太阳能热水系统设计计算
太阳能集热器面积计算表
表一、直接式系统太阳能集热
照附表2选取。
附表2、不同地区太阳能保证率
表二、间接式系统太阳能集热
面积总面积的确定
太阳能热水工程自动计算表
太阳能集热系统设计
ρρρ
注：直接式集热器集热总面积Ac—由表一计算得出；
集热器总热损系数 FRUL—平板集热器取4～6，真空管集热器取1～2；
换热器传热系数 U hx —按照《建筑给排水设计手册》相关内容或所用设备样本提供相关参数选取；
换热器换热面积 A hx —按照附表3计算得出。
附表3、换热器换热面积 A hx 的
—取1.1～1.2； 太阳能系统提供的热量 Q z —按附表4计算确定；
结垢影响系数 ε—取0.6～0.8；
换热器传热系数 U hx —按照《建筑给排水设计手册》相关内容或所用设备样本提供相关参数选取；
△t j —根据集热器性能决
定，取5～10℃。
附表4、太阳能集热系统提供的y
W
相关计算得出；
太阳辐照度时变系数 k—取1.5～1.8；
年或月平均单日日照时间S y 。
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。
太阳能热水工程闭式系统（承压系统）设计方案
太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计⽅案太阳能热⽔⼯程闭式系统(承压系统) ⼀、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计依据和设计标准 1、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）⼯程概况 XXX⽣活热⽔主要⽤于淋浴和⾯盆，分布在地下⼀层⾄地上三层。
原设计⽤⽔量为15吨/天，现有系统热⽔管道供⽔管径DN80，回⽔管径DN50，本系统-东莞热泵要求24⼩时供热⽔，其中⽤⽔⾼峰时间为11:30～14:00，15:30～16:30。
热⽔⽔温要求不低于45℃。
太阳能热⽔⼯程的设备安装位置要求：集热器安装在纪念堂屋顶上檐，离地下⼀层⾼度约40⽶，安装后不影响纪念堂整体外观。
换热器、⽔箱、辅助电加热设备、控制柜等相关辅助设备安装在纪念堂地下⼀层。
最不利的⽤⽔点⾼度为35⽶。
辅助能源：辅助能源采⽤电锅炉。
2、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计指标： 此⽅案中，我们选择春分所在⽉倾斜⾯上的⽇均辐照量(19.308MJ/m2)为标准。
安装总集热⾯积为178.4㎡的太阳能集热系统。
在设计条件(基础⽔温15℃，集热效率为0.60，⽔箱及管道损失为0.10)下,系统在没有外物遮挡的情况下可以将15000㎏温升30℃。
3、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）当地⽓象资料 基础⽔温：15℃ 太阳辐照资料 根据国家⽓象中⼼提供的《中国⽓象辐射资料年册》(2001年)中，北京(区站号：54511;东经：116o28?;北纬：39o48?;观测点海拔⾼度：31.3m)的⽉⽇均及年总辐射数据(单位MJ/m2)： ⼆、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）运⾏原理及说明 我们根据⽤户要求，结合贵⽅的实际⽤⽔情况，确定采⽤U型管集热器、远程控制柜(包括传感器)、保温⽔箱等主要设备，来完成贵⽅需求的各项功能。
1、太阳能热⽔⼯程闭式系统-东莞空⽓能热泵（承压系统）系统原理图： 2、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）运⾏原理 (1)、说明：循环泵P，备⽤泵Pb，温度T,⽔位L，电磁阀DCF,锅炉B。
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。
太阳能热水系统设计
12
竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
Ф58×1500
Ф58×1800
Ф100×1700 Ф100×2000
1620 1580 1620 1880 1920 1800 2100
1000 892 1132 892 1132 1000 1000
12
竖单排
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竖单排
19
31
50 129.8 88.6 11.3 77.0 13.0 65.5 15.3
20
30
50 125.6 91.6 10.9 79.6 12.6 67.7 14.8
21
29
50 121.4 94.7 10.6 82.4 12.1 70.0 14.3
