浅析别墅类住宅太阳能热水系统的设计
浅析别墅类住宅太阳能热水系统的设计
摘要：本文引进了工程实际中的别墅类住宅的太阳能热水系统，介绍了其工作原理、技术特点、设计参数及相关计算；工程应用实例表明该系统具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词：太阳能热水系统；别墅；效益
随着经济快速发展，能源日趋短缺，整个社会非常重视节能减排，太阳能作为无污染的绿色能源，近几年在住宅的应用得到了快速发展，同时大量省市制订了强制安装太阳能热水系统的政策。因此有必要对各类住宅建筑太阳能热水系统与建筑一体化的设计、安装等进行研究，以改善住宅功能、节省能源，推动生态住宅的发展进程。
别墅类住宅（包括排屋、合院等）属于高档住宅，对热水供水品质要求较高，同时也是政策要求强制利用太阳能的住宅类型。探讨此类住宅的太阳能热水系统设计，有较大的实用价值，并对其他类型建筑相关设计有一定的借鉴意义。
设计时需要考虑到太阳能热水系统和建筑外观结合的问题以及和建筑室内热水系统结合的问题。具体有以下要求：（1）与建筑的一体化设计,不对建筑外观或者整个小区美观形成视觉污染；（2）不会导致热水供水品质低；（3）要求系统节能效果明显,达到预期的经济效益。
一、别墅类住宅太阳能热水系统组成及工作原理
目前，绿城房地产集团旗下的一些高档别墅、排屋、合院等项目（杭州的玫瑰溪谷，湖州的湖州御园，合肥的绿城翡翠湖玫瑰园等）均采用了下图所示的太阳能热水系统。
太阳能热水系统由5个部分组成：家用净水机组，太阳能集热、循环系统，燃气壁挂炉辅助热源系统，储热水箱，控制系统。
该系统中，市政自来水先进入家用净水机组，去除水中异味、色度、细菌等；净水分两路，一路为生活冷水，另一路进入热水储罐，制备生活热水。热水储罐里设有两组盘管，一组盘管以太阳能为热源（太阳能集热板收集热量传递给盘管内的热媒，热媒通过循环，不断将热量传递给热水储罐内的冷水），另一组盘管以为燃气壁挂炉为热源（通过燃气烧90℃左右热水作为热媒）。太阳能集热循环泵的启闭，按太阳能集热器上部水温与贮水箱下部水温温差实施控制，温差高于15℃时启泵，低于5℃时停泵。储热水箱内辅助加热具有定温、定时功能、自动和手动转化功能，系统全天24小时供应热水，保证热水供水品质。
二、别墅类住宅太阳能热水系统设计参数和技术特点
住宅太阳能热水系统整合优化设计方案
住宅太阳能热水系统整合优化设计方 案 1
2
住宅太阳能热水系统整合优化设计方案 0、前言 太阳能作为无污染的绿色能源, 近几年在建筑中的应用得到了快速发展, 太阳能热水系统在与建筑物的有机结合方面也得到了推进。为了满足人们对高质量生活的追求, 越来越多的住宅在设计中采用太阳能热水系统。因此有必要进一步规范住宅建筑太阳能热水系统与建筑一体化的设计、安装, 对于太阳能热水系统的最佳形式、最佳规模等进行研究, 以改进住宅功能、节省能源, 推动生态住宅的发展进程。 一、设计方案类型 ( 一) 太阳能热水系统型式类别 太阳能热水系统根据集热系统、辅助系统及供水的不同组合形式, 能够分为分户集热-分户储热辅热式, 集中集热-分户储热辅 热式及集中集热-集中储热辅热式太阳能热水系统三类。 1、分户集热-分户储热辅热式太阳能热水系统 1.1分户集热-分户储热辅热式太阳能热水系统是指终端用水 3
点以户为单位, 每户独立设置太阳能集热器、储水箱、辅热设备及相关管路, 每户独立使用的小型太阳能热水系统。 1.2分户集热、分户储热辅热系统中, 集热器的安装位置可为建筑屋顶( 平屋面、坡屋面) 、立面墙、披檐及阳台拦板等位置; 1.3分户集热、分户储热辅热式太阳能热水系统较适用于独立式小型别住宅、联排别墅中, 也能够在多层住宅及高层住宅中使用。针对于以上不同的建筑类型, 分户集热、分户储热式太阳能热水系统的安装、运行方式有所不同。独立式小型住宅、联排别墅采用分体别墅型太阳能热水系统; 高层住宅多采用阳台壁挂式太阳能热水系统。 1.4分体别墅型太阳能热水系统: 适用于独立式小型住宅、联排别墅住宅的分户集热、分户储热辅热太阳能热水系统。 ( 1) 分体别墅型太阳能热水系统一般采用分离式强制循环二 次换热( 工质循环或水介质排空方式) 系统形式; ( 2) 在安装时, 集热器与屋面相结合进行安装, 满足建筑结构 功能的同时不影响建筑物的外观; 储水箱及其它辅助设备安装于室内设备间, 便于操作及维修; ( 3) 在辅助能源的选择上, 一般宜选用电加热形式; 在使用时, 可采用半自动控制的方式( 温度不足手动启动, 达到设定温度时自动停止) ( 4) 系统运行原理示意图: 4
家用太阳能热水系统设计
分体式真空管太阳能热水系统设计
1 设计背景意义
