太阳能供热采暖系统计算说明
太阳能集热器面积计算说明

太阳能集热器面积计算说明太阳能集热器是一种利用太阳能将阳光转化为热能的设备。
太阳能集热器通常由集热器板和液体媒介组成。
集热器板由吸热性能良好的材料制成,可以有效地吸收太阳光照射。
液体媒介通过管道运输热量,将集热器板吸收的热量传递给需要加热的目标物体。
1.目标物体的所需热量:首先需要确定所需加热的目标物体的热量需求。
例如,如果需要加热一个室外游泳池,需要计算游泳池的体积和所需的池水加热温度。
2.可利用太阳能的百分比:太阳能集热器并不是所有的太阳能都能转化为热能。
该装置的效率通常在50%到70%之间。
因此,需要确定可利用太阳能的百分比。
3.地理位置和日照时间:太阳能集热器的面积计算还要考虑地理位置和当地的日照时间。
不同地区的太阳辐射强度和日照时间不同,这将直接影响到所需的集热器面积。
4.集热器板的热效率:集热器板的热效率是指其吸收太阳光并将其转化为热能的能力。
集热器板的热效率通常在60%到80%之间,因此需要了解所使用的集热器板的热效率。
根据以上几个关键因素,可以使用以下公式计算太阳能集热器的面积:A=Q/(η×I×t)其中A表示所需的集热器面积(单位:平方米)Q表示目标物体所需的热量(单位:焦耳)η表示太阳能的利用效率(单位:百分比)I表示地区的太阳辐射强度(单位:瓦/平方米)t表示所需的加热时间(单位:秒)首先,需要计算所需的热量:然后,代入公式计算集热器的面积:因此,对于这个具体的游泳池加热需求,所需的太阳能集热器面积约为2.898平方米。
需要注意的是,这只是一个简单的示例,实际的面积计算可能涉及到更多的因素,如集热器板的材料和设计、管道输送的热量损失、系统的热效率等。
太阳能集中供热方案

太阳能集中供热方案引言太阳能作为一种清洁、可再生、无限的能源,被广泛应用于供热领域。
太阳能集中供热方案是一种利用太阳能进行集中供热的方法,可以在节约能源的同时减少对环境的污染。
本文将介绍太阳能集中供热方案的原理、应用领域以及未来发展方向。
方案原理太阳能集中供热方案通过将太阳能进行集中聚焦,然后将聚焦后的太阳能转化为热能,供给建筑物进行供热。
主要包括聚光器、热能转换器、热储存装置和供热系统等几个部分。
聚光器聚光器是太阳能集中供热方案的核心部分,它的作用是将散乱的太阳能光线聚焦到一个小区域内,提高太阳能的集中度。
聚光器常见的类型包括平面聚光器、抛物面聚光器和柱面聚光器等。
热能转换器热能转换器将聚光器聚焦后的太阳能转化为热能,常见的热能转换器包括太阳能光热转换器和太阳能热电转换器两种。
太阳能光热转换器将太阳能转化为热水或蒸汽供给供热系统;太阳能热电转换器将太阳能转化为电能,再通过电热转换器将电能转化为热能供给供热系统。
热储存装置热储存装置的作用是将太阳能转化而来的热能进行储存,以满足建筑物供热的需要。
常见的热储存装置包括热水储存罐、热盐储存罐和石墨储热容器等。
供热系统供热系统将储存的热能输送到建筑物内,满足供热需求。
供热系统主要包括热水输送管道、供热设备和采暖设备等。
应用领域太阳能集中供热方案在许多领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:家庭采暖家庭采暖是太阳能集中供热方案的主要应用领域之一。
通过安装太阳能集中供热系统,能够实现对家庭的供热需求,并且能够大幅度减少对传统能源的依赖,节约能源的同时降低能源成本。
工业供热工业供热是太阳能集中供热方案的另一个重要应用领域。
许多工业生产过程需要大量的热能,太阳能集中供热方案不仅可以满足工业供热需求,还可以减少环境污染和能源消耗,对于可持续发展具有重要意义。
温室供热温室供热是太阳能集中供热方案的特殊应用领域。
温室中的植物需要一定的温度和湿度条件才能良好生长,太阳能集中供热方案可以为温室提供稳定的供热源,保证植物的正常生长,提高产量和品质。
主动式太阳能热水供热采暖系统设计

的提 高 ,建 筑用 能迅 速增 加 ,建 筑作 为能 耗 大户 ,其
节 能设 计 显得 尤为重 要 。在建 筑 中大 力开 发 利用 太 阳
炸 管 ,并 可承 压 、产水 温度 高且 无 安全 隐 患 ,系统 稳
能 保证 率 ,按 5 %计 ; 为 当地 集热 器 采 光 面上 的采 0 暖 期平 均 日太 阳辐 照量 ,Jm之 d ・ ・ ;卵 为基 于 总 面 积
离式 系统 和 闷晒式 系统 。
・
