太阳能集热器的设计与计算
华扬公司工程计算举例：
客户要求
1)、项目名称：河南郑州太阳能集中热水工程；
2）、用水类型：全天
3）、用水量：3吨/天
4）、用水方式：落水式
5）、辅助能源：电加热
设计气象参数依据
1)、河南郑州在我国为二等太阳能辐照度地区。太阳辐射强度高，但总量大，年辐射总量为 16.41 MJ/m2.a。
2)、郑州地理纬度为34°43′，东经113°21′左右；
3)、郑州地区全年自来水水温在5-12℃之间。（设计取值8℃，春分时节）；
确定总用水量
人均用水当量参照给排水设计规范,如下表：
选择初始水温：
参照下表，采用设计冷水水温为8℃。
集热面积计算
将已知条件“用户设计用水量3吨，日平均辐射量16.41MJ/㎡，，设计热水温度为50℃，初始水温8℃。，太阳能保证率取0.5（系统要求全年使用）”等参数代入国家标准 GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中 直接循环系统计算公式，集热面积c A 为：
)1()(L cd T i end w w c J f
t t C Q A ηη--=
c A ——直接系统集热器采光面积，㎡； w Q ——日均用水量Kg ；3000L
end
t ——储水箱内水的终止温度（用水温度）；50℃ w
C ——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏2℃）；
i t —— 自来水的初始温度，8℃； t
J ——集热器受热面上春分时节日辐照量，取16410KJ/m 2
f ——太阳能保证率，无量纲，0.5；
cd
η——集热器全日集热效率，无量纲，
L
η—管路及储水箱热损失率（按最寒冷季节取值），无量纲, 取0.3；
则： Ac＝Q
W C
W
(t
end
- t
i
)f/J
T
η
cd
(1-η
L
)＝ 3000 ㎏34.18 KJ/㎏2℃3
(50℃-8℃)350%÷｛16410 KJ/㎡30.53(1-0.3)｝≈45.85㎡
选择用全玻璃管联箱横插直接循环集热器，直径47*1500/每组50支（集热面积5.41，配水量300-500L平均每只管带6—10L）9组，从而提供3T热水，（即取每只带水箱水6.7L水箱水的容积。）
参数表
玻璃真空集热管的技术参数（依据GB/T 17049-2005）
集热器联箱
联箱外壳选材：外壳采用优质彩钢板
彩钢板具有优异的装饰性，成型性，抗腐蚀性，涂层附着力强，可长期保持色泽新颖。其具有钢板和有机材料两者的优点，既有钢板的机械强度和易成型的性能，又有有机材料良好的装饰性，耐腐蚀性，取得以钢代木，高效施工，节约能源，防止二次加工所带来的污染等良好的经济效益。
联箱内胆选材：内胆选用优质食品级SUS304-2B
不锈钢具备优良的强度，塑性，耐腐蚀性和焊接性，用薄不锈钢焊接的联箱既轻又强，在承压及非承压太阳能热水器中普遍使用。SUS304不锈钢为大多数
正规太阳能厂家选用的材料，具有良好的耐蚀性，耐热性，低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性能好，无热处理硬化现象，无磁性。
联箱保温部分：采用优质聚氨酯，全方位保温技术
精选材质和工艺——内胆采用食品级SUS304不锈钢，电脑氩弧双面保护焊接工艺，环缝自动对接氩弧焊，无晶间腐蚀，大大提高内胆寿命和保温绝热性能。
无氟保温设计全方位立体保温，保温层采用优质聚氨酯，经全程高压恒温定量整体发泡而成，并通过特殊工艺控制实现精细化发泡，使材料达到黄金保温密度，留住更多热量。
整体优化保温——整机管路系统采用优化保温设计，对易散热的部位进行特殊强化处理，牢牢锁住热量。
集热器支架
集热器支架经过十多道工序处理，抗紫外线
粉末高温无尘静电喷涂工艺，表面更有镀锌层、磷
化层和喷塑层三层防腐保护，耐酸、耐碱、隔水、
隔油、防腐抗老化性能无与伦比，使用寿命达15
年以上。
保温水箱
水箱结构与用料按照国家建筑标准要求制作。水箱内采用SUS-304-2B食品级不锈钢板材，可达到饮用水标准；水箱保温采用5-8CM厚的聚氨酯发泡，可保证储热水箱保温。水箱外保温为整体聚氨酯发泡，且均匀一致，聚氨酯泡沫的导热系数在0.018～0.022W(m2℃)之间；外壳采用钢制材料，厚度不小于0.426mm,内外保温钢板间应设置骨架，
电加热
集中供热系统选取内置式电加热
管作为辅助加热设备。电加热管是在无
缝金属管内（碳钢管、钛管、不锈钢管、
铜管）装入电热丝，空隙部分填满有良
好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而
成，再加工成用户所需要的各种型状。
它具有结构简单，热效率高，机械强度
好，对恶劣的环境有良好的适应性。它
可用于各种液体和酸碱盐的加热，同时
也适应低溶点的金属加热溶化（铅、锌、
锡、巴氏合金），用户如需特殊规格可提
供图纸专门设计加工。
管路保温材料
河北华美橡塑保温管，黑色阻燃（B1级）高弹橡塑管，保温性能稳定.氧指数≥31。热水保温管厚度为50mm。
产品特点：
a、低密度、密闭式气泡结构，导热系数很低。具有优良的绝热效果，可节省能源消耗。
b、密闭式气泡结构及致密的表皮，使水汽不易透过，且吸水率低。
c、富柔软性，施工安装极方便，且可省工省料。外观清洁雅致。
d、适用温度范围广，自-40℃至105℃，耐候性良好，经久耐用。
e、独特的阻燃配方，使材料具有优良的防火阻燃效果。
阀门
阀门：用以控制流体（液体、气体、气液或固液混合体）流量、压强和流向的装置。通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封和紧固件等组成。阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转以改变流道面积的大小来实现的。
宁波埃美柯阀门：公称压力：1.6MPa
工作介质：水、饱和蒸汽、轻微腐蚀性液体、直饮水
适用温度：-20℃≤t≤180℃
圆锥管螺纹符合ISO 7标准中的Rc螺纹
电磁阀
电磁阀选用上海巨良直动式电磁阀，常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时产生电磁力，使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀，介质呈通路；当线圈断电时电磁力消失，动铁芯在弹簧力的作用下复位，直接关闭阀口，介质不通。结构简单，动作可靠，在零压差和微真空下正常工作。二位二通常闭型电磁阀,断电关闭,通电打开；产品为系列化生产,体积小,流量大,适用范围广环境温度:0℃～65℃介质温度: 0℃～120℃
安装:按阀上所标流向箭头,为增强使用寿命和可靠性,最好线圈向上,水平安装
电压:AC220V/ 50HZ ±10%允许波动 16～25mm可选配德国NASS线圈
密封件:可采用NBR、VITON、EPDM等多种,以适用于不同流体的开关控制.