随着社会不断发展，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识， 如何很好的节约和利用能源，特别是可持续能源，已经成为一个重要的环 保课题。当今，世界都在宣传低碳环保的思想。人们开始大力发展太阳能 产业。太阳能具有： （1）储量的“无限性”。 （2）太阳能对于地球上的绝 大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。 （3）开发利用时几乎不产生 任何污染。 家用太阳能热水器就是一个节约能源，绿色环保经济。所以研究智能化家 庭住宅里的能源如何被更有效地节约和利用，也有着十分现实和长远的意义。 本设计旨在利用能源知识设计出家庭实用型的热水系统，实现以下目的与功 用。 环保效益——相对于使用化石燃料制造热水，能减少二氧化碳的产生。 节省能源——太阳能是属于每个人的能源，只要有场地与设备，任何人 都可免费使用它。 安全——不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危险，或使用燃料油锅炉有爆炸 的顾虑，或使用电力会有漏电的可能。 不占空间——不需专人操作自动运转。另外，太阳能热水器装在屋顶上， 不会占用任何室内空间。 具经济效益——正常的太阳能热水器是不易损坏，基本热源为免费的 太阳能，所以使用它十分符合经济成本效益。
2.发展历史、现状及前景
2.1 太阳能热水器发展史
（1）闷晒式太阳能热水器
20 世纪 70-80 年代，居民多用闷晒式热水器。由于存在效率低，散热快， 储水量少，冬季无法使用等缺点。 （2）平板式太阳能热水器 20 世纪 80—90 年代，逐步发展了真空管型太阳能热水器，并逐渐成 为市场主导产品。 （3）热管真空管式。 2000 年后，太阳能行业进入高速发展时期。我国发展的新一代热管真 空管式太阳能热水器，导热快，热效力高，特殊实用于阳光不足或天天日 照时光短的地域。2000 年，分体式太阳能热水器逐渐开始面世，太阳能与 建筑一体化也成为了行业的热点；通过技术上的开发研究，太阳能热水器
太阳能热水器控制系统设计
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：太阳能热水器控制器设计 所属学院：电子工程学院 指导老师：杨思俊职称：讲师 学生姓名：王游班级、学号: 15205109 专业：太阳能光热技术与应用 西安航空职业技术学院制 年月日 西安航空职业技术学院
毕业设计（论文）任务书 题目：太阳能热水器控制器设计 任务与要求： 时间： 2017 年 11 月20 日至 2018 年 1 月 20 日共 8 周所属学院：电子工程学院 学生姓名：王游学号：15205109 专业：太阳能光热技术与应用 指导单位或教研室： 指导教师：杨思俊职称：讲师 西安航空职业技术学院制 年月日 毕业设计(论文)进度计划表
本表作评定学生平时成绩的依据之一。
太阳能热水器控制系统设计 【摘要】 现在城市居民绝大部分都使用太阳能热水器，农村也有相当一部分人使用，太阳能热水器在技术上比较成熟，造价比较低廉，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，所以它的应用也会越来越广，因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统越来越重要。 该设计以单片机SST89E516RD为核心，结合单线数字温度传感器DS18B20、LCD1602液晶屏与蜂鸣器，设计一种数字化、智能化的太阳能热水器控制系统。该系统由主控芯片模块、DS18B20温度检测模块、LCD1602温度和水位显示模块、自动加水模块和水温超标警报模块组成。给出了各个模块的结构及其工作原理、系统硬件原理图、程序流程图和部分源程序，并结合理论设计进行仿真模拟测试。我们都知道，目前市面上大多数太阳能热水器都没有加水只能中断装置，并且只能在晴天使用，而阴天则无法加热。此系统将水温水位检测模块、水温水位显示模块与报警模块结合，LCD1602屏幕上会显示水位和温度，并且在水位低于设置值时可人控开启加水开关开始加水，LCD1602上显示水位变化情况，当水位到达标准水位时自动中断；当通电对水加热时，LCD1602屏幕上动态显示温度；当温度到达设定的标准温度时，触发警报系统，提示人关闭加热装置。此系统解除了太阳能热水器加水时无人守候造成水资源浪费和只能在晴天使用的问题，解决了人们常遇到的实际问题。该系统与传统的机械式控制系统相比较，具有结构简单，抗干扰能力强，使用方便等特点。 关键词：单片机SST89E516RD；温度传感器DS18B20； LCD1602液晶；警报
太阳能热水器设计资料
