍应履行验收责任。

②施工阶段现场巡查

做好施工阶段的现场巡查是全过程造价咨询工作中不可或缺的一环,它能客观、真实地反映项目各阶段质量水平,促进质量实时改进,保证成本投入与产品质量相匹配。

1)严防“以次充好”。集采协议中同种系统存在三个档次安装标准,同种系统由于安装档次不同,采用的工序工法略有差异,故价格也不相同。现场施工时应联合甲方监理等单位,要求施工单位对进场材料出示厂牌、质检报告,并在安装完成后对照专属的安装工序工法方案验收,严防“以次充好”情况发生。(如下图所示:A档采用的材料更好且交付提升项多)


2)避免“偷工减料”。现场施工过程中如冷媒介质填充或伴热带施工完成后具有不易复核的问题,故现场施工过程中应做好隐蔽验收相关工作,避免“偷工减料”情况发生。


2.4 结算阶段注意要点

竣工结算造价=施工图预算+变更结算价(含补充协议、设计变更、技术洽商、任务单等)+经发包人专项审批同意实施的措施费(如施工组织设计、技术措施费等)+奖励-违约金±其它(如水电费等)。

1)现场实际管线是否与图纸、清单一致;

2)设备型号是否与图纸、清单一致;

3)施工时是否存在破坏原屋面完成面情况,如有,需尽快落实相关责任;

4)因太阳能设备室内一般安装在阳台或储藏室中,安装完成后一直到精装初保洁前不会供水,所以结算前需确保整体系统运行无问题,避免后续发生问题无法扣除费用。     
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