22
28
50 117.2 98.1 10.2 85.3 11.7 72.5 13.8
86400
Qh 70243W
（2）热水量计算 取
qr 0.983 kg / L;tr 60C;t1 20C
代入公式 则
qrh
Qh
1.163(tr t1)r
qrh 1536L / h
式中：
Qh 热水系统设计小时耗热量； Kh 小时变化数，按表1取用； m 用水计量单位数，人数或床位数；
• 温升：40℃
•
1000kg热水所需能量：
•
1㎡集热面积产热量为：
•
1t热水所需要的集热面积为：
•
则3t热水所需要的集热面积为：
17.76㎡×3=53.28㎡
• 则集热器的规格选用按表3选取：
太阳能热水系统计算
太阳能热水系统计算
一、热水用量
1.当热水供水温度为60℃时1#
热水用水定额q r[L/(人·d)]:60
用水人数m(人）：144日热水用水量q rd(L/d):8640最大时热水用水量q rh(L/h):1728
二、集热模块
日用60℃热水量q rd(L/d):8640热水密度ρr(kg/L):0.98324水的比热c[KJ/(kg·℃)]: 4.187被加热水的初温t c(℃):10
被加热水的终温t z(℃):60
太阳能保证率f:0.5当地集热器的年平均日太阳辐照量
J T[KJ/(m2·d)]:15815集热器年平均集热效率ηcd:0.4系统热损失系数ηL:0.25直接式集热器总面积A C(m2):187.42每块集热模块面积A(m2): 6.5所需集热模块数量(块):29
三、集热水箱
集热器面积A s(m2):187.42单位集热面积所需有效贮水容积b2(L/m2):50
集热水箱的贮水容积V s(m3):9.37
四、电辅热
电辅热功率(KW):34.56
五、集热循环泵
流量系数(L/(S·m2):0.015集热循环泵流量q x(L/s): 2.81集热循环泵电负荷(W):510.5
六、热水循环泵
热水小时变化系数K h: 4.8设计小时耗热量Q h(kJ/h):355694系统及热水箱热损失Q x(kJ/h):14227.8循环水温度差Δt x(℃):5
热水密度ρr(kg/L):0.98324循环泵流量q x(L/s):0.19热水循环泵电负荷(KW):0.01
六、其他
结构荷载(KN/m2):0.6。
太阳能工程计算常用公式
太阳能工程计算常用公式1.太阳辐射计算公式太阳辐射是太阳能工程中最关键的参数之一，可以通过以下公式进行计算：H = H0 * (1 - a * cos(theta))其中，H为太阳直射辐照度，H0为地球半径上太阳辐射的强度，a为大气散射系数，theta为太阳高度角。
2.太阳能电池板功率计算公式太阳能电池板的功率可以通过以下公式进行计算：P = A * G * eta其中，P为太阳能电池板的功率，A为太阳能电池板的面积，G为太阳辐射强度，eta为太阳能电池板的转换效率。
3.太阳能热水器设计公式太阳能热水器的设计需要考虑到太阳辐射强度、太阳能热水器转换效率等因素，可以用以下公式进行计算：Q = A * G * eta * FR其中，Q为太阳能热水器的热输出，A为太阳能集热器的面积，G为太阳辐射强度，eta为太阳能集热器的转换效率，FR为太阳能热水器的散热损失系数。
4.太阳能发电系统收益计算公式太阳能发电系统的收益可以通过以下公式进行计算：E=P*H*AF*PR其中，E为太阳能发电系统的年发电量，P为太阳能电池板的功率，H为太阳辐射强度，AF为发电系统的年可利用系数，PR为太阳能电池板的损耗系数。
5.太阳能系统投资回收期计算公式太阳能系统的投资回收期可以通过以下公式计算：T=I/(S*C-(E*P*AF))其中，T为太阳能系统的投资回收期，I为太阳能系统的投资成本，S为太阳能系统的每年节约的能源成本，C为太阳能系统的每年运行成本，E为太阳能发电系统的年发电量，P为太阳能电池板的功率，AF为发电系统的年可利用系数。
这些是太阳能工程计算中常用的一些公式，可以帮助太阳能工程师进行相关计算和设计。
当然，具体的计算还需要考虑到实际情况和具体参数，这些公式只是提供了一些基本的计算方法和思路。
太阳能热水系统的计算
三、系统设计小时耗热量 全日供应热水的住宅、别墅、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的
客服（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿） 等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算：
Qh KhmrC q8(t6 r 4tl0 )0 r
Q h 设计小时耗热量（W）；
m用水计算单位数（人数或）床位数；