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 22·a)为水平面年总辐照量，MJ/(m为水平面年平均日辐照量，HMJ/(m；·d); H注： htha2·d)；HMJ/(mH为当地纬度倾角平面年平均日照量，为当地纬度倾角平面年Lrt.a2·a)；TMJ/(m为年平均环境温度，℃；S为年平均每日的日照小时总辐照量， ya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=qm rrd式中： q——热水用水定额，L/（b·d），查《民用建筑太阳能热水系r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=40*4=160L/d rd 1 2.2日均耗热量 日均耗热量计算公式： Q=qcρ（t-t）m/86400 ldrr式中： Q——日耗热量，W；d q——热水用水定额，L/（b·d）；r 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——热水温度，t=60℃；rr t——冷水温度，查《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》l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=1219.50W d 2.3小时耗热量
太阳能热水系统设计
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。
太阳能热水器控制仪使用说明书
太阳能热水器控制仪使用 说明书 The following text is amended on 12 November 2020.
太阳能热水器控制仪使用说明书 太阳能热水器使用说明，一般情况下也就是说的太阳能热水器控制仪的使用方法，在这里我们拿最常用的西子控制仪说明书，为大家讲解一下使用方法,希望对大家在使用过程中减少一些疑难问题，方便大家使用。 TMC至尊全天候测控仪使用说明书 【主要技术指标】 1.使用电源：220VAC 功耗：<5W 2.测温精度：±2℃ 3.测温范围：0-99℃ 4.控温精度：±2℃ 5.水位分档：五档环形显示 6.可控水泵或电热带功率：≤500W 7.可控电加热功率：≤1500W 可选：3000W 8.漏电动作电流：≤10mA/ 9.电磁阀参数：直流DC12V，可选用有压阀或无压阀 有压阀工作压力：～
无压阀工作压力：，适用于水箱供水或低压供水 10.广域亮彩显示屏低功耗：< 【主要功能】 1.北京时间：实时显示北京时间 2.水位预置：可预置加水水位50、80、100% 3.水温预置：可预置加热温度范围：30℃-80℃，定时加热若不需要启动电加热，可预置为00℃ 4.水温指示：显示太阳能热水器内部实际水温 5.水位指示：显示太阳能热水器内部所存水量 6.缺水提示：当水位从高变低，出现缺水状态时，蜂鸣报警，同时20%水位闪烁 7.缺水上水：当水位从高变低，出现缺水状态时，延时30分钟自动上水至预置水位 8.手动控制：可手动启动上水、加热，在操作时首先显示预置的水位或水温，用户可利用▲、▼键调整预置参数，确认后，启动上水、加热，也可手动关闭。启动加热时水位若低于50%，则先启动上水再加热。正在加热时水位低于50%自动关闭加热，保护电加热管。启动手动上水时，若实际水位大于等于预置水位时，测控仪自动上调预置水位，以保证用户上水需求，启动手动加热时，若实际水温大于等于预
住宅太阳能热水系统的比较及选用
******地块 *************项目 住宅太阳能热水系统得比较及选用
住宅太阳能热水系统得比较及选用 概述 近年来,不可再生能源得大量消耗,全球气候变暖,资源紧缺,生态环境恶化引起全 中应用非常重视,可再生能源大致包含太阳能、水能、地热能、风能、生物质能等。而太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、与能源质量高等众多优点成为可再生能源利用得首选资源,我国从20世纪80年代中期开始推行建筑节能,出台了一系列鼓励或指导性政策。1998年1月1日施行、2007年10月28日修订通过得《中华人民共与国节约能源法》第四十条规定:“国家鼓励在新建建筑与既有建筑节能改造中使用新型墙体材料等节能建筑材料与节能设备,安装与使用太阳能等可再生能源利用系统。”。2006年1月1日起施行得《可再生能源法》第十七条强调:“国家鼓励单位与个人安装与使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖与制冷系统……。”。2011年1月1日施行得《上海市建筑节能条例》第十一条中要求“新建有热水系统设计要求得公共建筑或者六层以下住宅,建设单位应当统一设计并安装符合相关标准得太阳能热水系统”。