热管真空管太阳热水系统设计
真空管太阳能热水器ppt课件

二、真空管太阳集热器
主讲人:杨婧 田园
在实际使用中,往往要把多支真空集热管 通过一定的连接方式与联集管组成集热器 模块,采取自然循环或强制循环的方式取 出热量。 真空管型太阳能热管集热器主要包括集热 部分、传热部分、换热部分和边框尾架部 分。集热部分主要包括真空管、翅片(加 强集热能力,又叫铝翼)及防止真空管口的镀膜工艺有两种:渐变 镀膜工艺和干涉镀膜工艺,过去常用 的“晒乐”真空管就是采用渐变镀膜 工艺,为真空管式太阳能热水器的推 广和普及奠定了坚实的基础;皇明太 阳能推出的干涉镀膜工艺是真空管的 镀膜技术得到进一步的发展,吸收率 更高、散热率更低。
吸气剂
4.作用: 1.类型 蒸散型吸气剂 非蒸散型吸气剂 a.在短时间内提高管内的真 空度,有利于缩短排气时间。 b.吸除封离后管内剩余气体 及器件在工作时处于高温状态 下各部件所放出的气体。 c.吸除器件启动和反常工作 时的突发性放气,以保证器件 内良好的真空状态,延长使用 寿命,提高器件可靠性。
环形封口 端退火
罩玻璃管与吸热管开 口端环形熔封
真空的获得
a.低真空的获得:一般采用旋片式机械泵,工 作的原理是基于变容作用,用油来保持运动部 件之间的密封,靠机械的办法,使某一密封空 间的容积周期性地增大(抽气)、缩小(排 气),从而达到连续抽气和排气的目的。工作 的范围为760~5×10-4托。
热管式真空管
(1)玻璃-金属热管式真空集热管 基本构造
热管式真空管集热管是吸热体真空集热管的一种,它由 热管、金属吸热板、玻璃管、金属封盖、弹簧支架、蒸 散型消气剂和非蒸散型消气剂等部分组成,其中热管又 包括蒸发段和冷凝段两部分。
工作原理及优点
热管是一种高效导热元件,安装在全玻璃真空 管中。热管和玻璃真空管之间有与二者紧密接触 的金属翅片,将玻璃管转换的太阳能热量传导给 热管蒸发段,热管再利用内部真空状态下工质的 蒸发吸热和放热冷凝,将这一热量传导到被加热 流体中。这样既实现了玻璃管不直接接触被加热 流体,解决了全玻璃真空管集热器的一系列缺点 ,又保留了全玻璃真空管在低温环境中散热少, 加热工质温度高的优点。
真空管太阳能热水系统设计、节能分析及运行管理

装在 屋 顶 平 面 ,主 要 设 备 包 括 真 空 0. / m ・℃ ) 7W ( 。
图 2 。
集热管 470 0 支、储 热水箱 6 、恒 个
集 热真空管 ,理论效率为 1 0 2 ( 径 2 0 5mm , 0 ~10 直 6
L 5 ℃ 热水 ) m 有 效 采 光 面 积 ) (5 / ( , 容积 6 6 ) .7m ,恒
黄建辉 :深圳市地铁 有限公 司,工程师 ,深圳 5 8 4 10 0
● MRITS 42 6硬 璜 轨 交 ON RI 10 代 市 - 置 UU AT 0  ̄ N
关 键 词 :真 空 管 ; 太 阳 能 ;热 水 系统 ; 强制 循 环 ; 节 能 7 5m ) . ,合 计 储 备 容 积 5 。 5 m
2 2 系统方案 .
