太阳能热水设计方法及计算方式
太阳能计算及管径计算
一、基础水二、环境参三、月日均产热量计算c A)1()(L cd T i end w w c J f t t C Q A ηη--=四、集热系统换热量计算Qz Kt m Cp 265351.860004187五、换热面积估算F 13.27六、间接式集热器的总面积AIN 87.53七、集热水泵流量计算单位面积集热器的循环流量Kt G ηρCp ΔT 1.80.60690.42014.1880.1875043410.241456150.320416750.3161893420.1836735060.1573792810.10.20.3月日均保证率171.546686241.3006562100200TCp G K T tCp G K v ∆=∆∆∆=ρηρηt t t qG-太阳能辐照度，kw （kJ/s）；η-太阳能系统集热效率，无因次;ρ-太阳能系统工质的密度，kg/m3;Cp-太阳能系统工质的定压比热容，kJ/（kg℃）;Δt-计算时间，s;ΔT-太阳能系统工质进出口温度差，℃;qv-单位面积太阳能系统工质的流量，L/(s·m2);Kt——太阳辐照度时变系数，一般取1.5～1.8，取高限对太阳能利用有利。
集热循环水泵循环流量八、主管径计算九、集热循环所需水压sQ A q ⋅=j dHX——太阳能集热系统循环水泵扬程，m；hjX——集热系统循环管路的沿程与局部阻力损失，m；hj——集热循环流经集热器的阻力损失，m；hz——集热器顶与水箱最低水位的几何高差，m；hf——附加压力，2～5m；fz j jx x h h h h H +++=85.十、补水电动（磁）阀的确定十一、增压水泵水泵流量集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院热水给水设计秒流量增压水泵扬程H——增压水泵扬程，m；h——最不利用水点水头要求，一般为3~5m；hf——水箱至最不利点水头损失，m；hz——水箱最低点与用水最不利点几何高差，m；VQ π4d =gg N q α2.0=;0.2N L/s 系数，根据建筑物用途而定的—总数；计算管段卫生器具当量—；，设计管段的设计秒流量—αg g q zf h h h H ++=Te Ti f S5014.20.4227.2Cr Qz E K Tj 1.2265350.830010AC UL UHX AHX83.99230013qv(L/s)QsL/(h•㎡)0.013749.3630183.7789133134.826245月日均产热量(MJ)87.485j d。
集体宿舍工程太阳能热水系统设计
集体宿舍工程太阳能热水系统设计摘要：本文结合工程设计实例，介绍集体宿舍建筑的太阳能热水系统设计运行思路。
关键词：集体宿舍太阳能热水系统设计与运行Abstract: In this paper,combined with engineering example, introducing solar hot water system design and operation of the dormitory building.Key Words: dormitory building; solar hot water systems; design and operation 太阳能作为最清洁的新型能源在各领域应用日益广泛。
《可再生能源中长期规划》中明确要求在城市推广普及太阳能一体化建筑、太阳能集中供热工程，并建设太阳能采暖示范工程。
在居住建筑中推广应用太阳能热水系统是实现建筑节能的重要举措，近年来随着相关政策措施的推行和太阳能热利用技术的进步, 太阳能热水系统在居住建筑上的应用日益增多，有力地促进了城市节能减排工作的发展。
随着太阳能热水器产品的不断改进和创新，太阳、热水、建筑结合的一体化技术将日益成熟。