江苏华扬 控制系统利用太阳能热水工程专用智能控制系统，对热水系统进行自动化控制，实现各种功能，达到自动控制的要求。
● 采用单片机智能控制系统；
● LED 显示：集热器出水、进水水温，水箱水温、水位，定时时间、循环、防冻和上水指示；
● 具备控制功能： 1、上下限水位补水功能；： 2、水箱加温循环； 3、定温出水功能； 4、水满转温差循环功能； 5、防冻循环功能； 6、循环启动辅助能源功能；
7、定时启动辅助能源、手动加热、手动上水功能； 8、用户管路恒温或定时循环功能（可选）； 9、高、低水位报警； 10、水箱高温报警。
可通过电脑做远程终端控制：他通过数据收集系统可以在电脑上清晰观察到每个系统巡行状况。同时对所有系统进行有效监控。并且及时汇报运行状态和节能数据，同时在电脑上通过按键和调整以上控制功能中的各种温度、水位等参数。
控制原理
控制系统是太阳能热水系统的心脏，对最大限度利用太阳能、节约能源起决定性作用。智能型控制系统要求具有安全、可靠、耐用的特点。其工作原理如下：
1、定温上水:当集热器出口水温T1达到设定值50℃时，定温上水电磁阀F1打开，系统自动将热水顶入集热水箱，当T1降至45℃时，F1关闭,
系统再次进
控制器控制原理示意图
入集热状态。
2、温差循环:当集热器不断产生热水使集热水箱达到最高水位h1后，定温上水电磁阀F1不再开启,系统自动比较集热器出口水温T1与集热水箱出口水温T2，当T1-T2>5℃时，集热循环泵自动开启温差循环，当T1-T2<2℃时，循环泵停止。
3、快速补水:如果用水量较大集热器产水量不能满足要求，集热水箱水位不断下降至最低警戒水位h3时，快速补水电磁阀F2打开，系统快速补水，避免系统断水，F2流量按秒流量进行校核，当水箱上升至最小水位h2时，补水阀F2关闭，系统再次进入定温上水过程，h2与h3差值为系统设计秒流量5～10min用水量。
4、自动辅助加热:当集热水箱内T4高于用户用水设定值时，热水由集热水箱供给各用户，辅助热泵不工作；当集热器水箱水温较低使得T4低于45℃时，辅助热泵自动启动进行加热，T4升至50℃时，停止加热，保证用户供水温度相对稳定。
5、保温循环（建议用户加装）:用户供热管路设置供热循环泵，当热水回水管管路水温T5低于40℃时，供热泵自动启动，进行保温循环，当T4升至45℃时，停止循环，保证用户开水随开随用。
6、防冻循环：当室外管路水温T3低于4℃时，集热循环泵自动启动进行防冻循环，T3升至6℃时，停止循环，保证室外管路冬季不发生冰冻危险。
华扬太阳能控制器功能简介：
a、水箱水位及各测温点采用液晶显示，设备（泵、电磁阀）运行状态可见，采用PLC可编程控制器，可同时控制多套系统运行；
b、“自动+手动”运行模式，分3-4个时段供水，每个时段供水时间约2-5h；
c、温差循环功能：储热水箱满后，当集热面出水温度大于储热水箱内温度10℃（可调）时，启动集热循环泵，开始循环，使储热水箱中的水升温；当两者的温差小于4℃三时，关闭集热循环泵；
d、冬季防冻循环：冬天，当水箱内有水，集热器进水处温度低于3℃时，启动集热循环水泵，循环水防冻；当集热器进水处温度高于5℃时，关闭水泵。当水箱内无水，集热器进水处温度低于3℃时，启动上水电磁阀，顶水防冻；
e、自动上水功能：当储热水箱水位低于设定的下限水位时，自动开启上水电磁阀，上水至设定上限水位时关闭电磁阀；
f、定时加热功能：当实际时间到达设定时间且实际温度小于设定温度、恒
温水箱中实际水位不低于30％时，自动启动辅助热泵加热，待温度升到设定温度时停止辅助加热；
g、手动加热功能：当水箱温度小于设定温度时，用户可以随时通过按手动加热按钮启动辅助热泵，当水箱内水温达到设定温度时自动停止。
h、定时上水功能：当实际时间到达设定上水时间且实际水位低于设定上限水位的时候，自动启动上水功能，直到水位达到设定上限水位时停止；
i、手动上水功能：当实际水位低于设定上限水位时按动手动上水按钮，将打开上水电磁阀自动上水，达到设定上限水位时自动停止。
j、管路循环功能（回水循环）：如果用户用水的时间相对比较固定，可以在用水之前一段时间启动循环。通过功能键设定启动时间，当时间时间到达设定时间的时候，自动启动循环，当温度达到设定温度时停止循环。如果用户24小时供水，可以实现当管路中的水温低于水箱水温一定温度时进行管路循环，到温差达到设定值时停止循环（此项属于供水部分，用户可选用，需要另加一定的费用）；
k、具备漏电保护、故障报警等安全措施。
电脑控制器温度传感器压力/液位传感器
水泵
太阳能系统温差循环泵
1、品牌：德国威乐
2、型号： PH-123E，输出功率为125W，全扬程为5米，最大排水量为11.4吨/小时。
太阳能系统供水增压泵
1、品牌：德国威乐
2、型号： PH-101E，输出功率为100W，全扬程为5米，最大排水量为7.2吨/小时。
其他：
1〉增设水泵电机防雨帽。
2〉管道支架为角钢支架，除锈后刷红丹漆二道，面漆二道。
三、工程预算
3吨华扬太阳能集热工程配置明细表
水电要求：水压满足供应到热水器；电的要求：满足30KW的负载；
屋面要求：屋面载荷需能够承受太阳能热水器的重量，屋面需做主水箱基础，供太阳能安装时安放水箱，具体位置根据建筑情况确定。
四、工程管理施工组织
1 集热工程安装及验收
依据的标准及技术内容
GB/T 18713-2002 《太阳热水工程系计、安装及工程验收技术规范》
GB/T 17581-1998 《真空管太阳集热》
GB/T 4272-1992 《设备及管道
GB/T 8175-1987 《设备及管道保温设计导则》
2 施工组织管理
本工程在施工前，施工
人员应熟悉工程设计文件和房屋的结构，并配合用户做好屋面孔洞的预留及水路管线的布置，屋面防水层的处理保护等有关注意事项。在安装过程中严格按国家和行业有关标准及规范精心施工，精心组织检查验收，以优良的管理确保工程质量达到优良。在施工组织上，实行项目经理负责制，项目经理负责整个工程的技术、质量、安全及施工管理。施工的每个环节都有专业责任人负责，使工程施工管理科学化，规范化。
为了使该工程能一次性达到优良等级，特制定以下管理规定：
1、提供一流的太阳能热水器产品，由专业安装人员安装。按有关的标准规范完成工程施工，确保工程质量及进度符合合同的要求，按期向用户移交工程。
2、工程施工前，先让安装人员熟读施工图纸，以保证工程严格地按设计图纸进行施工。
3、负责施工现场的看守和保卫工作，确保工程、人身和财产不受伤害。
4、保证施工现场清洁状况符合有关规定，做到文明施工。
5、按用户要求做好施工现场及邻近建筑、设备及管线的保护工作。（焊接时应在焊接点做好保护，以防破坏屋面。）
6、在工程施工的过程中，虚心和耐心地接受用户的监督、检查和反馈意见。融洽与用户的关系，树立华扬品牌形象。
7、做好与土建单位的协调配合工作，共同做好工程，让用户满意。
8、做好安全防护措施，高空作业系好安全带，戴好安全帽。并负责施工现场其它的安全工作。
9、已竣工工程正式交付用户之前，负责已完工程的成品保护工作。
10、工程竣工并经用户验收后，按规定要求，向用户提供产品合格证书、使用说明书等竣工资料，并为用户培训1～2名系统操作工。
3 工程质量保证体系及质量标准