考 虑 到 屋 顶 真 空 管 集 热 组 数 量
多、 分布面积较大 , 设计将蓄热水箱
1 工程概 况
组 各 台离 考 虑到屋 顶花架梁对采 光的遮 蔽影 及 集 热器 分 为 3 , 组 配 置 2 响 , 热 效 率 按 9 (5 热水 )mz 心 式 管 道 泵 ,进 行 间 歇 强 制 循 环 收 产 0L5 ℃ /
短 路或 密封泄 漏 ( 响 出水压 力 ) 影 等 故 障 时 ,控 制 箱 立 即 自动 切 断 故
控制器联锁 ;混 水电磁 阀受蓄热水
( )加 压 供 水 系 统 。 水 加 压 障 水 泵 的 电源 ,同时 有 故 障 显 示 和 5 供
箱 水 温 控 制 ,当 蓄 热 水 箱 水 温 超 过 泵 为 变 频 水 泵 , 压 力 及 变 频 控 制 , 报 警 。 受 6 ℃时 阀 门开 启 , 防止 超 高 温 热水 将 适 量 恒 温 热 水 送 到 客 房 卫 生 间 ; 0 ( ) 电磁 阀 控 制 箱 技 术 要 求 : 2
太阳能热水系统的设计与应用案例

太阳能热水系统的设计与应用案例太阳能热水系统是一种利用太阳能直接或间接加热水的技术,它是一种环保且节能的热水供应方式。
在本文中,我们将探讨太阳能热水系统的设计原理,并通过一个应用案例来说明其实际应用价值。
一、太阳能热水系统的设计原理太阳能热水系统的设计原理基于太阳能的收集和转换。
主要包括太阳能集热器、热水储存装置、热水循环管道和控制系统。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水系统的核心组件。
它通常由太阳能热管、平板集热器或真空管集热器等组成。
太阳能集热器的作用是将太阳辐射能转换为热能,并传导给储水装置。
2. 热水储存装置热水储存装置用于存储从太阳能集热器传导过来的热能。
常见的储水装置包括热水箱和热水储罐。
热水储存装置应具备一定的保温性能,以保持储存热水的温度。
3. 热水循环管道热水循环管道将储存于热水装置中的热水输送到使用点。
它通常由热水管、循环泵和阀门等组成。
热水循环管道的设计应合理,以确保热水能够高效地输送到各个使用点。
4. 控制系统控制系统用于监测和调节太阳能热水系统的运行状态。
它通常由温度传感器、控制器和执行机构(如阀门或泵)等组成。
控制系统可以实现自动控制、定时控制和温度调节等功能,以满足不同使用需求。
二、太阳能热水系统的应用案例以下是一家住宅小区中太阳能热水系统的应用案例。
该小区共有100户居民,为了满足居民们的热水需求,设计了一套太阳能热水系统。
该系统采用平板集热器作为太阳能集热器,并设置了50台热水箱作为热水储存装置。
所有的热水储存装置都通过热水循环管道连接起来,以实现热水的输送。
为了保证热水的稳定供应,系统还安装了控制系统,根据不同的需求自动调节太阳能热水系统的运行。
在实际应用中,该太阳能热水系统取得了显著的效果。
首先,它能够满足小区居民的热水需求,几乎不需要使用传统的电热水器或燃气热水器。
其次,太阳能热水系统的运行非常稳定,几乎不受外界环境影响。
再次,该系统的安装和维护成本相对较低,具有一定的经济效益。
热管真空管太阳热水系统设计(doc 10页)

热管真空管太阳热水系统设计(doc 10页)1 热管真空管太阳热水系统工作原理(1)热管真空管热管真空管的结构如图1所示。
太阳光透过玻璃管照射在吸热板上,太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能。
吸热板吸收的热量迅速将热管内少量工质汽化,并迅速上升到冷凝端,放出汽化潜热后冷凝成液体,在重力作用下流回热管蒸发端。
利用热管内少量工质的汽—液相变循环过程可连续地将吸收的太阳能传递到冷凝端加热水。
为使热管内冷凝后的液体工质流回蒸发端,热管真空管工作时与地面的倾角应大于10°。
(3)热管真空管太阳热水系统图3所示为热管真空管热水系统工作原理图。
热管真空管集热器吸收太阳辐射将水加热,循环泵将储水箱中的低温水输入集热器进行循环加热。
循环泵的工作由光控仪控制,当太阳辐照度达不到设定值时,循环泵不工作;如当全天达不到设定辐照度时,也可由辅助加热装置进行加热。
图3热管真空管热水系统工作原理图2 系统主体设计的依据在进行太阳热水系统设计时必须掌握一些基本资料,作为设计的依据。
(1)用户要求主要包括:用水量、水温、用水时间的要求;要不要辅助加热,采用何种辅助能源。
(2)建筑物的情况主要包括:热水系统安装平面(屋面)的具体尺寸,屋面荷载和承重梁分布情况,屋面正南方向有无建筑物的遮挡,水源和电源情况;让用户提供屋顶平面和结构图纸。
3 太阳热水系统工程参数的确定(1)系统的朝向在北半球,集热器阵列朝向正南。
(2)集热器面积(a)北京地区采用热管真空管集热器(在日照17000KJ/m2.d条件下),每平方米集热面(4支热管真空管)从上午9时至下午3时,水温设定在40—60℃时,春秋季产热水量60—70L/m2.d,夏季产热水量70—80L/m2.d,冬季产热水量50—60L/m2.d。
我们根据用户的实际需要来选定平均日产水量。
若系统全年使用,特别是要保证冬季的用水量,推荐以50—60L/m2.d(水温40℃以上)产水量为标准来确定集热器面积。
热管真空管集热器及太阳能热水系统

Application of evacuated-tube heat pipe solar collector and solar water heating systems
YAN Jun1,2
(1.Department of Mechanical Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China; 2.Institute of Thermodynamics and Thermal Engineering, University of Stuttgart, Stuttgart 70550, Germany)
different systems.
