水系统储热水箱和辅助热源设计探讨
太阳能热水器辅助加热方案分析
太阳能热水器辅助加热方案分析摘要：作为新能源，太阳能具有普遍、环保、长久等优点，我国的太阳能资源很丰富，具有良好的太阳能利用条件。
目前太阳能使用最多的是在供热和光伏发电两方面，由于受地区、季节、天气、时间等方面的影响，太阳能不是很稳定，为保证热水供应温度的稳定，太阳能热水系统必须配备辅助热源。
目前出现电辅助加热、热泵辅助加热、燃气辅助加热等辅助加热方式。
关键词：太阳能；热水器；辅助加热1.电加热电加热作为辅助热源，一般多用于集热器与热水箱为一体的太阳能热水器。
由于电加热比较方便，故电加热常被选用作为一种辅助加热方法。
目前绝大部分厂家采用的方法是在太阳能热水器的水箱里安装电加热管。
原理图如图：优缺点分析：优点就是方便，且成本较低，不需要复杂的技术问题，但越简单越凸显其缺点存在。
①首先是电加热的能耗比低，且作为二次能源，不节能。
②封闭式热水器、出口敞开式热水器、水箱式热水器、水槽供水式热水器、低压式热水器等这几种热水器的电辅助加热结构缺少对水位的控制，在正常使用中经常会出现储水箱内水位低于电热管平面，使电热管出现干烧现象。
③太阳能热水器中的电辅助装置内一般装有的热熔断体图-1电加热原理图或非自复位的热断路器温度在140℃一190℃之间。
在太阳能热水器出现空晒的情况下，其储水箱中空气温度常常能达到200℃一300℃。
因此，其内的热保护装置在空晒的热冲击下断开，使电辅助加热装置失灵而不能使用。
④目前市场上太阳能热水器辅助电加热器的控制系统几乎都不具有温度控制功能，有些热水器即使有此功能，也由于控制精度不高，存在过烧现象而严重浪费电能。
由此可见电辅助加热存在较大的安全隐患。
2.热泵加热热泵技术是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源吸收低品位热能，并将其传输给高温热源，以达到制热的目的。
通常是以消耗一部分电能为补偿，通过热力循环，将环境介质水、地热源、空气等贮存的能量（热量）加以利用。
热泵辅助加热包括地源热泵加热、空气源热泵、水源热泵等。
蓄热水箱的设计与实验分析
积。 根据文献［ 绍， １ 月份， ［ ３ 价 在 和７ 这种典型的四口
之家其每天日 用水量分布如图 ２ 。图中的纵坐标为逐 时耗热水量占全天耗水总量的百分 比， 横坐标为小时 数。从图２中可以看出， 在空调大部分运行时间（２ １： ａ ０－２： ） 热水耗量约占全天热水供应量的 ５ ０ ２ ０ 内， ０ ０ １压缩机；－ 一 ｚ蒸发器；一 ３冷凝器；－ ａ节流机构； 蓄热水箱ａ－ ５ － 四通换向阀； ７ 汽液分离器 ；一 － ８ 水泵 ；－ １一 ９ －５ 电磁阀 １－ ６ 安全阀；７ 电加热器 １一 以上， 而在早上的 ７ ０ ２ ０ ： －１： 之间， ０ ０ 热水耗量约占全 天热水供应量的４ ， ０ 其余时间的热水耗量只占不到 图 １ 带热水供应的节能型空调系统原理图
12蓄热水箱的结构设计由于该蓄热水箱其实是一个浸没式的水冷冷凝建筑热能通风空调2006器而有关这种浸没式的水冷冷凝器传热及换热系数计算资料较少参考文献5及文献6中的浸没式水冷换热器的传热系数和热流密度并取热流密度1400wm已经经过校核计算可以采纳来设计计算盘管的大小和长度
文章编号：０３０４ （０６０－７－ １０－３４２０ ） ０４５ ２
自动记录。