我国得其它很多省市也均出台了设置太阳能得规定,太阳能热水系统这种绿色能源正在被社会广泛得应用。在住宅建筑中,太阳能热水系统尤其合适。 上海位于北纬31、2度,东经121、4度,属于我国太阳能资源第三类分区,太阳年总辐照量大约为4700MJ/m2、a,年均日照时数1900-2000h,日照百分率44%,在安全与使用合理前提下,上海地区热水系统太阳能保证率可达到60%以上,太阳能资源较为丰富。太阳能热水应用潜力较大。下面将住宅中太阳能热水系统得几种常用方案进行介绍并作比较,再结合本项目得特点,做出最适合本项目得太阳能热水系统方案推荐。 住宅中常用得太阳能热水系统介绍 常用得太阳能水系统一般由以下几部分组成: 太阳能热水系统按介质可分为直接加热与间接加热。直接加热系统就是指在太阳能集热器中直接加热水供给用户得系统;直接加热系统得优点就是集热效率高,设计简单,成本较低,在我国目前普遍采用,缺点就是冬天环境温度低于零度摄氏温度时,水结冰容易冻坏系统,且水管易结垢。间接加热系统就是指在太阳能集热器中加热某种传热工质(一般为纯水),再利用传热工质通过热交换器加热水供给用户系统。由于热交换器阻力较大,间接系统一般采用强制循环系统。考虑到用水卫生,减缓集热器结垢及防冻因素,在投资允许得条件下,一般优先推荐采用间接系统。间接加热系统得优点就是将集热与供热分开,设计灵活;可以采用防冻液为传热工质,避免出现冬天冻坏系统,缺点就是成本较直接加热系统要高,通过换热器热损耗部分热量。
太阳能热水系统设计、安装及验收规范
太阳能热水系统设计、安装及工程验收 技术规范（试行） 1范围 本标准规定了太阳热水系统设计、安装要求及工程验收的技术规范。 本标准规范适用于提供生活用及类似用途热水的储水箱容积大于0.6m3的具有液体传热工质的强迫循环太阳热水系统。这些系统根据当地条件单独设计和安装。 2引用标准 GBJ 205——1983 钢结构工程施工及验收规范 GB/T 700——1988 碳素结构钢 GB/T 714——2000 桥梁用结构钢 GB/T 4706.1——1998 家用和类似用途电器的安全第一部分：通用要求（eqv IEC335——1:1991） GB/T 4272——1992 设备及管道保温技术通则 GB/T 8175——1987 设备及管道保温设计导则 GB 8877——1988 家用电器安装、使用、检修安全要求 GB/T 12936——1991 太阳能热利用术语 GB 14536.1——1998家用和类似用途电自动控制器第一部分：通用要求GB/T 15513——1995 太阳热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方法 GB/T 17581——1998真空管太阳集热器 GB 50057——1994建筑物防雷设计规范 GB 50171——1992 电器装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 GB 50207——1994 屋面工程技术规范 GB 50258——1996 电气装置安装工程1KW及以下配线工程施工及验收规范 JB 4088——1999 日用管状电热元件 3 定义 3.1顶水法 利用水的压力将冷水从储水箱或集热器底部注入系统并将储水箱中的热水从储水箱的上部顶出的取热水方法。 3.2 膨胀罐和泄压阀 系统中，介质预热膨胀，膨胀罐是安装于系统循环管路上为这种体积变化提供空间的容器，泄压阀是保证设备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。 4 系统类别与特征 4.1强迫循环系统 强迫循环系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器进行循环的太阳热水系统。强迫循环系统通常采用温差控制、定时器控制等方式。4.2 辅助加热
太阳能热水系统控制及原理
太阳能热水系统控制及原理 一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明： 注：进水在集热器入口，集热循环水泵出口，集热水箱底部出水供 用户使用。 太阳能供水系统原理说明 新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成： 太阳能集热器：吸收太阳能，将光能转化为热能，使冷水在集热器被加热； 保温水箱：储存热水，可保温3天，胆为不锈钢，外包8厘米保温层，最外层是铝合金外壳； 热泵辅助加热系统：用于阴雨天辅助加热； 供热水管道：将经过增压泵加压后的热水引向各用水点，主管道有保温层，未端有回水管。 晴天，当太阳能把集热器的冷水加热至55℃时（该温度可调），冷水管上的电磁阀门自动打开，冷水被自来水压力压入集热器，集热器的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存待用，当冷水到达集热器出口处的温度探头时，探头温度底于55℃，电磁阀门就立刻关闭，冷水停留在集热器继续被太阳能加热，2-5