Key words: heat pipe; evacuated-tube heat pipe solar collector; solar water heating system
1 热管真空管 太阳能热水器所用的热管一般为重力热管,
蒸发段在热管的下部,冷凝段在上部,内部没有 吸液芯。 平衡时,热管中的液态工质处于饱和状 态,工质气体为饱和气体。 太阳辐射透过真空管 照射在吸热翼片或传热介质上, 蒸发段被加热, 液态工质接收管壁传输的热量而温度升高。 当工 质的温度高于饱和温度时,工质被气化,压力也 随之增大,气化产生的蒸气向压力较低的冷凝段 流动。冷凝段受管外介质冷却,温度不变。当蒸气 压力大于饱和压力时,蒸气凝结为液体,放出气 化潜热,凝结液依靠自身重力从冷凝段流回蒸发 段。 利用热管工质循环往复的气液相变,连续不
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严 军 热管真空管集热器及太阳能热水系统
第一种采用热压封接技术将带有平板翼片 的、 具有抗冻性能的铜—水热管封装在单层真空 管内; 第二种将带有圆筒形翼片的热管封装在全 玻璃真空管内, 通过管内热空气向紧贴内管表面 的翼片传热; 第三种将热管封装在全玻璃真空管 内, 真空管内腔和热管外壁之间注入高沸点液态 传热介质[1]。 2 热管真空管集热器
真空管太阳能集热器

真空管集热器真空管集热器是在平板集热器基础上发展起来的新型集热装置。
按照吸热体的材料分类,可分为玻璃吸热体真空管(或称为全玻璃真空管)集热器和金属吸热体(玻璃—金属)真空管集热器两大类。
(一)全玻璃真空管集热器1、全玻璃真空的基本结构全玻璃真空管由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、弹簧支架、消气剂等部件组成,其形状如一只细长的暖水瓶胆(图3- )。
图3—全玻璃真空管结构示意图1.外玻璃管2.内玻璃管3.选择性吸收涂层4.真空5.弹簧支架6.消气剂7.保护帽全玻璃真空管的一端开口,将内玻璃管和外玻璃管的管口进行环状熔封;另一端分别封闭成半球形圆头,内玻璃管用弹簧支架支撑于外玻璃管上,以缓冲热胀冷缩引起的应力。
在内玻璃管和外玻璃管之间的夹层抽成高真空。
在外玻璃管尾端一般粘结一只金属保护帽,以保护抽真空后封闭的排气咀。
内玻璃管的外表面涂有选择性吸收涂层。
弹簧支架上装有消气剂,它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体,起保持管内真空度的作用。
2、全玻璃真空管集热器的基本结构若干支真空管按照一定规则排列成的真空管阵列与联集管(或称为联箱)、尾托架和反射器等部件一起组成一台真空管集热器(图3—)。
全玻璃真空管集热器的联箱一般有圆形和方形两种,多采用不锈钢板制作,集热器配管接头焊接在联箱的两端。
联箱的一面或两面按设计的真空管间距开孔,真空管的开口端直接插入联箱内,真空管与联箱之间通过硅橡胶密封圈进行密封。
为了提高真空管集热器的性能,一些厂家的产品在真空管阵列的背面增设了反射板,其中多为平面漫反射板,一般采用铝板或涂白漆的平板制成。
因为反射板长期暴露在空气中,容易积聚灰尘和污垢,需要经常清理,否则反射效果会受到影响,并且反射板增大了集热器的风阻,影响集热器安装的稳定性,所以,风沙比较大的地区不宜安装带反射板的集热器。
图3— 全玻璃真空管集热器结构示意图1.全玻璃真空管2.联集管3.保温层4.保温盒外壳5.密封圈6.配管接口7.反光板8.尾托架按照真空管的安装走向的不同,全玻璃真空管集热器可分为竖直排列(南北向)和水平排列(东西向)两种排列形式,其中水平排列又有水平单排和水平双排两种形式,(图3— )。