按 供 热 水 范 围划 分 为集 中供 热水 系统 和分 散 供
按 太 阳能集 热 系 统运 行 方 式 划分 为 自然 循 环 系
热水 系统 。
・
统 、直流式 系统 和强 制循环 系统 。
4 系统 设 计
本 文 以 “ 国大 型 并 网光 伏 电站 实 证 研究 —— 中
30 Wp 0 k 并网光伏 电站”项 目太阳能采暖机房为例进
行 系统 设计 计算 。该 机 房建 筑 面积 为 128m ,供 暖 9. 9 面 积 为 161m ,跨 度 51 3. 2 . m,层 高 3 m。要 求 机 房 . 6 供热 环境满 足室 内设备 在其 正常工 作温 度范 围内 。
的集热 器平 均 集热 效率 ,按 5 %计 ; 为 管路 和 储 热 0 装 置热损 失率 ,按 2%计 。 0 经计算 ,该 系统集 热器 面积 为 1.m 。 52 423 蓄热水 箱的设 计 .. 蓄热 水箱 容积 应满 足 日用水 量 的需要 ,符合 太 阳能热 水 系统安 全 、节 能及 稳 定运 行 的要求 。太 阳能热水 系统 贮 水箱 的容 积 既 与太 阳 能 集 热器 总面积 有关 ,也 与热 水 系统 所 服务 的建 筑 物 的 要求 有关 ,贮 水箱 的设 计对 太 阳 能集热 系 统 的效率 和 整个 热水 系统 的性 能都 有 重要 影 响 。太 阳能热 水供 热 采 暖系统 的 蓄热水 箱 容积应 根 据 日用热 水 小 时变化 曲 线及 太 阳能集 热 系统 的供热 能 力 和运行 规 律 ,以及常 规 能源辅 助 加热装 置 的工作 制 度 、加 热特 性 和 自动温
供热采暖系统负荷计算

供热采暖系统负荷计算对采暖热负荷和生活热水负荷分别计算后,应选两者中较大的负荷确定为太阳能供热采暖系统的设计负荷,太阳能供热采暖系统的设计负荷应由太阳能集热系统和其他能源辅助加热/换热设备共同负担。
太阳能集热系统负担的采暖热负荷是在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。
建筑物耗热量、围护结构传热耗热量、空气渗透耗热量的计算应符合下列规定:1 建筑物耗热量应按下式计算:Q H = Q HT + Q INF -Q IH式中Q H——建筑物耗热量,W;Q HT——通过围护结构的传热耗热量,W;Q INF——空气渗透耗热量,W;Q IH——建筑物内部得热量(包括照明、电器、炊事和人体散热等),W。
2通过围护结构的传热耗热量应按下式计算:Q HT=(t i-t e)(∑εKF)式中Q HT——通过围护结构的传热耗热量,W;t i——室内空气计算温度,按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定范围的低限选取,℃;t e——采暖期室外平均温度,℃;ε——各个围护结构传热系数的修正系数,参照相关的建筑节能设计行业标准选取;K——各个围护结构的传热系数,W/(㎡*℃)F——各个围护结构的面积,㎡。
3空气渗透耗热量应按下式计算Q INF=(t i-t e)(CpρNV)式中Q INF——空气渗透耗热量,W;Cp——空气比热容,取*h/(kg*℃);ρ——空气密度,取t e条件下的值,kg/㎡;N——换气次数,次/h;V ——换气体积,m³/次。
其他能源辅助加热/换热设备负担在采暖室外计算温度条件下建筑物采暖热负荷的计算应符合下列规定;1 采暖热负荷应按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定计算。
2 在标准规定可不设置集中采暖的地区或建筑,宜根据当地实际情况,适当降低室内空气计算温度。
太阳能集热器的设置应符合下列规定:1 太阳能集热器宜朝向正南,或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置;安装倾角宜选择在当地纬度-10°~+20°的范围内;当受实际条件限制时,应按附录A进行面积补偿,合理增加集热器面积,并应进行经济效益分析。
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图

太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图采暖供热原理:如图一所示,热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路,在制冷回路内充注制冷剂。