集体宿舍工程设计中应用太阳能与辅媒相结合的热水供应系统具有更加显著的节能效果，完全符合当前全社会大力呼吁的节能减排的要求。
1. 工程概况工程位于甘肃省兰州市，为集体宿舍建设工程，建筑面积为7461.98m2，建筑高度为23.85m；屋顶为坡屋面，起坡角度21.57°，建筑朝向正南。
拟利用朝南面坡屋面布置太阳能集热器，将集取的热量作为该宿舍工程内集中设置的盥洗室、淋浴间热水热源。
冬季采暖期内以采暖热媒作为辅助能源与太阳能系统的组合运行供热。
2. 太阳能热水系统设计太阳能热水系统设计包括集热系统、控制系统和热水供水系统。
2.1 太阳能集热系统2.1.1 设计日用水量qrd 确定本工程热水量按Ⅲ类、Ⅳ类宿舍建筑取值60L/（人•d），系统设计日热水(水温为60°C)用水量为：2.1.2 集热器总采光面积确定本工程选用真空太阳能集热器，每块集热器面积为5.4m2。
酒店宾馆的太阳能热水系统方案
酒店的太阳能热水系统方案设计方案说明内蒙古工大阳光环保节能科技有限责任公司通过对近几年所安装不同形式的太阳能热水系统产热水量的对比，发现真空管立排联集式太阳能热水系统的集热效率较高，因此按照真空管立排联集式设计该系统。
公司攻克了太阳能热水系统在北方冬季的排空问题，它不但能防止北方冬季太阳能系统的冻堵和损坏，更重要的是它使系统内的热水全部进入热水箱，使热水的利用率更高，同时设计电加热器为辅助能源。
由于电加热辅助势必提高运行成本，因此我公司又引进开发出暖气余热换热器和燃气锅炉作为太阳能的辅助热源。
1.宾馆日用水量的确定表一为热水用水量标准，最后一列为43℃热水用水量。
2.太阳能集热面积的确定依据太阳能系统理论参数并结合我公司已做同类工程的实际数据，真空管太阳能集热器在晴天条件下，每平方米日产热水量见表二：按照我公司多年来的太阳能热水系统设计施工经验，在保证夏季满足使用其它三季及阴雨雪天不足部分由辅助热源进行补充的原则(可以使设备的初期投资大大降低)，初步设计太阳能集热面积为150m2。
150㎡太阳能集热器在晴天无云条件下，日产热水量见表三。
3.太阳能热水系统辅助热源选择太阳能热水系统作为环保节能的优秀产品虽然具有不可替代的优势,但是由于自然条件的限制(如在冬季或连续阴雨天产热水量较低时),为保证客房每晚供应热水,还要选择适当辅助热源设备。
表四是几种环保政策允许的天元大酒店可以安装的热水设备能耗对比列表。
从表四可以看出：以10×104kcal/h发热量的燃油、气锅炉为基准作对比，燃油燃气锅炉虽然初投资较高，但运行费用较低；由于市场原油价格不断上涨，从长远角度来看,用液化气锅炉较合适。
当然暖气换热器最为经济。
公司暂根据甲方实际情况设计选择电加热同时加装暖气换热器作为辅助热源。
4.热水设备方案确定以150㎡真空管集片联装式太阳能集热器以及15吨保温储热水箱为主要产热水设备，配备50千瓦电加热器同时加装冬季暖气换热器为辅助热源的产热水系统。
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/Lkh—小时变化系数，kh＝5.12Qh=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。
太阳能热水计算书
太阳能热水方案中国航空规划建设发展有限公司2016年5月23日目录第一节地理位置及概况 (1)第二节方案设计依据及标准 (1)第三节运行原理及说明 (4)第四节重要项校核计算及说明 (5)第五节太阳能热水经济分析 ............................................ 错误!未定义书签。
第一节地理位置及概况一、地理位置：本项目位于北京市（北纬39º48´，东经116°28´）。
我国是太阳能资源十分丰富的国家，三分之二的国土年日照量在2200小时以上，年辐射总量大约每年3340-8360MJ/㎡，相当于110-250kg标准煤/㎡。