太阳能热水系统设计
太阳能热水系统设计首先,在太阳能收集方面,可以使用太阳能集热器将太阳能转化为热能。
常见的太阳能集热器包括平板集热器和真空管集热器。
平板集热器由一个黑色的吸热板、管道和玻璃罩组成,它可以吸收太阳辐射的热能,并将其传递给水。
真空管集热器由多个玻璃真空管组成,每个管内有一个热管,它们可以将热能传递给集中管,再通过管道传递给水。
选择太阳能集热器时,需要考虑其效率、耐用性和成本等因素。
其次,在热水储存方面,可以使用热水储罐来储存热水。
热水储罐通常包括外壳、保温层和内胆。
保温层可以减少热能的散失,并保持热水的温度。
热水储罐的容量应根据需要来确定,以确保足够的热水供应。
此外,可以考虑安装热水循环系统,将冷水输送至太阳能集热器,以提高热水储存的效率。
最后,在热水利用方面,可以采用不同的方式将热水用于热水供应。
常见的方式包括热水循环系统、热水地暖和热水器等。
热水循环系统可以将热水循环供应给不同的用水点,以减少热水的等待时间。
热水地暖可以通过将热水通入地暖管道来实现室内供暖。
热水器可以提供热水供应,以满足日常生活和洗浴等需求。
选择热水利用方式时,需要考虑其效率、适用性和经济性等因素。
除了上述设计要素,还需要考虑太阳能热水系统的运行和维护。
太阳能热水系统的运行需要考虑太阳能的可利用程度和供热需求之间的匹配。
可以通过安装温度控制和循环泵来控制太阳能热水系统的运行。
此外,还需要定期检查和清洁太阳能集热器,以确保其正常运行和高效利用太阳能。
综上所述,太阳能热水系统的设计需要同时考虑太阳能收集、热水储存和利用等方面。
通过选择适合的太阳能集热器、热水储罐和热水利用方式,可以实现太阳能热水系统的高效和可持续利用。
此外,还需要注意系统的运行和维护,以确保系统的正常运行和使用。
热管真空管太阳能热水系统的安装施工
热管真空管太阳能热水系统的安装施工热管真空管太阳能热水统的安装施工主要包括进场准备、基础施工、钢结构施工、集热器安装及管路施工、保温施工、水箱安装、电控施工、试车运行等,工程型太阳能系统与常规建筑供热水或空调设备系统相比,主要是增加了集热器和蓄热箱,而且集热器放在屋顶,蓄热水箱置于室内或屋顶。
因此,与常规建筑安装工程相比,工程开始时,必须与土建及其它有关工程周密协商,工程开工后也必须随时进行调整。
(一)进场和各项检查工作1、图纸,技术文件和标准法规准备(1)工程施工图识读和技术交底,施工人员通过识图和技术交底,理解设计意图,如发现问题应及时反映补救,以防造成大的损失。
通过设计人员更改设计,才能正式施工。
(2)遵守标准和法规集热器大多安装在屋顶,因此,安装强度计算、固定载重、风载系数、积雪载重以及允许应力等数值,应按建筑标准的规定设计,必须有足够强度,同时也要考虑地震的影响。
集热器以外的设备,必须按规定放在适当的地方(有维修保养的场地、离墙壁的距离等)。
遵守与施工安全有关的法规:建筑标准法规;消防法规;给排水法规;煤气管道法规;电气法规;锅炉和压力容器安全法规;劳动安全卫生法规等(3)严格执行标准,如GBJ15-88建筑热水供应设备标准;GB/T18713-2001太阳能热水系统,设计安装及工程验收技术规范等。
2、现场检查和准备安装场所检查(1)集热器、蓄热箱等搬入前,要仔细检查设备安装场所,对设备的运行重量,要有足够的强度和安全保证安全;设备运行时不引起共振;应考虑防震和隔音;为了设备的维修保养,要有足够的场地和间距操作运行,按建筑物工程进度和起重设备的状况等,保证安全可靠的进行作业,较重的设备尽量不用手搬运。