制冷压缩机通入三相交流电高速旋转,将低温低压制冷剂气体吸入压缩机,经压缩后变成高压高温气体,该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却,变成中压中温制冷剂液体,制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器,由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上,压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体,使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低,制冷剂进一步大量蒸发。
由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接,所以当地下水大量流过蒸发器时,被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量(因为制冷剂蒸发过程,也就是制冷剂吸热的过程)。
地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量,这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量,被源源不断地吸入制冷压缩机。
经压缩机压缩之后,又变成为80-90℃ 的高温气体,这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中,将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统,80-90℃ 高温制冷剂气体被冷却的过程,也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程,或者说是对采暖系统的加热过程,维持采暖系统水温在50-60℃, 通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。
综上所述,热泵机组是将电能通入压缩机,压缩机将电能变为高速旋转的机械能,机械能又通过压缩机将机械能变成为热能,压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能,而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。
一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍,所以热泵机组的能效比=输出热能(kw)/输入电功率 (kw)≈4.5左右。
而电锅炉的能效比=输出热能(kw)/输入功率(kw)≈0.9~0.98左右,从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备,与电锅炉相比也同样是电采暖设备,只不过热泵比电锅炉更节省运行费用,理应得到电力部门大力推广的设备,最终受益的首先是电力部门,然后是用户,对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。
太阳能供热采暖系统方案

太阳能供热采暖系统方案为了解决不断增长的能源需求和环境问题,太阳能供热采暖系统成为一种可持续发展的解决方案。
本文将介绍一种高效、环保的太阳能供热采暖系统方案,以满足居民和商业建筑的采暖需求。
一、系统概述太阳能供热采暖系统由太阳能收集器、热储罐、热水循环泵、辅助加热设备和供暖设备等组成。
太阳能收集器用于收集太阳能,并将其转化为热能。
热储罐用于储存太阳能转化而来的热能,以供应采暖和热水使用。
热水循环泵将热储罐中的热水循环供应给供暖设备,实现建筑物的采暖。
二、太阳能收集器太阳能收集器是太阳能供热采暖系统中最关键的组件之一。
我们采用平板型太阳能收集器,其优点包括结构简单、维护成本低、寿命长等。
平板型太阳能收集器由玻璃盖板、吸热板和背板组成。
吸热板表面覆盖有特殊涂层,能够有效吸收太阳辐射并转化为热能。
三、热储罐热储罐是储存太阳能转化而来的热能的重要设备。
为了提高储热效果,我们选用具有很好保温性能的材料制作热储罐。
同时,热储罐内部配有专用的换热器,用于将收集到的热能传递给热水循环泵。