分钟后，水温又达到55℃时，电磁阀门再次打开，集热器的热水又被挤到保温水箱中，按此规律，一次又一次的产生热水进入水箱，水箱热水逐渐增加，一直增加到水箱水满为止。水箱水满后，就停止进水，如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵会自动启动，把水箱55℃的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60-70℃，当水温达到70℃时，就停止循环加热，限制水温不要超过70℃，以免烫伤人，又可防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80℃）。 热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动，为最大限度地利用太阳能，减少电能的消耗，我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10：30～11：30，如果保温水箱热水水位还不到40%的位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。同样，在中午12：30～1：30，系统自动检测保温水箱70%的水位，在下午3：30～6：30，系统自动检测保温水箱100%的水位。从以上我们可以看出，系统在3个设定的时间段（可按需要设定多个时间段）会自动探测保温水箱的水位，如果水位不够，才启动热泵加热（表明此时太照不足或是阴雨天），反之就一直用太阳能加热（晴天），而不会启动热泵，这样我们便能最大限度地优先使用太阳能。 备用电加热系统一般情况下不会启动，在寒潮或用水量突然增大时，系统自动检测保温水箱的水温，只有当保温水箱的水温低于50℃时，才启动电加热，将水加热到50℃，从而保证热水的温度处于一个较稳定的围。 晚上用热水时，热水水位逐渐下降，冷水不会进入水箱，水温是恒温的，按照设计热水是够用的，晚上就不再启动热泵加热了，当水位降至最低水位时，热泵系统自动启动，往保温水箱补充少量热水，保证一直有热水用，要用多少就加热多少，水位会一直维持在最低水位状态，这种控制方法最省电费 三、传统太阳能热水系统介绍： 传统的太阳能热水系统（现在还有不少厂太阳能家在使用，但佳能通已不使用），对比单纯的电（燃油炉）加热，虽然也可以节省一部分电（油），但是使用不够方便，在某些情况下还会浪费电（油），因此是不完美的，其详细工作原理请看以下分析： 传统太阳能、电（燃油炉）辅助加热系统工作原理说明： 传统的太阳能热水系统，是由太阳能集热器、保温水箱、电（燃油炉）辅助加热系统、供热水管道四部分组成，而且用浮球阀控制水位，水位是一直保持满箱的状态，早上是满箱的冷水。 晴天，太阳能把集热器的冷水加热，热水密度小，会浮起来，水箱的冷水密度大，会沉下去，形成自然循环，整箱的冷水被慢慢的循环加热，水温逐渐升高，水温从20℃、25℃、30℃、35℃、40℃慢慢上升，一般情况下，在早上、上午，
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。
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/9e11192692.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
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：
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式 1,分户式系统 住宅建筑中常见的太阳能热水系统主要有分户式和集中式俩种系统 分户式系统是最常见的系统形式,各家各户自成独立的系统,没有各户之间的流量分配问题,以及复杂的控制问题,安全隐患也比较好解决。但由于各户之间使用的不平衡,不能够充分利用太阳能集热设施,利用率不高,从而造价相对较高。分户式又分分体式和整体式两种形式。 2,集中式系统 集中式的太阳能热水系统是指集中集热和集中供热,集中集热系统太阳能利用效率高,热水资源实现共享。系统通过集热器集中集热,将热水放于储水箱中,水温达到设定温度时,热水进入恒温水箱储存供用户使用,没有达到要求时启用辅助加热设施加热后进入恒温水箱,系统可根据要求实现24小时供水或定时供水。 