(2)只搬入必须的数量应根据施工进度,只搬入必须的集热器数量,防止白白占用场地,弄脏及碰坏设备,影响施工等。
(3)搬运路线和场地条件搬运之前,调查了解搬运现场四周的交通情况和场地条件,防止因场地松软、道路下有沟渠、重物通过时发生下陷等问题。
真空管太阳能热水器工作原理
图解真空管太阳能热水器工作原理晨怡热管/news/212006-10-11 1:05:01日期:2005-4-27 19:55:02 来源:原创查看:[大中小] 作者:未知热度:真空管太阳能热水器自然循环工作原理示意图工作原理直插式全玻璃真空集热管太阳能热水器是利用真空集热管,具有的高吸收率和低发射率,将吸收的太阳辐射转换成热能,利用冷水比重大,热水比重小的特点,在真空管内形成冷水自上而下,热水自下而上的自然循环,使整个水的温度逐步升高,达到一定温度。
由于真空玻璃管是圆形的,具有对太阳广源自然跟踪的特点,再加上反光板的反射原理,使玻璃管四面受光面面俱到,集热效果时间更长,水温更高,即使高寒地区一年四季也可正常运行。
热水器结构与特点多台串联可为企事业旅馆、部队、单位集体供水龙头一开、热水即来——温情所至水压特大,可做按摩式洗浴——贵宾待遇多路放水,同时使用——随心所欲此种阳台壁挂式太阳能热水器外形优美,豪华大方,布局合理,用于解决楼顶不能存放太阳能热水器的优质产品。
特点:1、环保自动运行——好2、无任何辅助水箱——真好3、安装不受楼顶结构限制——真是好4、可见缝插针,方便快捷——实在好天承太阳能热水器是咱老百姓的朋友天承“全天候”太阳能热水器每年365天,天天有热水每天24小时,时时可供热天承太阳能热水器小康家庭必不可缺的产品太阳能、燃气、电热水器,经济效益对比表类型太阳能热水器燃气热水器电热水器装置投资1500元1500元2800年装置寿命15年6年8年每年燃料费0元600元800元15年总费用1500元10500元14800元危险系数无可能可能环境污染无有有热水器的安装及使用注意事项1、热水器的安装工作建议有专业人员承担;2、热水器安装地点应平坦,前方没有遮挡物体;3、所有真空管轴线一定要在同一平面上保持水平状态;4、热水器安装必须牢固稳定,避免由此所造成的不良现象;5、安装时应对室外水管给予保温,以防冬季造成管道冻结,影响正常使用。
热管真空管太阳能供暖系统的安装施工
热管真空管太阳能供暖系统的安装施工简介热管真空管太阳能供暖系统是一种高效、环保的供暖方式,能够有效利用太阳能进行供热。
本文档将介绍该系统的安装施工步骤。
准备工作在开始安装施工前,需要做好以下准备工作:1. 确定安装位置:选择一个能够接收充足阳光的位置,通常是房屋屋顶或阳台。
2. 安全考虑:确保安装地点没有遮挡物和危险因素,如大树、电线等。
3. 配套材料:准备好所需的热管真空管太阳能供暖系统以及安装所需的配件和工具。
施工步骤以下是热管真空管太阳能供暖系统的安装施工步骤:1. 安装支架:依照安装图纸和说明书,将支架固定在预定位置上。
2. 安装太阳能集热器:将太阳能集热器安装到支架上,并确保固定牢固。
3. 连接供水管道:根据供暖系统的设计,将供水管道与太阳能集热器的进水口连接起来。
4. 连接回水管道:将回水管道与太阳能集热器的回水口连接起来。
5. 安装热水储存箱:根据系统设计,将热水储存箱安装在适当位置上,并连接与集热器的供水管道。
6. 连接热水管道:将热水储存箱的出水口与供热设备(如暖气片或暖气管网)的进水口连接起来。