格为０ ２１ ， １ｘ ｍ 形状为螺旋形； ｍ 制冷剂流向为： 制冷
剂在换热盘管内冷凝换热， 上进下出； 水的流向为： 冷 水下进， 热水上出。该蓄热水箱的形状为圆柱形的立 式水罐， 上有封头。其结构参数详见表 １ 。 表 １ 蓄热水箱结构一览表
名称 规格
２ ４ ６ ８ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ２ ２ ２ ２ ２ （ ３ ５ ７ ９ ０ ２ ４ ６ ７ ９ ０ ２ ４ ） １ ３ ５ ８ １ ３ ｈ
图２ 家庭生活用热水量日 逐时变化规律 由于蓄热水箱的容积并不能完全容纳水， 要剔除 盘管的容积及底层温度较低的水的容积， 故本文引人 了容器的容纳能力系数 Ｓ这里的 Ｓ ０ ５其中Ｓ ， 取 ．， ７ ＝ 需要储存的热水量 ／ 蓄热水箱的容积。主要考虑在早 晨 的 ４ ％日用热水量 ，故蓄热水箱的容积 Ｖ为 ： ０
恒温水箱系统设计
恒温水箱系统设计引言：恒温水箱系统是一种常见的热水供应设备，主要用于家庭、学校、酒店等场所的热水供应。
设计一个高效稳定的恒温水箱系统，不仅需要考虑热水的供应和保温效果，还需要将能耗降到最低，提高系统的可靠性和安全性。
本文将从系统的结构、工作原理、控制策略和优化设计等方面进行详细探讨，希望能为恒温水箱系统的设计提供一定参考。
一、系统结构设计1.热水储存槽：热水储存槽是恒温水箱系统的核心组件，主要用于存储热水并保持温度稳定。
槽体材料可选用不导热的材料，内部应进行防腐处理。
由于热水具有膨胀特性，应在槽体设计上考虑到热胀冷缩的因素。
2.加热装置：恒温水箱系统的加热装置可以采用电加热器、太阳能板加热器或燃气加热器等，根据实际情况选择合适的加热源。
加热装置要具有良好的能效和稳定性，确保热水能够快速达到设定温度，并保持稳定。
3.维持温度装置：为了保持热水的恒温性，需要在系统中加入维持温度装置，例如温度传感器和温控器等。
温度传感器用于实时监测热水的温度，而温控器则通过与加热装置进行联动，调节加热功率，控制热水的温度在设定范围内。
二、工作原理1.加热过程：当恒温水箱系统开始工作时，温控器会检测热水的温度，如果低于设定温度，则启动加热装置进行加热。
加热装置向热水储存槽中提供热量，使热水温度逐渐升高，直到达到设定温度为止。
2.储存过程：当热水的温度达到设定温度后，温控器会断开加热装置的供电，停止加热过程。
此时，热水会继续以热胀冷缩的方式保持恒温状态，并由热水储存槽提供热水供应。
3.供水过程：当有需求时，用户可以通过水龙头或其他水位供水装置获取热水。
供水过程中，恒温水箱系统会根据监测到的热水温度实时调节加热装置的功率，确保供水温度保持恒定。
三、控制策略1.开关控制策略：在恒温水箱系统工作过程中，可以采用开关控制策略，即当热水温度低于设定温度时，系统自动启动加热装置进行加热，温度达到设定值后停止加热。
这种控制策略简单易实现，但可能会产生温度波动较大的问题。
储能水箱探讨
储能水箱探讨姓名：蒋桂春2015年1月19日储能水箱二、储能水箱的技术发展1太阳能热源：太阳能储能水箱2空气能热源：热泵交换水箱3燃气热源：壁挂炉储能水箱三、盘管技术1不锈钢内盘管2搪瓷内盘管3不锈钢波纹盘管4铜盘管四、德国威能水箱效换率测试结果五、德国威能保温能效测试结果六、公司生产储能水箱技术探讨1搪瓷储能水箱第一章绪论1储能水箱应用领域的延展原本单一的能源利用以及单一的热水使用需求已不再是未来的市场发展趋势。