为了确保工程质量，应从工程方案设计，到产品制造、安装全过程都纳入ISO9001质量保证体系，并设立由专业技术人员承担的工程项目负责人技术责任制，现场施工设立质量监督员。在施工过程中，严格按照合同内容、工期和安装质量要求进行施工安装，工程质量符合标准要求。
1、工程设计：工程合同签定后，工程部即派工程技术人员到现场实地勘察，根据用户要求和现场考察的实际情况进行工程设计并制定施工方案。
2、产品制造：符合国家、行业与企业标准
GB/T 17049-97 全玻璃真空太阳集热管
GB/T 17581-98 真空管太阳集热器
3、工程验收：严格按照国家标准GB/T 18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》及华扬公司企业标准GCB-J001《太阳能热水工程施工安装及验收技术要求》（参照国家标准征求意见稿制定）、GCB-J002《太阳能热
水工程电气部分施工条例》的要求进验收。华扬公司工程质保体系网络图
五、售后服务及承诺
“把阳光献给社会，把温暖留给用户。”
本公司本着此宗旨为用户服务，积极做好售后服务工作。本公司（集团）创办十九周年以来，已拥有一套完善的质量保证体系，并通过了ISO9001国际质量体系认证，其卓越的品质让你无后顾之忧。为方便用户，本公司实行三级售后服务体系，在全国各地均设立办事处。当系统运行出现故障时，本公司在接到用户通知后，将及时派人去现场排除故障。
服务口号：一个电话，无牵无挂！
服务承诺：身边的华扬，永远的服务！
服务宗旨：优质、快捷、诚信，保证用户满意！
服务方式：零距离接近，零距离服务。
服务守则：123456服务守则，即
一保证：保证用户满意
二杜绝：杜绝用户二次投诉；杜绝弄虚作假
三不分：不分用户在何处购买；不分是谁的责任；不分“三包”期内还是“三包”期外，必须先行服务，再作商谈
四接受：接受所有用户咨询、投诉，不推委；接受用户监督；接受华扬驻外机构的管理；接受华扬公司的考核
五不准：不准吸用户一支烟；不准收用户一份礼；不准损坏和弄脏用户一件物品；不准乱收服务费；不准与用户发生争执和纠纷
六必须：必须统一着装；必须按预约时间上门；必须使用标准文明用语；必须携统一的垫布、盖布；必须向用户讲解使用方法和注意事项；必须认真清理安装现场
服务流程：
◆免费设计：设计人员接受用户要求后，及时反馈咨询，为用户设计出最佳方
案以供参考。
◆及时排忧：在接到报修后，当地售后人员24小时到位，因当地售后人员无法
解决的故障，总公司派工程师48小时内到位。
◆诚信服务：在工程洽谈过程中我方愿意向用户提供真实、准确的各类相关技
术资料以供参考。工程合同签定后严格遵守合同内容，保质保量完成工程安装调试。
◆免费培训：工程安装人员安装完毕后，请用户验收签字，详细地向用户讲解
使用方法及常见小故障的自我维修方法，培训一名热水系统维修人员，便于处理紧急故障。
◆存档建卡：服务中心对每一个工程建立档案，并随时提供咨询，定期进行回
访，检查工程的运行情况，有问题及时处理。
◆免费保养：主机保修三年，配件、电子产品保修一年。在保修期内，非因用
户使用不当造成的故障，华扬将提供免费服务，保修期外维修或保修期内因用户使用不当造成的维修，华扬只收取工本费。
服务保证：
◆先进的生产设备和一流的生产工艺、严格的物资采购、标准的管理体系是产
太阳能集热器的设计与计算
华扬公司工程计算举例： 客户要求 1)、项目名称：河南郑州太阳能集中热水工程； 2）、用水类型：全天 3）、用水量：3吨/天 4）、用水方式：落水式 5）、辅助能源：电加热 设计气象参数依据 1)、河南郑州在我国为二等太阳能辐照度地区。太阳辐射强度高，但总量大，年辐射总量为 16.41 MJ/m2.a。 2)、郑州地理纬度为34°43′，东经113°21′左右； 3)、郑州地区全年自来水水温在5-12℃之间。（设计取值8℃，春分时节）； 确定总用水量 人均用水当量参照给排水设计规范,如下表：
选择初始水温：
参照下表，采用设计冷水水温为8℃。 集热面积计算 将已知条件“用户设计用水量3吨，日平均辐射量16.41MJ/㎡，，设计热水温度为50℃，初始水温8℃。，太阳能保证率取0.5（系统要求全年使用）”等参数代入国家标准 GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中 直接循环系统计算公式，集热面积c A 为： )1()(L cd T i end w w c J f t t C Q A ηη--= c A ——直接系统集热器采光面积，㎡； w Q ——日均用水量Kg ；3000L end t ——储水箱内水的终止温度（用水温度）；50℃ w C ——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏2℃）； i t —— 自来水的初始温度，8℃； t J ——集热器受热面上春分时节日辐照量，取16410KJ/m 2 f ——太阳能保证率，无量纲，0.5；
cd η——集热器全日集热效率，无量纲， L η—管路及储水箱热损失率（按最寒冷季节取值），无量纲, 取0.3； 则： Ac＝Q W C W (t end - t i )f/J T η cd (1-η L )＝ 3000 ㎏34.18 KJ/㎏2℃3 (50℃-8℃)350%÷｛16410 KJ/㎡30.53(1-0.3)｝≈45.85㎡ 选择用全玻璃管联箱横插直接循环集热器，直径47*1500/每组50支（集热面积5.41，配水量300-500L平均每只管带6—10L）9组，从而提供3T热水，（即取每只带水箱水6.7L水箱水的容积。） 参数表
太阳能热利用课程设计
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)
太阳能热水系统技术规范标准
太阳能热水系统技术规范标准 则 1、0、1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1、0、2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1、0、3 民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语 2、0、1 民用建筑 civil building供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2、0、2 居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2、0、3 公共建筑 public building供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2、0、4 低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。