太阳能保证率f：海口45%，三亚55%； （2）热水设计参数 日平均热水用水量：按不高于《建筑给排水设计规范》中用水定 额的下限取值。住宅50L/人日，酒店、宾馆100L/日床； 设计冷水计算温度t1：海口地表水15℃（地下水17℃），三亚 20℃（地下水22℃）；中间市县按纬度内插。 设计热水温度tr：60℃。 3、直接加热供水系统的太阳能集热器面积计算公式及参数：
当以居住建筑为主的高层综合楼、商住楼等层数超过12层而住宅部 分在12层以下（含12层）时，仍应按照本款配建太阳能热水系统。
第二款：当“高层公共建筑”屋顶有效太阳能集热面积所产热水 量小于全楼设计热水量的1/3时，可不设太阳能热水系统。为避免故 意减小建筑屋顶有效太阳能集热面积和太阳能热水量，规定屋顶有 效太阳能集热面积应大于等于屋顶总面积的50%，海口、三亚地区 的每平米太阳能集热面积60℃热水产量分别为62.5L和73.5L，其余 地区按照当地纬度内插求解。当高层宾馆裙房屋顶适合布置太阳能 集热板且有一定面积时，建议在裙房屋面设置太阳能热水系统作为 裙房热水供应或其他热水系统的预热装置。
q r 热水用水定额（L/人d或L/床d）住宅50L/人d，宾馆100L/人d；
C水的比热，C=4187J/㎏℃； t r 热水温度（60℃）；
t l 冷水温度（15℃~20℃）； A
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太阳能热水系统设计计算
1.最大日用水量
Q rd=q*m=60*3.5*25=5250 L/d
q：热水用水定额（L/人*d），住宅取60（L/人*d）m：用水计算单位数（人）
2.太阳能集热板面积（建筑给排水设计规范P105）
A j=Q rd Cρr(t r−t l)f
J tηj（1−ηl）=5250∗4.187∗0.9833∗(60−15)∗40%
15000∗50%∗(1−20%)
=62.75m2，取63 m2
式中：Q rd：最大日用水量，5250 L/d
C：水的比热，4.187（KJ/Kg•℃)
ρr:热水的密度，0.9833Kg/m3
t r：热水的温度，60℃
t l：冷水的温度，15℃
f：太阳能保证率，40%
J t：年平均日太阳辐射量，三亚=15500（KJ/ m2）
ηj：集热器年平均集热效率，50%
ηl：贮水箱和管路的热损失率，20%
3.集热循环水箱有效容积（建筑给排水设计规范P106）
V rx=q rjd∗A j=60∗63=3780L，取4m3
q rjd：集热器单位采光面积平均每日产热水量（L/ m2•d），直接加热系统q rjd=40-100（L/ m2•d），取60（L/ m2•d）
A j：集热器总面积m2,63 m2
4.内循环流量
q xl=q gz∗A j=0.02∗63=1.26L/s
q gz：单位采光面积集热器对应的工质流量（L/ s•m2），取0.020（L/ s•m2）
5.内循环泵扬程
H x=h jx+h j+h z+h f=1+1+1+4=7m
h jx：集热系统循环管道的沿程与局部水头损失，取1.0m
h j：循环流量流经集热器的阻力损失，取1.0m
h z：集热器顶与贮热水箱最低水位之间的几何高差，取1.0m
h f：附加压力，取4.0m
6.集中供热热水系统设计小时耗热量计算
Q h=K h mq r C(t r−t l)ρr
T =
4.8×25×3.5×60
×4.187×(60−15)×0.9833
24
=194531kJ/h
式中K h：小时变化系数，取4.8
q r：热水用水定额（L/人*d），住宅取60（L/人*d）
m：用水计算单位数（人）
C：水的比热，4.187（KJ/Kg•℃)
ρr:热水的密度，0.9833Kg/m3
t r：热水的温度，60℃
t l：冷水的温度，15℃
T：每日使用时间，24h 7.设计小时热水量计算
q rh=Q h
(t r−t l)Cρr =194531
(60−15)×4.187×0.9833
=1050 L/h
Q h:设计小时耗热量，194531kJ/h
t r：热水的温度，60℃
t l：冷水的温度，15℃
C：水的比热，4.187（KJ/Kg•℃)
ρr:热水的密度，0.9833Kg/m3
8.全日热水供应系统的热水循环流量计算
q x=Q s
Cρr∆t =0.05×194531
4.187×0.9833×10
=236.3L/h=0.066L/s
Q s：配水管道的热损失（kJ/h），单体建筑可取3%-5%Q h ∆t：配水管道的热水温度差（℃），单体建筑可取5-10℃
9.全日热水供应系统的热水循环泵扬程计算
H b=h p+h x=1.48+0.63=2.1m，取2m
h p：循环水量通过配水管网的水头损失，1.48m
h x：循环水量通过回水管网的水头损失，0.63m。