四、热水循环泵热水循环泵是实现热水循环供应的核心设备。
其主要工作原理是通过泵将储存在热储罐中的热水抽出,并送到供暖设备进行采暖。
为了提高系统的运行效率,热水循环泵应具备低功耗、低噪音和可靠性强等特点。
五、辅助加热设备在太阳能供热采暖系统中,辅助加热设备的作用是在太阳能不足或无法满足采暖需求时提供额外的热能。
辅助加热设备可以选择电加热器、燃气锅炉或地源热泵等,具体选择根据实际情况和用户需求来决定。
六、供暖设备供暖设备是太阳能供热采暖系统中的最终应用部分,主要用于将热水传递给建筑物内的供暖环路。
供暖设备可以选择水暖片、地暖或空气热泵等,根据实际的采暖需求和建筑结构来确定。
七、系统优势太阳能供热采暖系统具有多方面的优势。
首先,太阳能是一种永无止境的能源,可以充分利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖。
其次,太阳能供热采暖系统具备环保特性,不会产生二氧化碳等有害气体的排放,符合低碳生活的要求。
太阳能供热(采暖)换热站主要参数计算一例

太阳能供热(采暖)换热站主要参数计算一例1. 引言太阳能供热是一种清洁、可再生能源的利用方式,可以为用户提供热水和供暖。
在太阳能供热系统中,换热站扮演着至关重要的角色,它能够调节能量的传输和分配,确保系统的正常运行。
本文将以某太阳能供热(采暖)换热站为例,介绍主要参数的计算方法。
2. 参数计算方法2.1 系统总热量的计算太阳能供热系统的总热量取决于太阳能收集器的面积、太阳能收集器的效率、收集到的太阳能的辐射量等因素。
该换热站的太阳能收集器面积为100平方米,效率为80%。
假设一天的辐射量为20MJ/m^2,根据下式计算换热站的总热量:总热量 = 太阳能收集器面积 * 太阳能收集器效率 * 辐射量总热量 = 100平方米 * 0.8 * 20MJ/m^2总热量 = 1600MJ2.2 换热站用热器费用的计算换热站的用热器费用是指通过热器将系统热量传递给用户的过程中的能量损失。
假设该换热站的用热器费用为10%。
根据总热量和用热器费用的关系,可以计算用热器的能量损失:用热器费用 = 总热量 * 用热器费用用热器费用 = 1600MJ * 10%用热器费用 = 160MJ2.3 换热站供暖面积的计算换热站的供暖面积是指该站点能够为用户提供供暖的面积。
假设每平方米的供暖面积需要消耗10MJ的热量,换热站供暖面积可以通过以下公式计算:供暖面积 = 总热量 / 单位面积所需热量供暖面积 = 1600MJ / 10MJ供暖面积 = 160平方米2.4 其他参数的计算除了上述主要参数外,还可以根据具体情况计算其他重要的参数,例如:热水温度、供暖效果等。
这些参数的计算可以根据具体的需求和系统的特点进行。
3. 结论本文以某太阳能供热(采暖)换热站为例,介绍了主要参数的计算方法。
通过计算太阳能收集器的面积、效率以及日辐射量等因素,可以得出换热站的总热量。
同时,通过考虑用热器费用以及热量消耗与供暖面积的关系,还可以计算出相应的参数。
太阳能采暖控制系统说明书

家用多功能型太阳能采暖控制箱使用说明1.概述本系统采用太阳能采暖+辅助热源采暖方式运行,实现冬季全天候供暖,控制箱核心部分采用法国工业级可编程控制器,控制灵活方便,抗干扰能力强,自动化程度高,它可以让太阳能系统最高效率地运行,实现太阳能与辅助能源的最佳结合,达到最高效率地利用太阳能,且运行稳定可靠,操作简单、显示直观、功能丰富等特点。
2.主要功能2.1 太阳能采暖功能当太阳能温度达到太阳能采暖设定温度时太阳能采暖启动,直至室内温度达到室内温度设定值时停止。
2.2 太阳能温差循环储热功能室内温度大于采暖设定值,当太阳能温度T1 高于水箱下部温度T2 10 r,且稳定在5秒以上时太阳能储热功能启动,使太阳能与水箱间不同温度热水形成循环,水箱水温逐渐升高,直至温差低于4C时关闭。
2.3 储热水箱余热采暖功能当太阳能温度低于太阳能采暖温度设定时,若储热水箱温度大于水箱采暖温度设定值时水箱采暖功能启动,直至室内温度达到室内温度设定值或水箱上部温度低于水箱采暖设定温度值时停止。
2.4 电加热采暖功能当太阳能和储热水箱温度都低于采暖温度设定值时,电加热采暖功能启动,直至室内温度达到室内温度设定值时停止。
2.5 太阳能循环管道加热功能当太阳能温度高于加热器温度设定时管道加热器启动,直至太阳能循环管道温度大于设定时停止。