2、0、5 多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2、0、6 中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2、0、7 高层住宅 tall storey housing 层及层以上的住宅建筑。 2、0、8 高层建筑 tall building 层及层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2、0、9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2、0、10 建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2、0、11 地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2、0、12 半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者为半地下室。 2、0、13 设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 2、0、14 阳台 balcony 供使用者或居住者进行室外活动、晾晒衣物等的空间。
太阳能热水器设计概论
太阳能热水系统设计 设计者：4141 学号：4141 班级：新能源1101 前言：太阳能热水器系统主要由太阳能集热系统和热水供应系统构成；包括太阳能集热器、贮水箱、循环管道、支架、控制系统、热交换器和水泵等设备和附件。本设计将为一个地理位置为福建福州的两层小型别墅设计一个合适的太阳能热水器系统。 一、用户基本情况调查 1、环境情况 ha ht H t.a 为当地纬度倾角平面年平均日照量，MJ/(m2·d)；H Lr 为当地纬度倾角平面年 总辐照量，MJ/(m2·a)；T a 为年平均环境温度，℃；S y 为年平均每日的日照小时 数，h; f为年太阳能保证率推荐范围；为回收年限允许值，年。 2、用水情况 2.1日均用热水量 日均用热水量计算公式： q rd=q r m 式中： q r——热水用水定额，L/（b·d），查《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》表1-11，最高日用水定额为为80L/（b·d），日均用水量按最高日用水定额的50%考虑，取40L/（b·d）； m——用水计算单位数，定为4人。 计算可得日均用热水量q rd=40*4=160L/d
2.2日均耗热量 日均耗热量计算公式： Q d=q r cρ（t r-t l）m/86400 式中： Q d——日耗热量，W； q r——热水用水定额，L/（b·d）； c——水的比热容，c=4187J/（kg·℃）； ρ——热水密度，kg/L；60℃水密度为0.983kg/L； t r——热水温度，t r=60℃； t l——冷水温度，查《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》表1-16，定为20℃； m——用水计算单位数，定为4人。 计算可得日均耗热量Q d=1219.50W 2.3小时耗热量 小时耗热量计算公式： Q h=K h mq r cρ（t r-t l）/86400 式中: Q h——设计小时耗热量，W； q r——热水用水定额，L/（b·d）； c——水的比热容，c=4187J/（kg·℃）； ρ——热水密度，kg/L；60℃水密度为0.983kg/L；
太阳能热水的一般计算方法
1、真空管数量的计算： 真空管集热器(?47)10根可作为1平方米的集热面积，在一般光照下每天可产生45℃--65℃的热水90千克。如果每天要用热水X吨，太阳能集热器真空管的根数为Y，那么Y=(1000X÷90)×10。例如需要8吨热水，那么Y=(1000×8÷90)×10=888(根) 2、辅助电加热功率的计算： ①当阴雨天无光照时，需要热水，可通过电辅助加热的办法，其功率大小的运算如下： 一般情况下按每吨水5千瓦计算。例如8吨水需8×5=40千瓦。尽量采用三相电供电.大于10KW的电加热器若采用单相电,极易使供电线路偏相而跳闸断电. ②电加热导线的直径的计算方法( 铜线)： 一般每平方3安培。例如42千瓦(三相电)需要16平方的导线。公式：S(平方数)=P(功率)÷3(三相电)÷220(相电压)÷3(每安培平方数)。铝线及导线过长应适当增加直径。 ③防漏电的措施： a、电加热的水箱必须可靠接地，即使潮湿的地面，地线角铁必须打入2米以下。干燥的地面得4米以下，接触潮湿土壤为准。有的人想
用避雷线代替地线，这是绝对不允许的，其做法是，导致引雷，且不能防漏电。但可以用大楼的主地线代替(可以从大楼的配电柜中找)。 b、全自动控制柜里面应安装国家3C认证的名牌漏电断路器。 c、另外，采用加长纯塑料热水出水管道(8米以上PPR或PEX等管)，也是提高安全系数的办法。 3、循环泵、电磁阀的选购方法： ①循环泵应在估算每天循环次数和水箱总量的基础上计算出流量，根据流量计算和扬程去选循环泵。一般功率200E—3000W之间。或询问循环泵供应商，大于1KW应采用三相供电。②电磁阀：一般应采用220V交流电压，20W-60W瓦的功率，这样可防止电压波动带来的危害，直径可取?20—32mm。电磁阀一般无漏电之虑。 4、工程造价的计算方法： 1、按真空管的面积计算：一般每平方米1600—1900元左右。 2、按每日产热水(45℃以上)每吨按1.5—2.8万元左右。 管道防冻的方法： 1、定温控制伴热带的供电，当管道温度低于某值时(例如4℃，不要低于0℃再动作，这样费电)，给紧贴管道外壁的伴热带通电加温;当管道的温度到达另一值时(例如12℃，可根据实际调整)，伴热带断电。伴热带功率的计算方法：宽8mm-20MM，每米15瓦—30瓦，10米
民用建筑太阳能热水系统应用技术规范.doc
中华人民共和国国家标准 民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 Technical code for solar water heating system of civil buildings GB 50364-2005 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期： 2006 年 1 月 1 日 中华人民共和国建设部 公告 第 394 号 建设部关于发布国家标准 《住宅性能平定技术标准》的公告 建设部关于发布国家标准《民用建筑太阳能热水器系统应用技术规范》的公告 现批准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》为国家标准，编号为 GB 50364-2005 ，自2006 年 1 月 1 日起实施。其中，第 3.0.4 、 3.0.5 、 4.3.2 、 4.4.13 、 5.3.3 、 5.3.8 、5.4.2 、 5.4.4 、 5.6.2 、 6.3.4 为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2005 年 12 月 5 日 前言 根据建设部建标 [2003]104 号文和建标标函 [2005]25 号文的要求，规范编制组在深入调查研究，认真总结工程实践，参考有关国外先进标准，并广泛征求意见的基础上，编制了本规范。 