一、建筑概况
北京凤山温泉度假村是北京金隅集团旗下集会议、度假、旅游、休闲为一体的多功能社区。东区温泉乐园内有25×12m室内游泳池一座，容水量约为480m3，70个淋浴喷头，泳池水温度要求为26℃~28℃；东区温泉乐园内有天然温泉池5个，单体容水量约为2m3，温泉池水温度要求为40℃~45℃；西区是带室内游泳池的独栋别墅，每栋别墅室内游泳池容水量约为100m3，泳池水温度要求为26℃~28℃。现均采用燃煤锅炉集中加温换热。
二、热水需求情况
东区温泉乐园容水量为480m3的室内游泳池拟采用太阳能集群供热系统进行2℃温度补偿，恒温保持泳池水温度为26℃~28℃；东区温泉乐园单体容水量为2m3的5个天然温泉池拟采用太阳能集群供热系统进行45℃恒温保持，即进行5℃温度补偿；东区温泉乐园70个淋浴喷头冲洗热水；西区别墅容水量为100m3的12套室内游泳池拟采用太阳能集群供热系统进行2℃温度补偿，恒温保持泳池水温度为26℃~28℃。
三、太阳能安装场地情况
（1）东区温泉乐园太阳能集热装置集中放置在温泉乐园建筑屋面上，满足室内游泳池及天然温泉池加热需要。系统储热水箱、控制系统及集热循环辅助设备设置于温泉乐园设备间。太阳能供热系统通过板式换热器将热源并入原有泳池循环加热系统中，改造方便、节能经济。
（2）西区别墅太阳能集热装置每套子系统分别放置在各别墅后半部分泳池北坡屋面，太阳集热器设置角度与别墅建筑的南坡屋面相同，保证别墅建筑外立面及环境景观协调一致。储热水箱、子系统控制及集热循环辅助设备分别设置于各别墅游泳池设备间内，太阳能供热系统通过板式换热器将热源并入原有泳池循环加热系统中，改造方便，节能经济。
四、系统耗热量计算
游泳池的耗热量主要包括补充水耗热量和泳池散热量（表面蒸发散热、池壁散热等）两部分，本方案太阳能系统供热用于补偿泳池散热量，游泳池启动凉水加热及每天补充新水加热采用原有锅炉循环加热系统。
东区温泉乐园游泳池加热耗热量：容水量为480m3的室内游泳池拟采用太阳能集群供热系统进行2℃温度补偿，耗热量为Q=480000×2=96×104kcal，即1116.3kWh。
东区温泉乐园天然温泉池恒温耗热量：5个容水量为2m3的天然温泉池拟采用太阳能集群供热系统进行5℃温度补偿，耗热量为Q=5×2000×5=5×104kcal，即58.1kWh。
东区温泉乐园70个淋浴喷头耗热量，据甲方要求按70%利用率考虑：每个淋浴喷头日热水耗量按80L估算，自来水基础水温15℃，热水使用温度45℃，则耗热量为Q=70×80×30×0.7=11.7×104kcal，即136.1kWh。
东区温泉乐园总耗热量小计为1116.3kWh+58.1kWh+136.1=1310.5kWh。
西区别墅游泳池加热耗热量：容水量为100m3的室内游泳池拟采用太阳能集群供热系统进行2℃温度补偿，耗热量为Q=100000×2=20×104kcal，即232.6
kWh。
五、太阳能集热器的性能特点
1.集热器采用换热式铜集管承压设计，适用于各类强制循环太阳集热系统。
2.集热器采用金属超导热管真空管，金属吸热，相变传热，启动速度快，热效率高，热损失小。
3.集热器的金属超导热管真空管管内不走水，不结水垢，无泥沙沉积，热效率稳定。
集热器的金属超导热管真空管管内不走水，相变热管传热，适合在-50℃以上严寒地区使用。
4.集热器的金属超导热管真空管与联集管的铜套管承插式连接，安装方便，维护简单。
5.集热器的金属超导热管真空管单管意外破损，系统正常运行，无漏水瘫痪危险，安全可靠。
6.集热器的热管相变传热专利设计，满足集热器在0～60°倾角范围内任意角度集热。
7.集热器模块化设计，可任意组合成各种大小集热面积的集热阵列。
太阳能集热器面积的确定
真空管集热器年平均集热效率可达55%以上，冬季可保持在50%以上。太阳能集热器安装于屋面上，日照时间每天6~8小时。
本项目按日耗热量确定太阳能集热器的面积。
东区温泉乐园总耗热量Q=1310
kWh，太阳能集热器每组日得热量按q=1.35×8=10.8kWh估算，则需要安装集热器为Z=1296.5÷10.8=121组，折合集热面积484.0m2。
东区温泉乐园选用TMQRZ1600T热管真空管太阳能集热器120组，每组集热面积为4.0m2，每组Ф100×2000mm热管真空管16支，120组共1920支。
西区别墅游泳池单栋耗热量Q=232.6kWh，太阳能集热器每组日得热量按Q=1.35×8=10.8
kWh估算，则需要安装集热器为Z=232.6÷10.8=22组，折合集热面积88.0m2。