2.6 太阳能高温保护报警功能当太阳能温度大于太阳能高温设定值时太阳能采暖和太阳能储热功能被禁止运行并发出报警提醒用户检查。
2.7 溢流箱溢流报警功能当溢流箱超液位溢流时太阳能采暖和太阳能储热功能被禁止运行并发出报警提醒用户 检查。
2.8电加热高温保护功能当电加热温度大于电加热高温保护温度设定值时电加热停止运行,直至电加热温度低 于电加热高温保护温度设定值 10度时恢复。
2. 9信息显示功能显示器常规运行状态下将轮换显示太阳能的温度、水箱下温度、水 箱上温度和室内温度、循环管道温度、电加热温度、实时钟等常规信息3. 操作说明3. 1阅读信息直接从显示屏读取信息; 3. 2用户变量值的设定控制器在出厂时已按用户的用水要求,在充分利用太阳能的前提下,已将最经济运行模式输入,接通电源即可正常工作,但某些设定数据可能与实际使 用略有差异,如需调整请按以下步骤进行。
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1太阳能供热采暖系统综述
太阳能供热采暖系统将太阳能转化成热能,供应冬季采暖和全年生活热水。
系统主要由集热系统、换热储热系统、辅助能源和控制系统等4大部分组成。
集热系统
根据使用区域和用户投资规模不同,使用相应的太阳能集热器组成集热系统。
包括全玻璃真空管集热器、平板集热器、玻璃金属集热器(玻璃金属u 型管集热器、玻璃金属热管集热器)等,集热系统可以采用直接系统间接系统。
长期运行过程中既要考虑太阳能集热系统的越冬保护问题,又要考虑集热器夏天过热问题。
直接式系统既可以采用回流式排空防冻措施也可以采用电伴热或热循环防冻措施;由于间接式系统一般采用低冰点高沸点介质做导热液,因此不存在冬季越冬保护问题,但其夏季过热是主要问题。
换热储热系统
目前常用的太阳能采暖系统中多以热水显热的形式来完成供热和储热,随着技术的进步逐渐有以相变潜热供热的太阳能供热采暖系统面世。
集热系统种类不同,换热设备和储热系统都不同,直接式系统把水作为集热的热媒和采暖供热的热媒;间接式系统一般用换能液(低冰点高沸点介质)通过换热器把集热器产生的热量储存到储热系统中;换热器可以是内置式也可以是外置式。
储热水箱的容积和太阳能采暖保证率有关,所以同样集热面积的太阳能采暖系统,储热水箱容积可能不同,太阳能保证率越大,储热水箱的容积越大。
用热系统
太阳能采暖系统用热包括两部分:采暖用热、生活热水用热。
生活热水要求水质新鲜、富含氧气、温度合适、带有一定压力、清洁、无病菌、无异味,因此不能和采暖系统共用一套水源,采用双水箱系统、单水箱加换热器系统。
对采暖系统来讲,末端散热器主要用热设备,通过热传导、辐射、对流把热量散发出来,让居室的气温得到提升。
太阳能辅助采暖系统可以在地板底下敷设加热管、普通金属散热器、风机盘管散热器等多种形式末端散热器。
目前市场上销售的采暖散热器从材质上分为铜管铝翅对流散热器、钢制散热器、铝制散热器、铜制散热器、不锈钢散热器、铜铝复合散热器以及老式铸铁散热器等。
辅助能源和控制系统
辅助能源和控制系统是保证太阳能采暖系统全天24h安全可靠运行的关键。
控制系统控制策略的优劣决定系统运行过程是否节能,降低耗电输热比的关键措施。
2常见太阳能采暖系统组成方式
常见4种太阳能采暖和生活热水系统
由于集热器种类和运行方式有多种形式,储热水箱有开口式、封闭式及有无内置换热器式等种类,辅助能源安装在水箱内部的电加热器、通过内置或外置换热器进行加热的外部加热装置,如电锅炉、燃气炉、燃油炉、燃煤炉;外置辅助加热装置还可以直接给水箱中的水加热。
因此太阳能供热采暖有多种组合方式,直接式太阳能集热系统
v1.0 可编辑可修改间接采暖如图1所示。
图1所示系统的辅助加热设备是直接安装在水箱中的电加热器,水箱中的热水既作为采暖供热的热源又作为洗浴和生活用水的水源,通过外置板式换热器采暖来隔离生活用水和采暖用热,这是直接式太阳能集热系统。
图2所示系统是直接式太阳能集热系统直接采暖,其辅助加热装置直接给水箱加热的外置式装置(燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉、燃煤锅炉、空气源热泵、水源热泵等),通过水箱内的换热器提供新鲜生活热水来隔离生活用水和采暖用热。
图3所示系统是间接式太阳能集热系统间接采暖,其与图1所示系统的集热系统加热方式不同、辅助加热装置加热方式不同。