本规范主要技术内容是： 1 总则； 2 术语； 3 基本规定； 4 太阳能热水系统设计； 5 规划和建筑设计； 6 太阳能热水系统安装； 7 太阳能热水系统验收。 本规范黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。 本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送中国建筑设计研究院 ( 北京市西外车公庄大街 19号，邮政编码：100044；电话：88361155—112；传真：68302864 ；电子邮件： zhangsj@https://www.360docs.net/doc/0e3157889.html,) ，以供修订时参考。 本规范主编单位：中国建筑设计研究院 本规范参编单位：建设部科技发展促进中心建设部住宅产业化促进中心国家发展和改革委员会能源研究所北京市太阳能研究所北京清华阳光能源开发有限公司山东力诺瑞特新能源有限公司皇明太阳能集团有限公司昆明新元阳光科技有限公司昆明官房建筑设计有限公司北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司北京九阳实业公司扬州市赛恩斯科技发展有限公司天津市津霸能源环保设备厂 ( 中美合资 )北京恩派太阳能科技有限公司江苏太阳雨太阳能有限公司北京天普太阳能工业有限公司江苏省华扬太阳能有限公司 本规范主要起草人：张树君于晓明何梓年李竹光袁莹杨西伟辛萍童悦仲娄乃琳李
第2 章 太阳能集热器
第2章太阳能集热器 太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置，是太阳能热利用系统的核心设备。太阳能集热器可以按多种方法进行分类。按照传热工质的类型，可以分为液体集热器和空气集热器；按照进入采光口的太阳辐射是否改变方向，可以分为聚光型集热器和非 聚光型集热器；按照集热器内是否有真空空间，可以分为平板型集热器和真空管集热器；按照集热器的工作温度范围，可以分为低温集热器、中温集热器和高温集热器。本章主要介绍平板型集热器、真空管集热器和聚光型集热器。 第1节平板型集热器 平板型集热器一般在100℃以内的低温范围内应用，它不仅结构简单，操作方便，价格也比较低廉。多用于家庭供暖、供热水以及工农业的低温供热。 一、集热器的结构 一般来说，平板型集热器由下列5个部件组成，如下图所示。 (1)吸热体吸收太阳能并转换成热能传递给工质。 (2)盖层允许太阳辐射透过但阻碍吸热体的长波辐射以减少吸热体的热损。 (3)保温层减少吸热体不直接吸收太阳辐射部分的热损。 (4)工质及流动通道使工质能与吸热体发生热接触。集热器的工质为流体(液体或气体)。 (5)支架及框架将集热器的各个部分连接成一个整体并支撑其重力。 下图是典型的平板型集热器的示意图。液体集热器用水或者水-防冻剂混合物作为工质，有时也用轻油、硅油、乙烯等作为工质。气体集热器以空气为工质。 大多数液体集热器都采用管-平板结合式吸热体，管子可以在板的前面、后面或与板焊接成一个整体，有时也采用波纹金属板作为吸热体◇气体集热器则利用吸热体与盖层之间的通道或吸热体背后的通道，使空气与吸热体发生热接触；为了增大传热系数，还采用搅拌器、肋片和波纹状吸热体以及多孔吸热体等。下图所示为以液体为工质的吸热体的几种形式。 盖层既可以使用玻璃，也可以采用透明塑料，层数则由集热器的用途及其使用地点而定。在低纬度处，通常只需一层，但在中高纬度处，则有时需要两层甚至三层，以防止过多的热损失。所有盖层都必须对太阳辐射具有高透射率，而对于热辐射则具有低透射率。 在集热器的背面和四周，必须放置足够的保温材料以减少热损，至于具体的数量则由成本、用途、地点以及设计而定。 二、光学特性 吸热体是低温集热器的最重要的部件，要求其对太阳辐射具有较高的吸收率，良好的导热性，同时对于工作温度下的低温长波辐射的发射率较低。 黑体可以吸收所有波长的辐射，吸收率最大，α=1。根据基尔霍夫定律，黑体也具有最大的发射率ελ。吸热体对辐射的吸收和发射依赖于波长。利用这一点，可以对吸热体表面覆盖选择性涂层。选择性涂层在可见光区域具有很高的吸收率，但在红外区域具有很小的发射率。有很多选择性涂层在可见光区域的吸收率与红外区域的发射率之比，即ε/α都很高，如黑
平板太阳能集热器主要参数表
杭州临安乘易太阳能技术有限公司 平板太阳能集热器主要参数表 型号P-G(Y)/1.0-PX/NT-2.0-L 尺寸规格(G/Y)2000*1000*75mm/(Y)2500*800*75mm /Y2000*800*75/Y3000*1000*75 有效吸热面积 1.81㎡ 玻璃低铁超白布纹钢化玻璃，厚度3.2mm。 集热主流道管Φ25*1.2mm 整体吸热芯板口琴式多孔扁铝吸热板（口琴式太阳能集热器板芯实用 新型专利，专利号：201320667926.7） 吸热涂层钛纳米黑基吸热涂层（金属陶瓷纳米基体吸热涂层材料 发明专利，专利号：201310515802.1） 边框铝合金6063 T5 背板0.5mm镀铝锌板(宝钢)/0.5mm彩钢板(宝钢) 组装密封材料太阳能组件专用密封胶，确保25年使用寿命。 底隔热层侧隔热层聚氨酯整体发泡 接口密封圈Φ25mm硅胶圈 管口G1/2内螺纹 重量公斤35Kg 使用寿命20年
决定平板集热器品质的三大要素 一、平板的整体保温功能，是减少热能散发，提高产品热效率极为重要的环节。 二、集热器板芯流道结构设计的合理科学性，能提升热能的快速交换，达到吸收更多的太阳能转换成热能。 三、选择性吸热膜的使用性能致关重要，好的产品能用25年以上，很好地和建筑真正意义上的结合。但有的用3-5年就退色，导致产品无吸热效果，有的甚至1-2年就退色报废了。 结构技术特点 ☆整板吸热芯：板芯流道与膜层采用一体化设计（口琴式太阳能集热器板芯实用新型专利，专利号：201320667926.7、金属陶瓷纳米基体吸热涂层材料发明专利，专利号：201310515802.1）。集热效率高，热损小，吸收率高,发射率低。1㎡的吸热面积相等于进口的吸热面积蓝钛膜1.1㎡。这种结构有别于铜铝复合采用激光或者超声波焊接的结构。（铜铝复合结构传热特点是面与点之间、其最大的缺点会因为设备和人为的原因造成运输过程或使用若干年后铜铝脱开，使集热器的集热效率大大下降而报废。） ☆框体结构：采用四边铝合金型材，底板、玻璃盖板的无螺丝，无铆钉，无橡胶皮条的连接封装技术。外壳机构设计简洁美观，连接灵活，具有防水功能，适用于多种安装方式，易于和建筑结合，实现太阳能与建筑一体化。工业级的铝合金材料（铝合金6063 T5）的设计，结构合理，强度大，表面经氧化处理，耐腐蚀。☆保温措施：采用整体发泡技术处理，边框和背板及保温聚氨酯一体化，加强了防水防潮功能，有效减少集热器吸潮能力，使保温材料长久保持良好的隔热性能、热损小。 ☆玻璃盖板：采用钢化低铁超白布纹玻璃，透光率92%以上。 ☆板芯口琴式多孔流道及主流道管：采用特殊铝材料，耐腐蚀、可承压30kg、
太阳能热水系统技术规范标准