一种以太阳能、空气能以及天然气等能源有效组合的多能源集成系统逐渐受到市场青睐。
这种多能源集成系统一方面是多种能源的有效利用，一般优选太阳能、空气能等可再生能源为主能源，辅助使用天然气等清洁能源；另一方面是满足多样化需求，如采暖+制冷+生活热水的三联供系统，这也意味着太阳能搪瓷内胆储热水箱的应用领域在不断延伸，拓宽到了热水、采暖以及制冷等领域。
顾名思义，多能源热水器利用多种能源进行热水供应。
一般而言有两大方式：一个是太阳能热水器+燃气热水器组合而成的太阳能-燃气热水系统，另一个是太阳能热水器+热泵热水器组合而成的太阳能-热泵热水系统。
这两套系统均以太阳能为优选能源方式，产品更节能，使用起来更舒适。
2.关注焦点理念变化1 ）卫生、节能、环保欧盟对热水器等家电产品在RoHS、PAHs、WEEER、EACH、ErP方面有管控要求，我国也已经在卫生、环保、节能等方面出台类似的要求。
2）用户舒适性的追求随着生活水准的提高，用户对热水器的要求从原来节能优先向舒适优先转变。
如果我们一味强调太阳能免费能源，这容易给消费者造成误解，为节能而忽略舒适性，消费者就会认为太阳能热水系统不好用。
因此，舒适度是我们这些节能产品满足消费者的首要诉求点。
3）由储水箱延伸至提供热水系统解决方案储水箱是热水系统中的一个基点，要使储热水箱的应用领域愈加广泛，则需从热水系统解决方案的高度来为用户设定。
如果仅局限于储热水箱的研发、设计以及生产，而忽视其系统应用的匹配性以及建筑应用环境的和谐性，那么这种以产品论产品的储热水箱必定是一款失败的产品。
太阳能热水系统蓄热水箱温度分层作用研究_于国清
F
c i
=
1 , 如果 T s, i -1 ≥ Tc, o > Ts, i 0 , 如果 i =0 或者 i = N +1
0 , 其它
2)定义函数
F
L i
,
用来描述水箱的哪层接受自来
水上水
1 , 如果 i =N 以及 TL, r < Ts, N
F
L i
=
1 , 如果 T s, i-1 ≥ T L, r > Ts, i 0 , 如果 i =0 或者 i = N +1
本文以一 个普通居民楼 的一个单元为研 究对 象 , 六层 , 一梯两户 , 共 12 户人家 , 每户三人 , 热水负 荷按 60L (人·天), 60 ℃热水供应 , 则每天需要供应 2160L 热水[ 3] 。
每天的逐时用水量如图 3 所示[ 4] :
72
建筑科学
第 23 卷
图 3 一天 24h 用水量分布
+ mm, i(T s, i-1 -Ts, i) 如果 mm, i >0 mm, i+1(T s, i -Ts, i+1 )如果 mm, i+1 <0
节点越多表示分层效果越好 。当节点数为 3 ～ 4 , 就能表达一个分层较好的系统[ 2] , 因此本文采用
节点数为 4 , 进行模拟分析 。
3 系 统原理图
节点间混合后节点 i 的质量平衡方程表达式 :
mm,1 =0
i-1
N
∑ ∑ mm, i = mc
F
c j
-mL
F
L j
j =1
j=i+1
mm ,N+1 =0
节点 i 的能量平衡方程表达式 :
供热系统合用储热水箱容积论文
供热系统合用储热水箱容积论文【摘要】攀西地区通常选用太阳能作为热水系统的第一热源。
在热水系统的设计中常遇到屋面面积不够，单独的太阳能集热系统不能满足热水用量。
