烟台市高层住宅太阳能热水系统设计

课 程 设 计

设计题目：小高层住宅太阳能热水系统设计

姓 名 *** 院 系 专 业 年 级 学 号 *********** 指导教师

烟台市高层住宅太阳能热水系统设计

1.1安装地区的地理与自然条件分析：

根据烟台年总辐射数据（单位MJ/㎡）： 月一十一月 十二月 份 月 斜面 日均辐照量 11.419 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 12.52 16.835 16.576 17.378 16.315 13.792 14.621 16.127 15.401 11.954 9.752 1.2系统设计计算

⑴ 水量的确定：

太阳能热水为11层居民楼。依据《建筑给水排水设计规范》（GB 50015—2003），对于有集中热水供应和沐浴设备的住宅，热水温度按40℃计时，每人每日日用水定额为100L，共计22户。

用水人数每户按3人计，用水人数总计66人 （2）系统日耗热量、热水量计算 （1）系统设计日用水量

式中：QW——日平均用热水量， （L）；

Qw?mqrm——用水计算单位数（人数 66人）； q——热水用水定额，100L

根据上述公式可以计算出楼的日均用热水量。居民楼共需要热水量为Q=6600L/d，热水系统设计成直流式定温放水温差强制循环热水系统。 系统平均日用水量

式中QW--平均日用热水量 qar--日平均用水定额50L m --用水计算单位数，66人 则 Q=3300 L/d

1.3设计小时耗热量、热水量的计算

(1)设计小时耗热量

mqrc(tr-tL)?rQh?Kh3600T

式中--m 用水人数 66人

--q热水用水定额，100L

r c--水的比热容4187 --热水温度40

--冷水温度 12

tr?r--热水密度，0.983kg/L

tLKh--小时变化系数，4.8

T--每日使用时间 24 h

W 则 Qh?8804 (2)设计小时热水量

qrh?Q1.163(tr?tL)?r

式中

qrhQh--设计小时热水量L/h --设计小时耗热量,W

tr --设计热水温度 40

tL--设计冷水温度 12

?r--热水密度，0.983kg/L

则

qrh?275L/h

1.4热水循环流量、设计秒流量计算

（1）全日供应热水系统的热水循环流量

qx?QS1.163?t?

式中qx--全日供应热水的循环流量，L/h Qs--配水管道热损失，去耗热量的5% ?t--配水管道的热水温度差，取5℃ ?--热水密度，取0.983kg/L 则qx?77L/h

（2）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

Uo?qrmKh(%)0.2NgT?3600

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，100L/h

m--每户用水人数，3 Kh--热水小时变化系数4.8

Ng--设置的卫生器具给水当量数，2

T--用水时数，24h

0.2--单个卫生器具给水当量的额定流量L/s

则Uo?4.17%

查建筑给水排水设计规范（GB 50015-2003）得系统热水供水管的设计秒流量为Q=2.07L/s

1.5太阳能集热系统设计

（1）太阳能集热器的定位

太阳能集热器布置为面向正南，与房顶成25度角。

（2）确定太阳能集热器的采光面积

Ac?QwCw(tend?tL)fJT?cd(1??L)

2

式中 Ac--直接系统集热器采光面积，m Qw--平均日用热水量，3300L/d Cw--水的定压比热容，4.187kg/ tL--水的初始温度，12℃

tend--储水箱内水的终止温度，40 ℃ f--太阳能保值率；0.5

JT--年平均集热器倾角表面上年平均日辐射量，14547kJ/㎡ ?cd--集热器全日集热效率 ?L--管道及储水箱的热损失率 集热器年平均集热器集热效率?cd 年平均日辐照度G=535.2/㎡ 归一化温差X

（t?t）X?iaG

式中ti--集热器入口温度

ti?tL2?f?tend?tL??tL???5?21.333℃

（kg?oC） ta--烟台年平均日室外温度12℃ 则归一化温差0.012

根据归一化温差查集热器厂家提供的集热器效率曲线图，的确定管路及储水箱热损失率?L取0.2

将以上数据带入Ac?26.4㎡，集热器规格为单块4㎡，则需要7块。

?cd为63%

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