1总则 1. 0. 1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一，规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，制定本规范。 1. 0. 2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时，可参照执行。 1. 0. 3民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 术语2.0.1民用建筑 civil building
供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2.0.2居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。2.0.3 公共建筑 public building 供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2.0.4低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。 2.0.5多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2.0.6中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2.0.7高层住宅 tall storey housing 十层及十层以上的住宅建筑。 2.0.8高层建筑 tall building 十层及十层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层
太阳能热利用系统 课程设计..
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。
太阳能热水器热水系统相关标准
太阳能热水器热水系统国家相关标准 太阳能热水器热水系统国家相关标准汇总 GB/T18713-2002太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范 GB/T17581-1998真空管太阳集热器 NY/514-2002家用太阳热水器储水箱 GB/T18708-2002家用太阳热水系统热性能试验方式 NY/T343-1998家用太阳热水器技术条件 NY/T6510-2002家用太阳热水系统安装、运行维护技术规范 NY/T513-2002家用太阳热水器电辅助热源 GB/T50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 GB/T123936-1991太阳能热水用术语 06K503太阳能集热系统设计与安装 06SS128太阳能集中热水系统选用与安装 GB/T17049—2005全玻璃真空太阳集热管 NY/T343—1998家用太阳热水器技术条件 GB/T6424—2007平板型太阳能集热器 GB/T19141—2003家用太阳热水系统技术条件 GB/T18708—2002家用太阳热水系统热性能试验方法 GB/T18974—2003太阳集热器热性能室内试验方法 NY/T759—2003承压式家用太阳热水器技术条件 NY/T651—2002家用太阳热水系统安装、运行维护技术规范 HJ/T362－2007环境标志产品技术要求太阳能集热器
HJ/T363－2007环境标志产品技术要求家用太阳能热水系统 GB/T4271-2007太阳能集热器热性能试验方法 GB/T20095－2006太阳热水系统性能评定规范 GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用规范 GB/T12915—91家用太阳能热水器热性能实验方法 GB/T50495—2009太阳能供热采暖工程技术规范
太阳能集热器汇总
太阳能集热器 太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。由于用途不同，集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。 一、太阳能集热器概念 1.概念 在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。由于用途不同，集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等。 2.原理 效率比较高的集热器由收集和吸收装置组成。阳光由不同波长的可见光和不可见光组成，不同物质和不同颜色对不同波长的光的吸收和反射能力是不一样的。黑颜色吸收阳光的能力最强，因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射阳光的能力最强，因而夏季的衬衫多是淡色或白色的。因此利用黑颜色可以聚热。让平行的阳光通过聚焦透镜聚集在一点、一条线或一个小的面积上，也可以达到集热的目的。纸在阳光照射下，不管阳光多么强，哪怕是在炎热的夏天，也不会被阳光点燃。但是，若利用集光器，把阳光聚集在纸上，就能将纸点燃。集热器一般可分为平板集热器、聚光集热器和平面反射镜等几种类型。 3.平板集热器 平板集热器一般用于太阳能热水器等。聚光集 热器可使阳光聚焦获得高温，焦点可以是点状或线 状，用于太阳能电站、房屋的采暖（暖气）和空调 （冷气）、太阳炉等。按聚光镜构造有“菲涅尔”透 镜、抛物面镜和定日镜。 平面反射镜用于太阳能塔式发电，有跟踪设备， 一般和抛物面镜联合使用。平面镜把阳光集中反射 在抛物面镜上，抛物面镜使其聚焦。 二、定义 太阳能集热器的定义是：吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置。这短短
太阳能热水器集中供热系统设计实例
太阳能热水器集中供热系统设计实例 作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h 以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少开发商的投资。经多方比较后,确定选用带卧式副水箱全自动型产品(坡屋顶式)。该型号适用于坡屋顶,克服了现有技术各种太阳能热水器重心高,在坡屋顶上安装困难等缺点,安全可靠、外形平整,成片安装整齐美观。安装贮水箱位置由建筑专业做相应处理。表1为该产品与浙江省家用太阳能热水器地方标准的比较情况,表2为该产品性能参数。表1 选定产品与省标比较表2 性能参数从表2中可以看出该产品具有以下优点: (1)集热效率高。外表面采用选择性Al一N/Al 吸收涂层,该涂层对太阳能吸收率高达以上,发射率＜内外管间真空度＜ 5×10-3Pa,空晒温度可达250℃左右;夏季水温可达90℃,冬季也能产生45℃以上热水。(2)保温性能好。该水箱保温层由高效保温材料聚苯乙烯与聚胶脂发泡而成,保温性能是普通聚苯乙烯泡沫板的3倍,能保温48h以上。(3)使用寿命长。产品外壳采用进口双涂彩板和不锈钢,防腐抗老化性能好。真空集热管采用特硬高砌硅玻璃制造,能承受压力和2.5cm冰雹,理论寿命为15年。
太阳能热水系统设计计算