根据我国气象部门测量年辐射总量的大小，一般将我国大陆部分划为四个太阳能辐射资源带，即一类地区（≥6700 MJ/㎡），二类地区（5400-6700 MJ/㎡），三类地区（4200-5400 MJ/㎡），四类地区（4200 MJ/㎡），北京属于上述的第二类资源带内，其太阳能资源大有潜力可挖。
二、项目概况：此项目总建筑面积为13.648万平米，地上43层、建筑面积约为9.148万平米，地下五层、建筑面积约4.5万平米，为建筑高度220m的超高层5A甲级写字楼。
商业主要为写字楼配套商业。
用水情况：厨房、员工淋浴热水设置集中热水供应系统，采用太阳能强制循环间接加热系统（单水箱），日供应60℃热水7.5m3，太阳能集热板设在裙房屋面，集热热媒工质采用防冻液。
冬季运行十分可靠，且不需要设电伴热等耗能防冻措施。
太阳能热水机房设在地下一层，紧邻热水用水点。
供水稳定可靠，系统换热效率高。
《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003中，表5.1.1-1规定，办公楼最高日热水用水定额为5~10 L/人.班，淋浴最高日热水用水定额为17~26L/人.次，餐饮业-职工食堂最高日用水定额为7~10L/人.次。
选取设计用水定额如下：办公楼最高日热水用水定额为8 L/人.d，淋浴最高日热水用水定额为26L/人.次，餐饮业-职工食堂最高日用水定额为7 L/人.次。
太阳能热利用系统的太阳能集热系统、得热量、集热效率、太阳能保证率执行标准
太阳能热利用系统的太阳能集热系统、得热量、集热效率、太阳能保证率执行标准1. 引言1.1 概述太阳能作为一种清洁、可再生的能源，受到了广泛关注和应用。
太阳能热利用系统是一种利用太阳辐射将光能转化为热能的技术，通过使用太阳集热器和相应的传热介质，可以实现水或空气的加热等功能。
随着环境保护意识的提升和对可再生能源需求的增加，太阳能集热系统逐渐成为解决能源问题的重要手段之一。
1.2 文章结构本文将围绕太阳能集热系统展开讨论，主要包括以下几个方面：太阳能集热系统的组成、工作原理及设计要素；得热量的定义、计算方法以及影响因素；集热效率的定义、计算方法以及提高措施；以及关于太阳能保证率执行标准的概述、背景和内容。
通过对这些方面详细分析，旨在全面了解和把握太阳能集热系统在实际应用中的特点与问题。
1.3 目的本文旨在探索并总结太阳能集热系统相关的关键知识和技术，为研究人员、工程师以及对太阳能利用感兴趣的读者提供一份全面而可靠的参考资料。
通过深入了解太阳能集热系统的原理、计算方法和标准要求，读者将能够更好地设计、优化和管理太阳能集热系统，并在实际应用中取得更高效、可靠的热能利用。
此外，本文还旨在促进相关领域的学术交流与合作，并为太阳能集热系统的发展做出积极贡献。
2. 太阳能集热系统2.1 系统组成太阳能集热系统主要由以下几个组成部分构成：太阳能集热器、传热介质管路、热储罐、控制装置以及辅助设备。
- 太阳能集热器：是整个系统的核心部分，用于将太阳辐射转化为热能。
常见的类型包括平板式、真空管式和塔式等多种形式。
- 传热介质管路：用于将太阳能集热器中吸收的热量传输至使用者处，通常采用水或其他流体作为传热介质。
- 热储罐：用于储存和平衡太阳能集热器产生的过剩或不需要的热量，以便在需要时进行调节和利用。
常见的类型有水箱式和盐浴式等。
- 控制装置：用于监测和控制整个系统的运行状态，包括保证循环泵正常工作、防止过温、过压等保护功能。
太阳能热水系统的计算
q x 全日供应热水的循环流量L/h；
Q s 配水管道的热损失（W），经计算确定，一般采用设计小时
耗热量的3%~5%
t 配水管道的热水温度差（℃），按系统大小确定，一般取
5℃~10℃；
五、辅助加热空气源热泵的设计小时供热量应按下式计算
Qg K1mrqC(tTr1tl)r
.