集中式太阳能热水系统集成化程度高,管路简单,初期投资较少。但由于系统集中运行,一旦某点出现故障,维修服务不及时,则将影响一大片用户,使许多用户热水供应不能得到保证。且在管路系统设计不当时,会出现支管较长,使用时需先放出较多冷水,浪费水资源。 3,半集中式系统 半集中式太阳能热水系统的原理为:集热器集中集热,通过循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中,通过判断水箱中的水温和集热管中温度由温差控制启动电磁阀,在水箱中采用换热盘管将水箱中的水加热,用水时,热水由冷水顶出,水压温度。各户单独使用,热水资源分配均匀,集热部分可承压运行,系统闭式循环,避免因水质引起管路和集热器结垢,运行控制方式简单。该系统的最大特点是将热水储存于每户中,这样可以水箱的占地面积。
太阳能系统形式的特点: 1.分户式太阳能热水系统的优缺点: A分户式太阳能热水系统的独立性能好,各户单独使用,互不影响,管理方便 B 分户式太阳能热水系统管路较多,总成本高于集中式太阳能热水系统。 2.集中式太阳能热水系统的优缺点: A集中式太阳能热水系统的集成化程度高,集中储热有利于降低造价并减少热损失;集中辅助加热系统能源利用效率高;热水集中供应可优化设计,管路简单;干管循环回水保证供水品质,但支管较长的用户放冷水量较多,系统必须考虑回水。 B对于住宅小区,集中式太阳能热水系统相对分户式太阳能热水系统,具有初投资少,集成化程度高的优势,同时模块化的集热器与建筑结合也比较美观。 C集中式太阳能热水系统需分户计量收取生活热水费,物业管理难度大。
建筑太阳能热水系统给排水设计
建筑太阳能热水系统给排水设计 发表时间：2018-05-31T15:08:08.383Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：黄贵重 [导读] 太阳能是目前最丰富的可再生能源，在发电、取暖、供水等方面取得了广泛应用。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。 广东博意建筑设计院有限公司 528311 摘要：太阳能热水系统已经普遍被运用在住宅建筑的给排水设计中。本文主要分析了太阳能热水系统给排水设计的作用和设计原则，并就给排水设计中太阳能热水系统的应用进行了分析。 关键词：建筑；太阳能；热水系统；给排水；设计 引言 太阳能是目前最丰富的可再生能源，在发电、取暖、供水等方面取得了广泛应用。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。太阳能资源丰富，既可免费利用，又无需运输，对环境又无任何污染。如何合理、有效利用太阳能技术，已成为不可改变的趋势。在国家大力提倡低碳环保的前提下，住宅太阳能热水系统开始大量应用在新建住宅上面。因此，如何合理进行建筑太阳能热水系统给排水设计是当前的首要问题和任务。 1太阳能热水系统给排水设计简介 1.1给排水设计中太阳能热水系统应用主要作用 太阳能热水系统是利用太阳能热水器,将冷水转化成热水,供人们使用的系统。目前,我们常用的是需要放置在屋顶的普通型太阳能热水器。这种热水器采用紧凑型设计,把太阳能集热板和储水箱设计在一起,安装简单方便,成本也低。但是需要较大面积的平屋顶,维护也是各自为政,不便于管理,也很容易对建筑屋面产生破坏。还有就是受天气影响很大,阴雨天气或光照不足时,不能解决全天候供应热水问题。因此,太阳能集中布置,统一管理和增设辅助加热,组成全天候热水供应系统被更多的采用和推广。 （1）减少能源消耗 太阳能作为一种新型的节能型能源，将其运用到给排水工程中，可以起到重要的效果。因为人们广泛运用太阳能热水系统，使得煤气等其他能源的消耗逐渐减少。除此之外，还能给人们提供诸多方便，进而降低成本的消耗。在进行给排水系统设计的过程中，进水管道安装应该秉持就近原则，在某种程度上可以有效缩减管道应用数量，这样不仅可以节约一定施工时间，降低设备购置成本，同意还能起到节省能源消耗的目的。 （2）降低环境污染 在开展给排水设计工作时，主要把空气能热泵党走主要的辅助加热设施，热水箱容量应该结合设计要求进行建立，从而保证给水环节中水量始终保持充足状态，同时根据用户的应用需求对其进行调整。在一般设计时，因为受到自然环境的影响，使得部分用户服务不能够得到保证，但是运用空气热泵具备的辅助功能实施加热，可以有效防止这一现象的出现，即使所处的条件环境在恶劣，也可以较好的满足用户要求。这种太阳能热水系统普遍应用在医院以及家庭中。太阳能热水系统受到人们的一致认可的应用，主要因素就是其作为一种可再生能源，并且具备清洁功能，从而有效减少对环境的污染。 