.太阳能热水系统设计计算 .1基本参数 (1) 用水人数 404号楼共有住户21户，每户以2.8人计，用水人数共计约59人。 (2) 用水定额(热水定额) 404号楼有集中热水供应和淋浴设备，每人每日用热水定额以60℃热水计算，取100L/人·d。 (3) 用水时间 24小时全日供应热水 2设计计算 (1) 设计小时耗热量的计算 式中：Qh—设计小时耗热量(W) m—用水人数 qr—热水用水定额(L/人·d) Qh—水的比热，c=4187(J/kg·℃) tr—热水温度，tr=60(℃) tL—冷水温度，tL=10(℃) r—热水密度(kg/L)，r=0.983kg/L kh—小时变化系数，kh＝5.12 Qh=71951(W) (2) 设计小时热水量 式中：qrh—设计小时热水量(L/h) h—设计小时耗热量(W) tr—设计热水温度(℃)，tr=55(℃) tL—设计冷水温度(℃)，tL=10(℃)
r—热水密度(kg/L)，r=0.986(kg/L) qrh=1394.32(L/h) (3) 全日供应热水系统的热水循环流量 式中：qx—全日供应热水的循环流量(L/h) Qs—配水管道的热损失(W)，取设计耗热量的5% △t—配水管道的热水温度差(℃)，取5℃ qx= 615.6(L/h) (4) 热水供水管的设计秒流量q(L/s) 计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 式中：Uo—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%) qr—最高热水用水定额 m—每户用水人数 kh—热水小时变化系数 Ng—每户设置的卫生器具给水当量数 T—用水时数(h) 0.2—一个卫生器具，给水当量的额定流量(L/s) Uo＝0.012% 查《建筑给水排水设计规范》(GB50015－2003)得系统热水供水管的设计秒流量为q=2.51(L/s)。 3 设备选取 (1) 蓄水箱 对于太阳能热水系统，由于受自然条件(太阳辐射一天之内随时间变化)的限制，太阳能集热系统，不可能全天24小时满足设计小时用水量(qrh)的要求。为满足使用要求，根据实际情况，考虑蓄热水箱水量、太阳能集热板的功率和用户用水量之间的关系，设计水箱容量为4.5个最大小时用水量(qrh)，则必能满足用水量的要求。 水箱的有效容积vk＝4.5 qrh≈6.5m3。 (2) 太阳能系统水泵选择：
平板型太阳能集热器技术标准
平板型太阳能集热器技术标准 1 范围 本标准规定了胜强阳光公司平板型太阳能集热器的产品分类、标记、技术要求、标识包装等内容。 2 引用文件 GB/T 6424-2007 平板型太阳集热器技术条件 GB/T 4271-2007 平板型太阳集热器热性能试验方法 GB/T 26974-2011 平板型太阳能集热器吸热体技术要求 GB/T 12936-2007 太阳能热利用术语 GB/T 25969-2010 家用太阳能热水系统主要部件选材通用技术条件 GB/T 1800.1-2009产品几何技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础 GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 1720-1979 漆膜附着力测定法 GB/T 1527-2006 铜及铜合金拉制管 GB/T 3190-2008 变形铝及铝合金化学成分 GB/T 6892-2006 一般工业用铝及铝合金挤压型材 GB/T 14846-2008 铝及铝合金挤压型材尺寸偏差 GB 5237.1-2008 铝合金建筑型材第1部分基材 GB 5237.2-2008 铝合金建筑型材第2部分阳极氧化型材 GB 5237.3-2008 铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材 GB 5237.4-2008 铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB 15763.2-2005 建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃 GB/T 2518-2008 连续热镀锌钢板及钢带 GB/T 14978-2008 连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带 GB/T 13448-2006 彩色涂层钢板及钢带试验方法 GB/T 3880.1-2012 一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分：一般要求 GB/T 3880.2-2012 一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能 GB/T 3880.3-2012 一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分：尺寸偏差 GB/T 26709-2011太阳能热水器用硬质聚氨酯泡沫塑料 GB/T 17795-2008 建筑绝热用玻璃棉制品 GB/T 24798-2009 太阳能热水系统用橡胶密封件 GB/T 11618.1-2008 铜管接头第1部分：钎焊式管件 GB/T 11618.2-2008 铜管接头第1部分：卡压式管件 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 191-2008 包装储运图示标志 3 产品分类与标记 3.1产品分类
太阳能热水系统技术规范标准
太阳能热水系统技术规范标准 1
1总则 1. 0. 1 为使民用建筑太阳热水系统安全可靠、性能稳定、布局合理、与建筑和周围环境协调美观、风格统一,规范太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收,制定本规范。 1. 0. 2 本规范适用于为新建、改建和扩建的民用建筑集中供热水和局部供热水的太阳热水系统。改造既有建筑上已安装的太阳热水系统时,可参照执行。 1. 0. 3民用建筑太阳热水系统的设计、安装、调试和工程验收,除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 1
2 术语 2.0.1民用建筑 civil building 供人们居住和进行公共活动的建筑总称。按使用功能分为居住建筑和公共建筑。 2.0.2居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑。包括住宅、宿舍、旅馆等建筑。 2.0.3 公共建筑 public building 供人们进行公共活动的建筑。包括教育建筑、办公建筑、科学教育建筑、文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、政法建筑、纪念建筑、园林景观建筑、宗教建筑、综合建筑。 2.0.4低层住宅 low storey housing 一层至三层的住宅建筑。 2