对于中小型建筑太阳能加热系统和空气源热泵联合制热系统，在合用储热水箱的设计应通过计算比较后确定，以在初次投资和以后的运行支出找到平衡点。
1.1太阳能和空气源热泵联合制热系统为响应国家节能减排，发展清洁能源的号召，减少雾霾的产生,当在太阳能资源比较丰富的地方应设置太阳能热水系统。
攀西（攀枝花和西昌）地区贴近云南，日照充足，晴天居多，属于冬暖夏热的区域，非常适合太阳能和空气源热泵的设置。
《建筑给水排水规范》GB50015-2003(以下简称建水规范) [3]对于太阳能加热系统和空气源热泵热水供应系统储热水箱有效容积都有特定公式可查。
但对于某些中小型建筑，为节省投资，太阳能和空气源热泵通常合用一个储热水箱。
建水规范对于这种合用水箱的容积没有一个特定标准。
下面以一个工程实例对此进行分析。
2.1工程实例某宾馆位于西昌市，设计床位m=350人，时变化系数内插法计算得Kh=3.2，热水定额取qr=140L/人•日。
用水时间T=24小时，采用太阳能和空气源热泵系统联合供热。
宾馆设计热水日用水量： =49m3/d宾馆设计热水最大小时用水量 =6.53m3/h2.1.1通过太阳能系统计算储热水箱：公式1式中：Ajz——直接加热集热器总面积(m2)；qrd——设计日用热水量（L/d），以140L/人•日计C——水的比热容，C=4.187（kJ/kg. ℃）；ρr——热水的密度，取ρr=0.9832kg/L；tr——热水温度（℃），tr=60℃；t1——冷水温度（℃），四川地区t1=7℃；Jt——集热器采光面上年平均日太阳辐照量(kJ/m2.d)，参照昆明地区Jt=15551kJ/m2.d；f——太阳能保证率，取f =50%；ηj——集热器年平均集热效率，取ηj =50% ；η1——贮水箱和管路的热损失率，取η1 =20%；代入数据可得，Ajz为859.3m2，太阳能水箱集热系统储热水箱有效容积公式2式中Vr——储热水箱容积（L）qrjd——单位采光面积平均日的产热水量（L/m2.d），直接供水系统qrjd=40～100 L/m2.d，根据我国太阳能资源分区及分区特征，攀西地区属于太阳能条件资源一般地区，取60 L/m2.d。
蓄热水箱对太阳能_水源热泵系统性能特性的影响分析及实验研究_曲世琳
8期
曲世琳等： 蓄热水箱对太阳能水源热泵系统性能特性的影响分析及实验研究
1407
P3 开启。 T S ≤ 停止； 当 T Li － T Lo ≥7℃ 时， 令 F2 = 1 ， 30℃ 时， P2 启动。T S ≤13℃ ， 开启电加热棒， 直至将 水温加热至 18℃ 。
675． 5887 t3 － 40． 1254 t4 + 1． 2528 t5 － 0． 01607 t6 其他时刻： H = 1 。 根据控制流程图， 用 MATLAB 编制程序， 微分 方程组的求解采用欧拉公式进行数值积分。 得到 3
太阳能水源热泵复合地板辐射采暖系统是以 太阳能集热系统辅助水源热泵机组为热源， 以地板 辐射采暖系统为末端装置的复合能源供暖系统 。 蓄 热水箱是连接系统集热部分与供热部分的核心装 置。了解其内部温度分布规律并用于指导系统运行 策略将会在很大程度上提高系统的运行效率 。 精确分析水箱内部温度瞬时分布规律， 使系统 运行更加节能是各国学者争相研究的问题。1985 ［1 ］ 年 Wüstling M D 等 模拟发现， 具有良好分层的热 水系 统 效 率 比 完 全 混 合 系 统 高 37% 。 