1.2 设计原则 第一，采用整体设计原则,从项目立项到施工设计的整个过程,综合考虑住宅建筑用水的特点、使用工况、集热器规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维修、节能与安全、经济效益等因素,均应符合工程系统的设计原则。 第二，力求使太阳能与常规能源最佳组合,充分利用太阳能,最大限度降低常规能源消耗量,从而达到节约能源降低消耗之目的。 第三，系统设计的先进行、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。 第四，较好的经济效益和社会效益,在环保、节能、合理用水等方面全面考虑。 2 给排水设计中太阳能热水系统的应用 2.1选择集热器 给排水设计中，应用太阳能热水系统，需要合理选择集热器类型，通常集热器分为平板型、金属-玻璃真空管、全玻璃真空管，在选择的过程中，要从运行期最低温度、集热效率、运行方式等方面，进行综合分析，选择符合绿色建筑设计标准的设备。在安装集热器时，要按照以下要点进行：①安装倾角。尽量和本地纬度相同，若太阳能热水系统多应用于夏季，则安装倾角可以设置为本地纬度减去10°，若多应用于冬季，则安装倾角可以设置为本地纬度加10°。选用水平热管集热器时，可以将安装倾角设置为0°，若选用热管式集热器，则安装倾角要＞10°。②安装方位。朝向正南或者南偏东西30°范围内，以确保集中热效果，尽量不将集热器安装在背阴区域，要确保日照时间＞4h。③联接方式。可以采取并联或者串联等方式，来连接集热器组，尽量选择并联方式。若为自然循环系统，则可以并联集热器。平板型设备并联，其数目要＜16块，各系统全部集热器设备数量要＜24块。对于全玻璃真空管，以东西方向设置的集热器设备，在相同斜面上采取多层布置的，集热器采取串联方式，数量要＜3块。 2.2 管路设置 在设置管路时，要采取相应的措施，确保冷热水系统压力保持平衡，压差要＜0.02MPa。对于管道，需要做好保温措施，以确保太阳能热水系统的供水温度。对于室外管道，需要做好防冻措施，按照排水方向来设置，以避免管内水滞留，发生管道冻裂问题。合理安排管道方向，室外管线采取隐蔽布设的方式，穿越围护结构的管线，需要做好预埋处理，使用套管做好防护工作。竖向管线尽量布设在竖向管道井内，做好安全隐蔽工作，以便于后期维护与检修。建筑室内的水平管线，采取隐蔽设置的方式，在楼板或者墙体面层中，来布设水平管道沟槽，对于隐蔽工程，要确保管线无接头。值得一提的是，需要合理的选用管材，按照现行标准，从管道工作压力与温度等方面考虑，尽量选择金属管材，做好防腐措施。 2.3 辅助热源加热设备设置 建筑设计中应留有相应的位置，满足其技术要求，确保辅助热源设施安全运行及安全操作、维护。辅助热源应尽量靠近贮热水箱（罐）设置，并应便于操作、维护。 辅助热源启动方式分为手动启动、全日重点启动和定时自动启动三种。启动方式直接关系到太阳能热水系统的节能效果，应结合不同的热水供水方式、采用适宜的控制方式。
太阳能热水系统控制柜说明书
说明书
太阳能集热工程控制柜是为集中供热水的太阳能工程及别墅型太阳能热水器专门开发研究的智能型控制柜。其主要特点是采用了不锈钢头（304—2B）的水位传感器，且长时间不会产生水垢。影响检测可靠性和使用寿命的问题，且结构简单、使用方便、稳定性好、不受水箱温度及水质的影响、水位检测可从十几厘米到几米，性价比极高，是目前水箱水位检测最理想的装置之一；温度传感器采用优质高价进口材料，可根据用户要求，检测度可达200℃（一般的只能到120℃），完全满足了工程型集热器的工作要求；主要电子元器件全部采用美国原装进口器件，双电源供电，光电隔离设计，工作稳定可靠，不受强电工作干扰；系统采用三相电（交流380V）和单相电（交流220V）兼容的方式，大功率设计，以适应用户不同的工作环境及更高的配件可选性和系统工作效率，电加热棒采用交流380V或交流220V 自选，最大可控功率可由用户制定，增压泵及循环泵最大可控功率均为1500W，并可根据用户要求增加其可控功率；多指示灯指示；当系统出现问题时可开启手动；当前工作状态直观明了；充分考虑安全性，装配高质量漏电保护系统。同时为了适应不同的用户要求，公司根据各种系统要求，开发了大型软件系统，最大限度地方便了用户需求和现场安装调试，所有功能可现场随机取舍，所有参数可根据现场硬件情况及用户要求随时设置，并且可根据用户的要求，以最低成本升级系统功能，以满足用户的不断发展要求。 二、技术参数： 1、主机消耗功率:＜5W （不含电加热、水泵、电磁阀）； 2、工作电压：AC220V/380V ±10% 50Hz； 3、电磁阀参数:AC220； 4、测温精度：±2℃； 5、测温范围：0～99℃； 6、水位分档：五档； 7、控制电加热功率：（根据客户要求来订） 8、热交换泵功率一般：≤ 1500W （≤1500W 根据客户要求来订） 9、管道循环泵功率一般：≤1500W（≤1500W 根据客户要求来订） 10、漏电动作电流≤30mA／0.1S(大电流配件正泰电器