图4所示间接式太阳能集热系统直接采暖,外置辅助加热装置直接给水箱内的水加热,通过水箱内的换热器提供新鲜生活热水来隔离生活用水和采暖用热。
承压间接式太阳能集热系统间接采暖,外置辅助加热装置直接给水箱内水加热,水箱内热水直接供生活用水,采暖部分热量通过外置的换热器提供。
供暖方式是水箱中的热水直接通过散热器来给房间供热的直接供暖方式,也有储热水箱中的水通过换热器后再经过末端散热器给房间供暖的间接供暖方式。
不同集热和供热方式的的优缺点对比
四种太阳能集热、供热采暖系统的优缺点对比见表1。
从表1看到无论是直接集热系统还是间接集热系统都可以采用开口式水箱,无论
直接供热水间接采暖系统还是直接采暖间接供热水系统都可以采用开口式水箱,因此太阳能供热水采暖系统中优先选用开口式水箱。
表1 直接供热与间接供热优缺点对比
3系统设计
对太阳能供热采暖系统来讲,其热负荷包括两部分,一部分是建筑物的采暖热负荷,另一部分是生活热水热负荷,由于冬季太阳辐照量减少,太阳能采暖系统很难保证供暖热负荷,因此应该首先考虑生活热水热负荷,在保证生活热水供应后再考虑采暖需求。
热负荷计算
目前《公共建筑节能设计标准》以及《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》都规定建筑物耗热量应该按各种围护结构单位面积耗热量累计值来计算,只有通过计算才能得到相对准确的建筑物耗热
量。
但由于这种计算方法工作量大,在实际设计中可以根据经验采用估算法,常用的方法有体积热指标估算法和面积热指标估算法。
按维护结构计算建筑物的耗热量指标(热负荷)
太阳能集热面积的计算
太阳能保证率f合理选取
计算太阳能集热器的面积首先确定太阳能系统提供的热量是多少,虽然根据前面的计算我们已经得出建筑物的采暖热负荷,但这些能量有多少由太阳能集热系统提供的决定于太阳能保证率。
为准确计算太阳能集热系统需要提供能量,需要合理选取太阳能采暖系统的保证率。
这里强调说明太阳能保证率是指晴好天气的保证率而不是采暖季的平均保证率。
这一数值要根据投资规模和建筑物实际情况综合考虑,并征求用户意见,一般选取f=50%。
2.采暖系统集热面积计算
因为太阳能采暖系统一般情况下都无法满足采暖热负荷,因此甲方不是特别要求冬天采暖季提供生活热水,一般都不必考虑生活热水系统的集热面积。
如果冬季要提供生活热水必须专门设计生活热水系统,该部分集热面积只能用于生活热水而不能用于采暖系统,可以按照生活热水系统设计计算方法。
水箱的设计计算
为了节约投资推荐采用内置换热式单水箱太阳能采暖供热水系统,通过换热器在采暖的同时为用户提供生活热水。
设计原则:太阳能集热器产生的热量扣除白天采暖需要后剩余能量以显热形式储存在储热水箱中,水箱上限温度比当地热水沸点温度低15℃左右,下限温度不宜<5℃;如有排回防冻措施,还要考虑晚上防冻排回液体的容量。
1.水箱的容积
当太阳能采暖系统在晴好天气的保证率>30%时,太阳能集热器在白天得到的能量转换为热能后能被建筑物完全消耗,剩余部分的热量以热水的形式储存在水箱中供夜间采暖使用,这些热水的容积按公式8、公式9、公式10计算。
2.防冻回流排回液体的容量
为了解决全玻璃真空管集热器组成的直接式集热系统的防冻问题,为了提高采暖系统的效率,最有效的办法是把集热器中的水排回水箱。
不同规格型号的集热器由于联箱的体积、管道长度和直径不一样,其集热系统的容水量是不同的,但可以进行粗略计算。
以58×1500型集热器为例,单只真空管容水量按计算。
辅助能源设计
阴雨雪天没有太阳能,所有采暖负荷都要有辅助加热设备提供,因此辅助加热设备提供的热能>采暖总负荷,故辅助能源功率必须>建筑物供暖热负荷。
为延长辅助能源的寿命,一般情况下按倍~2倍选择辅助能源功率。
一、工程概况:
西安地区某住宅公寓20层,共20000㎡,共有200户,按每户3人计算共600人。
冬季采暖利用太阳能供热
按面积估算法进行冬季热负荷的估算
根据规范,采用面积热指标概算,取=40W/㎡,则每秒采暖负荷为:
Q F =q
F
*A=40*20000=800000W
采暖集热面积的计算
根据表格选择年平均日太阳辐照量,按上表数据全年辐照量J取5000MJ/m2·d,则H=J/365
H=㎡·d
Qt=*3600*24=69120MJ/d
Qsun=Qt*f=69120MJ/d*50%=34560MJ/d Ac==㎡
太阳能集热水箱的面积
V=
Qd=Qt/3=20640MJ/d
T1=85℃,T2=5℃
V=³
取45m³水箱。