Sharp M K ［2 ］ 等 通过实验指出， 相对于充分混合的水箱， 分层水 箱能提供更多的热水负荷。1988 年彭 飞等 给 出了蓄热 水 箱 温 度 分 层 的 数 学 模 型； 2004 年 张 鹤 提出蓄热水箱热损失传热方程式， 为蓄热水箱 温度分层分析研究提供了理论依据； 2009 年， 王如 飞 对一座绿色建筑中的太阳能集热器供暖系统 进行实验研究， 并对蓄热水箱的分层进行了分析。 前人的工作已取得可喜的成果， 但针对蓄热水箱分 层研究对系统性能特性的影响仍待进一步研究 。 RFH 本文 在 实 验 研 究 的 基 础 上， 对 SWHP竹等
保暖器零件中的热蓄水箱和水箱隔热的设计
保暖器零件中的热蓄水箱和水箱隔热的设计随着气候变化和能源环保意识的增强，保暖器的应用范围日益广泛。
在保暖器中，热蓄水箱和水箱隔热是至关重要的设计元素。
热蓄水箱的设计影响着保暖器的热量储存能力，而水箱隔热则决定着热能的损失程度。
因此，合理的设计和选择这两个零件对于保暖器的性能至关重要。
首先，让我们来讨论热蓄水箱的设计。
热蓄水箱是用来储存热能的关键组件，它可以在供暖系统停止工作的时候继续向环境散热，提供持续的热源。
在设计热蓄水箱时，有几个关键因素需要考虑。
首先是材料选择。
热蓄水箱应选用具有较高热传导性能的材料，以便更好地传导和储存热能。
常见的材料包括不锈钢、铁、铝等。
此外，热蓄水箱还应具备耐高温、抗腐蚀等特性，以确保其长期稳定的工作。
其次是结构设计。
热蓄水箱通常采用多层结构设计，以增加热储存的效果。
在设计中，应考虑增加热交换表面积来提高热传导效果。
此外，还可以在水箱内部设置隔板或流体流动装置，以增加热储存的表面积和热交换的效率。
最后是体积大小。
热蓄水箱的体积大小应根据具体的使用需求来确定。
如果需要长时间储存热能，则需要较大的容量，以确保持续供暖的能力。
而如果只是短时间储存热能，则可以选择较小的容量。
除了热蓄水箱，水箱隔热也是保暖器设计中不可忽视的一部分。
水箱隔热的设计对于减少热能的损失、提高能源利用效率起着至关重要的作用。
在设计水箱隔热时，应注意以下几个方面。
首先是隔热材料的选择。
常用的隔热材料包括发泡塑料、玻璃纤维、岩棉等。
这些材料具有良好的隔热性能、轻质化和易加工的特点，适合用于水箱隔热。
其次是隔热层的厚度。
隔热层的厚度决定着其隔热效果的好坏。
一般来说，隔热层越厚，保温效果越好。
因此，在设计中需要根据实际需求和预算来确定隔热层的厚度。
最后是隔热层的覆盖。
隔热层的覆盖对于隔热效果也有一定的影响。
常用的覆盖材料包括金属板、PVC板、铝箔等。
这些材料具有一定的防水和保护作用，可有效延长隔热层的使用寿命。
宾馆建筑太阳能热水系统中辅助热源研究
宾馆建筑太阳能热水系统中辅助热源研究
汤雯雯;谭洪卫;庄智
【期刊名称】《建筑热能通风空调》
【年(卷),期】2013(032)005
【摘要】太阳能热水系统由于太阳能资源的不稳定性特点,需要配置辅助能源.常用的辅助热源形式有电直接加热、燃气加热、空气源热泵加热以及燃油加热.本文利用RETScreen分析工具,以宾馆建筑为例建立太阳能热水系统基准模型,选取太阳能资源分区的四个典型城市,对寿命期内能效状况、减排效果、经济性等方面进行分析,确定太阳能热水系统最佳太阳能保证率和辅助热源的地域适用性,进而为太阳能热水系统的设计和选型提供参考.