Q g 热泵设计小时供热量kJ/h； T1 热泵机组设计工作时间h/d，取12h~20h； K 1 安全系数，取1.05~1.1； 六、热泵机组热水供应系统设置贮热水箱（罐）有效容积
Vr K2((QtrhtQ l)gC)Tr
V r 贮热水箱（罐）有效容积（L）； T 设计小时耗热量持续时间（h）；
有效贮热容积系数，贮热水箱：
卧式贮热水箱（罐）取0.80~0.85 立式贮热水箱（罐）取0.85~0.90 K 2 安全系数，取1.10~1.20。
.
七、太阳能系统附件 1、太阳能控制系统 水温水位测控仪可以实现对太阳能热水器的水位、水温以及
j 集热器平均集热效率，按产品实测数据确定，经验值取50%；
l 贮水箱和管路的热损失，室外水箱去20%，室内水箱取15%； C 水的比热，C=4.187kJ/㎏℃；
r 热水密度，60℃热水密度0.9832㎏/L；
m 用水计算单位数（人数或床位数）。
参数计算结果： 按以上公式及设计参数计算出海口、三亚地区住宅和宾馆项目
2、太阳能热水系统设计参数 （1）海口、三亚地区太阳能热水系统设计参数： 气象参数：纬度 海口北纬20°02'，三亚北纬18°14'； 年平均日太阳辐射（水平面）：海口12.912MJ/㎡日，三亚 16.627MJ/㎡日；
.
年平均日太阳辐射（当地纬度倾角平面）：海口13.018MJ/㎡日， 三亚16.956MJ/㎡日；
太阳能集热工程一般计算方法
太阳能集热工程一般计算方法一、真空管数量的计真空管集热器（ø47）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）二、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ø20—32mm。
电磁阀一般无漏电之虑。
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太阳能热水设计方法及计算方式
1.需求分析
2.系统类型
根据实际需求和系统设计的复杂性，可以选择不同类型的太阳能热水系统，包括直接循环系统、间接循环系统和辅助加热系统等。
选择适当的系统类型需要综合考虑能源利用效率、系统构架和成本等因素。
3.太阳能热水器选择
根据用户需求和实际应用情况，选择合适的太阳能热水器。
太阳能热水器通常分为平板式太阳能热水器和真空管式太阳能热水器两种。
平板式太阳能热水器适用于较大的热水需求，而真空管式太阳能热水器适用于中小型热水需求。
4.供热系统设计
根据热水需求和太阳能热水器的特性，设计合理的供热系统。
供热系统包括水箱、热交换器、管路和控制系统等组成部分。
根据实际情况，选择合适的容量和材料，以确保系统的性能和可靠性。
5.热水质量计算
根据用户需求和太阳能热水系统的特性，计算热水的质量。
通过测算总能量需求和太阳能系统的能量输送效率，可以确定太阳能组件和辅助加热设备的尺寸和功率等参数。
6.热水储存计算
根据用户需求和太阳能热水系统的特性，计算热水的储存容量。
通过考虑每天的热水使用量和补偿天数等因素，可以确定储存水箱的容量。
7.辅助加热计算
根据用户需求和太阳能系统的特性，计算辅助加热设备的功率和使用时间等参数。
辅助加热设备通常用于补充太阳能热水器在无太阳辐射或能量不足时的供热需求。
1.能量需求计算
根据用户需求和实际应用情况，计算每天的热水使用量和温度。
可以根据洗浴时间、水流量和水温等参数进行计算。
2.太阳能组件计算
根据热水需求和太阳能热水器的特性，计算太阳能组件的尺寸和数量等参数。
需要考虑太阳辐射的变化和季节性因素。
3.辅助加热设备计算
根据实际情况和需求，计算辅助加热设备的功率和使用时间等参数。
辅助加热设备通常用于补充太阳能热水器在无太阳辐射或能量不足时的供热需求。
4.储存水箱计算
根据每天的热水使用量和补偿天数等因素，计算储存水箱的容量。
需要充分考虑用户需求和系统性能。
以上是太阳能热水设计方法及计算方式的简要介绍。
在实际应用中，设计师需要综合考虑用户需求、系统特性和经济性等因素，进行合理的设
计和计算。
实践中的深入研究和经验总结也是提高太阳能热水设计水平的重要途径。