根据甲方现场条件，考虑别墅景观自然一体化效果，西区别墅游泳池单栋选用TMQRZ1600T热管真空管太阳能集热器20组，每组集热面积为4.0m2，每组Ф100×2000mm热管真空管16支，20组共320支。
西区别墅游泳池共计3座，总计选用TMQRZ1600T热管真空管太阳能集热器240组，合计Ф100×2000mm热管真空管960支。
六、系统方案设计
1.系统工作原理
系统上水：电控上水系统，根据集热蓄热水箱水位自控上水，满水自动锁闭。集热蓄热水箱水位共分四档，当水箱水位低于3时，系统自动启动上水电磁阀，凉水进入集热蓄热水箱；当水箱水位达到满水位4档时，系统上水电磁阀自动锁闭。
温差集热循环：太阳能集热系统通过温差跟踪循环控制方式保证系统自动最高效率、最大化采集太阳能量。集热器出口水温T2大于水箱水温T1达到8℃时，热水循环泵启动，水箱内的水推动集热器内的水循环回到热水箱内，T2与T1差值达到2℃时，循环泵停止工作。
防冻保护功能：太阳能集热系统通过防冻排空控制保证室外集热系统冬季防冻。集热器底部入口水温T3（管道水温）低于设定值C（4℃）时，系统进入防冻状态，防冻电磁阀开启，集热场内存水回流进入储热水箱，系统集热场排空防冻。防冻电磁阀按设定延时自动关闭。
集热换热：系统通过对太阳能集热换热水箱与温泉、泳池、淋浴等用热点的温度比较，自动监测启动集热换热泵。当太阳能集热换热水箱水温超过用热点水温5℃时，集热换热泵运转，集热换热供、回水电磁阀开启，太阳能集热换热水箱提供热源；当太阳能集热换热水箱水温超过用热点水温不足3℃时，集热换热泵停止，集热换热供、回水电磁阀关闭，锅炉供、回水电磁阀开启提供热源。
当有两个以上用热点同时具备换热需求时，热源切换以用热温度较高点与集热蓄热水箱比较为准，具备手动开关功能，可强制集热换热循环泵的运行锅炉辅热：系统通过对太阳能集热换热水箱与温泉、泳池、淋浴等用热点的温度比较，自动监测启动锅炉辅热电磁阀。当太阳能集热换热水箱水温超过用热点水温不足3℃时，锅炉供、回水电磁阀开启提供热源，集热换热泵停止，集热换热供、回水电磁阀关闭；当太阳能集热换热水箱水温超过用热点水温5℃时，炉供、回水电磁阀关闭，集热换热泵运转，集热换热供、回水电磁阀开启，太阳能集热换热水箱提供热源。
当有两个以上用热点同时具备换热需求时，热源切换以用热温度较高点与集热蓄热水箱比较为准具备手动开关功能，可强制集热换热循环泵的运行。
泳池恒温换热循环：当游泳池水温低于设定水温(28℃±2℃)，并且水箱水温高于设定温度（一般设定为40℃）时，智能控制仪自动控制板换循环水泵启动，使游泳池较低温度的水与储热水箱内较高温度的水进行换热，当游泳池水温达到设定水温时，板换循环水泵自动停止。如此不断，使游泳池水温保持在28℃±2℃。
温泉恒温换热循环：当温泉池水温低于设定水温(40℃±2℃)，并且水箱水温高于设定温度（一般设定为50℃）时，智能控制仪自动控制板换循环水泵启动，使温泉池较低温度的水与储热水箱内较高温度的水进行换热，当温泉池水温达到设定水温时，板换循环水泵自动停止。如此不断，使温泉池水温保持在40℃±2℃。
淋浴换热：系统设计可根据用户需求，自主设定淋浴用热温度，自动实现热源提供切换。
2.热水箱容积确定
本项目设计太阳能系统日得热量主要用于游泳池及温泉池加热，所以水箱应能够容纳每天部分太阳能系统得热量，同时可满足淋浴及生活热水供给。确定东区温泉乐园储热水箱有效容积为10m3，计1套；西区别墅游泳池储热水箱有效容积为2m3，计12套。
3.辅助加热功率确定
在太阳能资源不足时，利用原有锅炉保证非晴好天气时的热源供应。
4.系统智能自控装置
太阳能工程智能控制柜，水温水位显示，自控定温上水，自控温差集热循环，自控防冻保护循环，自控双能源转换，自控恒温换热循环。双能源太阳能热水系统全自动运行，无须专人值守。
七、系统安装要求
1.对建筑物的要求
太阳能集热系统安装于建筑物屋顶，要求建筑物屋面活荷载在50kg/m2以上，建筑物屋面要求光照良好，一年四季阳光均无明显遮挡。
2.太阳能系统安装位置
太阳能集热器安装于建筑南向坡屋面上，安装角度与屋面坡相同，多排阵列放置，施工时预留集热器安装构件。太阳能储热水箱及其它附属设备可安装于附近设备间。
2008年北京市要求将目前煤炭消耗比例从现在的74.2%降到20%，大力推广应用太阳能是降低煤炭消耗比例的重要措施之一。
凤山温泉度假村作为高级休闲会所，毗邻国家旅游名胜风景区，原燃煤废弃物的大量排放不仅有损单位形象，而且不利于周边自然环境保护，椐测算，采用100平方米的太阳能集热器每天可减少二氧化碳排放1072.8公斤，年减少二氧化碳排放量达391572公斤。