【总页数】4页(P25-28)
【作者】汤雯雯;谭洪卫;庄智
【作者单位】同济大学机械与能源工程学院;同济大学机械与能源工程学院;同济大学机械与能源工程学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.促进建筑利用太阳能热水系统——《民用建筑太阳能热水系统评价标准》(GB/T 50604-2010)介绍 [J], 张树君
2.太阳能热水系统在宾馆热水供应系统中的应用 [J], 陈伏进
3.兰州太阳能热水系统使用空气源热泵为辅助热源的项目解析 [J], 王亚刚
4.太阳能热水系统辅助热源的选择分析 [J], 赵晋阳
5.新疆地区太阳能热水系统辅助热源选型及效益研究 [J], 孙洪鹏;张广智;李晓萍;陈晨;李以通
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
太阳能热水系统贮热及辅助加热设备优化设计
在国家节能减排政策的大力推动下，太阳能作 为一种绿色环保可再生资源日益受到关注，被视为 最具潜力的能源。２００６年１月１日《民用建筑太阳 能热水系统应用技术规范》（ＧＢ ５０３６４－－２００５）发布 实施，近年来各地政府建筑主管部门又纷纷出台建 筑中强制应用太阳能热水系统的法规，山东、海南、 安徽等省及苏州、深圳等地都出台了一些强制性的 管理办法或规定，同时发布或拟出台地方标准《太 阳能利用与建筑一体化技术标准》，这些强制性规 定提出新建１２层及以下住宅和新建、改建和扩建的 宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，应统 一设计和安装太阳能热水系统，从而促进了太阳能 热水系统在建筑中更为广泛的应用。在建筑中如何
22贮热水箱容积确定及对节能效果的影响民用建筑太阳能热水系统应用技术规范gb503642005只给出了贮热水箱容积的理论计算原则即集中供热水系统的贮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度控制装置等因素按积分曲线汁算确定实际没计中这些数据需要通过模拟软件进行长期热性能分析后才能获得但由于日照条件具有不确定性各个厂家集热器的热性能也不同因此在工程实际中完全依赖软件计算的可能性较小所以实际设计中多参照集热器的产水量进行估算
ＸＵ Ｙｉ．ｓｈｉ
Ｗａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ
１，Ｃｈｉｎａ）
（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ
Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５ １ ８０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｔ ｗａｔｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ ｖｏｌｕｍｅ ｉｎ ｓｏｌａｒ ｈｏｔ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｆｆｅｃｔ
太阳能生活热水系统储热水箱和辅助热源设计探讨
给水排水 Vol 135 No 14 200977 太阳能生活热水系统储热水箱和辅助热源设计探讨赵世明 高 峰(中国建筑设计研究院,北京 100044) 摘要 储热水箱的容积取值应考虑建筑的用水特性,主要晚上用水的建筑,水箱容积应取集热器全天的产热水量;主要白天用水的建筑,水箱容积可取小于全天产热水量。
太阳能热水系统必须设置辅助热源,供热量根据供热(水)调节容积确定,容积为0时,按设计秒流量供热;容积按常规系统的容积式加热器设置时,按最大小时流量供热。
辅助热源根据储热水箱上端面附近的水温(约60℃)控制启停,温度降低时开启,水温升高时关闭。
辅助热源加热器应放在供热(水)调节容积的底部,无供热(水)调节容积时,放在储热水箱的上部。
关键词 太阳能 生活热水 储热水箱 供热(水)调节容积 辅助热源1 太阳能生活热水制备的常用类型太阳能生活热水集中供应系统的热水制备一般采用的型式有:加热工质用水泵强制循环、设置储热水箱、辅助热源、直接加热或间接加热、单水箱系统或双(多)水箱系统。