别墅热水最佳解决方案
别墅热水最佳解决方案 篇一：别墅生活热水解决方案 别墅生活热水解决方案 一、别墅使用生活热水的困惑。 一般家装设计师对别墅进行设计时，要不每层安装一台热水器，或在某一层安装一台热水器用于所有取水点，甚至有的设计成每一个卫生间和厨房安装一台热水器。这样设计会导致出现以下缺点： 1、如果安装二台、三台或更多台热水器，不仅多支出设备购买成本，而且多台热水器占用较大地方，不仅影响美观，而且浪费空 间。 2、只装一台热水器的情况下，由于多个取水点距离热水器太远，每次用热水时都要放掉很多冷水，不仅浪费水资源，而且要等很长时间。 我们相信很多已经住进别墅的业主都有这种感觉。实际上人们购买别墅的主要目的就是提高生活品质，提高生活舒适度。如果像上面所说，早夕相处的生活热水解决不好，生活舒适度的提高将大打折扣。因此别墅在装修时如何设计生活热水显得尤其重要了。 二、别墅生活热水的最佳解决方案：设计安装生活热
水循环系统，使家用热水宾馆化，是目前别墅最佳的热水解决方案。该方案的优点是： 1、一开水龙头就有热水，迅速及时，无需等待。 2、节省自来水，减少水资源浪费。由于水管中的冷水很少，打开水龙头时浪费的冷水较少。 3、节省家庭空间。由于中央热水器或储水罐一般放在阳台上或地下室等地方，不占用日常的家庭生活空间，美化居室。 三、生活热水循环系统设计方案鉴赏。本公司设计的热水循环方案有以下两种： 1、方案一：中央热水器＋热水循环泵＋有保温的热水管＋各取水点。如下图。本方案的中央热水器有电的和燃气的两种可供选。 2、方案二：壁挂炉＋生活热水储水罐＋热水循环泵＋有保温的热水管＋各取水点 本方案适合于配备供暖的家庭，壁挂炉既可以给供暖提供热源，又可以给生活热水储水罐提供热水，一举两得，如下图： 四、以上本公司所设计的热水循环系统突出特点：节能、舒适。 本公司所设计的以上热水循环系统，采用温度和时间
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式
住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式 1，分户式系统 住宅建筑中常见的太阳能热水系统主要有分户式和集中式俩种系统 分户式系统是最常见的系统形式，各家各户自成独立的系统，没有各户之间的流量分配问题，以及复杂的控制问题，安全隐患也比较好解决。但由于各户之间使用的不平衡，不能够充分利用太阳能集热设施，利用率不高，从而造价相对较高。分户式又分分体式和整体式两种形式。 2，集中式系统 集中式的太阳能热水系统是指集中集热和集中供热，集中集热系统太阳能利用效率高，热水资源实现共享。系统通过集热器集中集热，将热水放于储水箱中，水温达到设定温度时，热水进入恒温水箱储存供用户使用，没有达到要求时启用辅助加热设施加热后进入恒温水箱，系统可根据要求实现24小时供水或定时供水。 集中式太阳能热水系统集成化程度高，管路简单，初期投资较少。但由于系统集中运行，一旦某点出现故障，维修服务不及时，则将影响一大片用户，使许多用户热水供应不能得到保证。且在管路系统设计不当时，会出现支管较长，使用时需先放出较多冷水，浪费水资源。 3，半集中式系统 半集中式太阳能热水系统的原理为：集热器集中集热，通过循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中，通过判断水箱中的水温和集热管中温度由温差控制启动电磁阀，在水箱中采用换热盘管将水箱中的水加热，用水时，热水由冷水顶出，水压温度。各户单独使用，热水资源分配均匀，集热部分可承压运行，系统闭式循环，避免因水质引起管路和集热器结垢，运行控制方式简单。该系统的最大特点是将热水储存于每户中，这样可以水箱的占地面积。 太阳能系统形式的特点： 1．分户式太阳能热水系统的优缺点： A分户式太阳能热水系统的独立性能好，各户单独使用，互不影响，管理方便 B 分户式太阳能热水系统管路较多，总成本高于集中式太阳能热水系统。 2.集中式太阳能热水系统的优缺点： A集中式太阳能热水系统的集成化程度高，集中储热有利于降低造价并减少热损失；集中辅助加热系统能源利用效率高；热水集中供应可优化设计，管路简单；干管循环回水保证供水品质，但支管较长的用户放冷水量较多，系统必须考虑回水。 B对于住宅小区，集中式太阳能热水系统相对分户式太阳能热水系统，具有初投资少，集成化程度高的优势，同时模块化的集热器与建筑结合也比较美观。 C集中式太阳能热水系统需分户计量收取生活热水费，物业管理难度大。