2.0.5多层住宅 multifloor housing 四层至六层的住宅建筑。 2.0.6中高层住宅 mid-tall storey housing 七层至九层的住宅建筑。 2.0.7高层住宅 tall storey housing 十层及十层以上的住宅建筑。 2.0.8高层建筑 tall building 十层及十层以上的住宅建筑和高度大于24m的建筑为高层建筑。 2.0.9 自然层数 natural storey 按楼板、地板结构分层的楼层数。 2.0.10建筑高度 height of building 指建筑物室外地平面至外墙顶部的总称。 2.0.11地下室 basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/2者为地下室。 2.0.12半地下室 semi-basement 房间地平面低于室外地平面的高度超过该房间净高1/3,且不超过1/2者为半地下室。 2.0.13设备层(间) mechanical floor(room) 建筑物中专为设置暖通、空调、给水排水和变配电等的设备和管道且供人员进入操作的空(房)间。 3
太阳能热利用模拟试题参考答案及评分标准
黄淮学院电子科学与工程系2013—2014学年第二学期期末考试《太阳能热利用技术》模拟试卷参考答案及评分标准 一、单选题（每小题1分，共20分） 二、填空题（每空1分，共22分） 1、显热储存潜热储存化学储存 2、热力参数 3、透明盖板隔热材料吸热板外壳 4、蒸发传热冷凝传热 冷凝液回流 5、空气水压 6、普通玻璃镜片高纯铝阳极氧化反光材料聚酯薄膜真空镀铝反光材料 7、传热、传质 8、吸收剂的质量分数 9、提高温室白天的太阳吸收量、减少温室夜间向外散热 10、太阳能集热棚太阳能烟囱涡轮机发电机组 三、简答题（每小题4分，共16分） 1、答：当平板集热器工作时，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热板上，被吸热板吸收转换成热能，然后将能量传递给吸热板内的传热介质，使传热介质的温度升高，作为集热器的游泳能量输出。同时，温度升高后的吸热板不可避免地要通过传导对流和辐射等方式向四周散热，成为集热器的热量损失。 2、答：作用：透过太阳辐射；保护吸热板不受外界损坏；形成温室效应，阻止吸热板对外界散热 技术要求：高全光透射比；耐冲击强度高；良好的耐候性能；绝热性能好；加工性能好； 3、答：良好的发泡车间温度；良好的保温环境；做好发泡前的准备；注意原料的储存温度；选用优质发泡原料。
4、答：收集阳光并将其聚集到一个有限尺寸面上，以提高单位面积上太阳辐射度，从而提高被加热工质的工作温度，即将太阳能辐射聚集，以提高其功率密度。 四、分析题（每小题5分，共15分） 1、答：如若出现白色，就是因为在镀膜过程中没有打开氮气瓶的气阀，氮气没进入镀膜机内，这可以通过检查氮气瓶气压表或管道等处来确保打开氮气瓶的气阀； 如若出现黄色膜层，则说明氮气量过多，应减少气流量或修正计算机输入程序。 2、答：（1）水箱必须在承受一定的水压时不能渗漏。根据国家标准要求，承受水压相当于工作压力的1.5~2倍。 （2）要求水箱在较高的温度（80℃~100℃）下能确保水的质量，即符合我国的生活饮用水标准； （3）水箱必须具有足够的机械强度和刚度； （4）水箱应根据建筑现场考虑与基础设施的配合，必须用隔热材料加以保温； （5）具有良好的耐候性能及较长的使用寿命，一般要求10~15年以上； 3、答：假设采暖热媒温度为40℃、回水温度为25℃时，集热器温度超过40℃，辅助加热工具就不工作；当集热器温度在25~40℃之间，辅助加热装置需提供部分热源；当集热器温度降到25℃以下，系统中全部水量只通过旁通管进入辅助加热装置，采暖所需热量都由辅助加热装置提供，暂不利用太阳能。 五、计算题（共11分） 1、（5分） 2、（6分） 根据题意已知：t f1=20℃，t f2=6℃，A=1m2,h1=7.5W/(m2·K),λ =0.8W/(m·K),h2=22.7W（m2·K）。那么各部分热阻分别为： R1=1/(h1A)=1/(7.5×1)=0.13333（K/W）
太阳能集热系统设计经典资料
第四章太阳能集热系统设计 4.1 概述 太阳能集热系统主要包括太阳能集热器、储水箱及相应的阀门和控制系统，强制循环系统还包括循环水泵，间接式系统还包括换热器。 太阳集热器是太阳热水系统中的集热部件，也是太阳热水系统的核心部件，其性能优劣直接影响到太阳能热水系统的性能。太阳能集热系统的设计主要围绕着它来进行，但系统其它附件的合理选择及设计，对充分利用集热器所所收集的太阳能也起着决定性的作用。 4.2 太阳集热器的定位 4.2.1 集热器的安装方位和倾角 确定太阳集热器的定位时，需要考了集热器倾角和方位对太阳辐射能收集的影响。 太阳集热器的安装位置不应有任何障碍物遮挡阳光，并宜选择在背风处，以减少热损失；设计全年运行的系统，宜保证春分/秋分日（此时赤纬角δ=0）阳光照射到集热器表面上的时间不少于6小时；主要在春、夏、秋三季运行的系统，宜保证春分/秋分日（此时赤纬角δ=0）阳光照射到集热器表面上的时间不低于8小时；主要设计在冬季运行的系统，宜保证在冬至日（此时赤纬角δ=－23°57′）阳光照射到集热器表面上的时间不少于4小时；太阳集热器与障碍物之间的距离宜大于太阳光不被遮挡的日照距离。 太阳集热器的倾角和方位对太阳辐射能量收集会产生一定的影响，为了更充分地利用太阳能量，希望投射到集热器采光面上的太阳能越多越好。由于太阳与地球相对位置的不断变化，集热器上所收集到的太阳能也是不断变化的。因而需要讨论一年中要得到最大太阳能量时，他们的倾角及方位是多少。
对于在长时间内，大气条件不随季节性变化的地区太阳集热器方位及倾角的影响可根据太阳直接辐射估算。研究表明，当集热器的方位是正南方向，倾角为S=0.9Φ时，得到的年直射辐射量最大；但如果增加考虑散射辐射的影响因素，则结果会有很大不同。由于散射辐射受大气条件、云量变化情况影响较大，而过去受条件限制缺乏相关资料，所以，长期以来沿用的太阳集热器定位原则是基于对太阳直接辐射的估计结果，即集热器方位朝向正南放置，倾角近似于当地纬度（即S=Φ）时，可得到最大年太阳辐射能量；如果希望在冬季获得最佳的太阳辐射能量，倾角应加大至约比当地纬度大10°（即S=Φ+10°）；而在夏天，则应比当地纬度小10°（即S=Φ－10°）；。 根据软件的模拟结果，太阳集热器宜朝向正南，或南偏东、偏西30的朝向范围内设置；受条件限制集热器不能按上述朝向范围设置时，也可加大偏东、偏西的角度或者完全偏东、偏西设置，但应根据相应的规定和标准设置。 太阳集热器的倾角可选择在当地纬度±10°的范围内；受当地条件限制时，需要超出此范围的倾角时，也应按照相应的标准和规定设置，合理的增加集热面积，以达到对太阳能的充分利用。低纬度地区设置在墙面、阳台栏板上或作为阳台栏板使用的太阳集热器应以适当倾角安装，以增大太阳辐射热量。安装误差一般不超过±3%。 多块太阳集热器在坡屋面等建筑外围护结构上串、并联安装时，集热器上加上连接管等附件组成的集热器阵列总尺寸应与构成维护结构的建筑材料的模数相配，不影响建筑物的外观。 4.2.2 集热器前后排间距 某一时刻，太阳集热器不被前方障碍物遮挡阳光的日照间距如图4-1所示。