7. 安装辅助设备:根据系统设计,将辅助设备(如水泵、控制器等)安装到适当位置上,并连接相应管道。
8. 验收测试:完成安装后,进行系统验收测试,确保各项安装工作以及管道连接是否正常。
9. 调试运行:按照系统使用说明书进行系统调试运行,确保系统能够正常工作。
注意事项在安装施工过程中,需要注意以下事项:- 安装过程中应注意安全,避免发生意外事故。
- 系统安装需要按照相关规范和要求进行,确保质量和安全性。
- 在现场施工时,应遵守安全操作规范,保护自己和他人的人身安全和财产安全。
以上是热管真空管太阳能供暖系统的安装施工步骤及注意事项。
希望对您有所帮助!。
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热管真空管太阳热水系统的设计
摘要:热管真空管是一种高效的太阳能集热元件,它具有工作温度高、承压能力大、耐冷热冲击、抗冰雹等独特的优点。
热管真空管组成的太阳热水系统,运行可靠,安装方便,适应性强,深受用户欢迎。
本文简要介绍热管真空管太阳热水系统的有关设计问题,供大伙儿参考。
1 热管真空管太阳热水系统工作原理
(1)热管真空管
热管真空管的结构如图1所示。
太阳光透过玻璃管照耀在吸热板上,太阳选择性汲取膜将太阳辐射能转化为热能。
吸热板汲取的热量迅速将热管内少量工质汽化,并迅速上升到冷凝端,放出汽化潜热后冷凝成液体,在重力作用下流回热管蒸发端。
利用热管内少量工质的汽—液相变循环过程可连续地将汲取的太阳能传递到冷凝端加热水。
为使热管内冷凝后的液体工质流回蒸发端,热管真空管工作时与地面的倾角应大于10°。
图1热管真空管结构图
(2)热管真空管集热器
图2所示为热管真空管集热器结构示意图。
由该图可见,每支热管真空管的冷凝端通过导热块将热量传递给集管,不断加热其中的水。
真空管的冷凝端与导热块刚性连接,被加热水不流经真空管,因此安装十分简单,即使真空管发生损坏,太阳集热器的工作并可不能因此而中断。
图2热管式真空管集热器简图
(3)热管真空管太阳热水系统
图3所示为热管真空管热水系统工作原理图。
热管真空管集热器汲取太阳辐射将水加热,循环泵将储水箱中的低温水输入集热器进行循环加热。
循环泵的工作由光控仪操纵,当太阳辐照度达不到设定值时,循环泵不工作;如当全天达不到设定辐照度时,也可由辅助加热装置进行加热。
图3热管真空管热水系统工作原理图
2 系统主体设计的依据
在进行太阳热水系统设计时必须掌握一些差不多资料,作为设计的依据。
(1)用户要求
要紧包括:用水量、水温、用水时刻的要求;要不要辅助加热,采纳何种辅助能源。
(2)建筑物的情况
要紧包括:热水系统安装平面(屋面)的具体尺寸,屋面荷载和承重梁分布情况,屋面正南方向有无建筑物的遮挡,水源和电源情况;让用户提供屋顶平面和结构图纸。
3 太阳热水系统工程参数的确定
(1)系统的朝向
在北半球,集热器阵列朝向正南。
(2)集热器面积
(a)北京地区采纳热管真空管集热器(在日照17000KJ/m 2.d条件下),每平方米集热面(4支热管真空管)从上午9时至下午3时,水温设定在40—60℃时,春秋季产热水量60—70 L/m2.d,夏季产热水量70—80L/m2.d,冬季产热水量50—60L /m2.d。
我们依照用户的实际需要来选定平均日产水量。
若系统全年使用,特不是要保证冬季的用水量,推举以50—60L/m2.d(水温40℃以上)产水量为标准来确定集热器面积。
(b)太阳热水系统提供淋浴用热水时,用水量可参照国家颁布的《室内给排水热水供应设计规范》的有关规定,水温在4 0℃以上时,平均每人每次的用水量为35—40L。
因此,用水量。