上述系统型式可用四种类型的图示表示,即:直接加热单水箱系统(图1),间接加热单水箱系统(图2),直接加热双水箱系统(图3),间接加热双水箱系统(图4)。
2 储热水箱2.1 容积确定图1～图4中均含有储热水箱。
储热水箱的容积确定目前方法各异。
文献[1,2]是根据太阳能集热面积确定;国家规范[3]是按传统热水供应系统中的供热(水)调节容积确定;文献[4]是根据集热面积计算容积,并和供热(水)调节容积比较,取二者中的大值。
储热容积是为了储存集热器生产制备的热水。
太阳能集热是按日用水量(平均日用水量)设计的,储热容积理论上应根据设计条件下24小时太阳能集热和系统用水的变化规律确定。
太阳能集热的规律是白天集热,晚上不集热,系统用水的变化规律和建筑的使用性质有关。
对于住宅、酒店、宿舍等居住类建筑,热水主要在晚间使用,太阳能白天的集热量需要储存起来以备晚间使用,储热水箱容积按集热器一天的热水产量计算为宜。
建筑给水排水设计 (42)水的加热和贮存
水的加热和贮存5．4．1 该条为水加热设备提出下列三点基本要求：1 热效率高，换热效果好，节能、节省设备用房。
这一款是对水加热设备的主要性能——热工性能提出一个总的要求。
作为一个水加热换热设备，其首要条件当然应该是热效率高，换热效果好，节能。
具体来说，对于热水机组其燃烧效率一般应在85％以上，烟气出口温度一般应在200℃左右，烟气黑度等应满足消烟除尘的有关要求。
对于间接加热的水加热器在保证被加热水温度及设计流量工况下，当汽—水换热，且饱和蒸汽压力为0.2MPa～0.6MPa 时，凝结水出水温度为50℃～70℃的条件下，传热系数K＝5400kJ／(m2·℃·h)—10800kJ／(m2·℃·h)；当水—水换热时，且热媒为80C～95℃的热水时，热媒温降为20℃一30℃，传热系数K ＝2160kJ／(m2·℃·h)～4320kJ／(m2·℃·h)。
这一款的另一点是提出水加热设备还必须体型小，节省设备用房。
2 生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡。
生活用热水大部分用于沐浴与盥洗。
而沐浴与盥洗都是通过冷热水混合器或混合龙头来实施的。
其冷、热水压力需平衡、稳定的问题已在本规范第5．2．15条文说明中作了详细说明。
以往有不少工程因采用不合适的水加热设备出现过系统冷热水压力波动大的问题，耗水耗能且使用不舒适。
个别工程出现了顶层热水上不去的问题。
因此，建议水加热设备被加热水侧的阻力损失宜小于或等于0.01MPa。
3 安全可靠、构造简单、操作维修方便。
水加热设备的安全可靠性能包括两方面的内容，一是设备本身的安全，如不能承压的热水机组，承压后就成了锅炉；间接加热设备应按压力容器设计和加工，并有相应的安全装置。
二是被加热水的温度必须得到有效可靠的控制，否则容易发生烫伤的事故。
构造简单、操作维修方便、生活热水侧阻力损失小是生活用热水加热设备区别其他型式的换热设备的主要特点。
北方某小区“热泵+储能水箱”集中供暖BOT项目方案设计
北方某小区“热泵+储能水箱”集中供暖BOT项目方案设计本案例为超低温二联供商用产品在北方寒冷地区新农村建设项目供热清洁能源市场中的典型应用。
本项目采用了合同能源管理的方式，为空气源热泵在民用供暖领域里的应用提供了新的运作模式。
关键词：超低温空气源热泵；合同能源管理；集中供暖1.工程简介项目位于山东莱州城港路街道朱旺村。
该村建设各种设施配套齐全的高标准小区住宅楼13栋，共计500户。
本采暖系统主要为该小区二期住宅楼（9～13号楼）提供冬季配套采暖热源，共有230户，采暖面积约有26000平方米，开发商已为全部区域配备了地暖盘管末端。
针对该项目楼房结构、供热特点、取暖习惯等情况。
在对该建筑的采暖系统进行了一系列的设计和配置方案对比，最终采用了“空气源热泵+储能水箱+供热管网”的型式以及合同能源管理的供热模式。
该工程2015年8月开始系统设计，12月中旬竣工、调试，正常运行至今。
通过能源管理措施，整个系统一直运行在节能高效的状态，室内温度均达到了合同约定的技术指标，经销商的成本回收也能在预期内完成并保证实现盈利。
2.空调设计2.1 设计规范规定甲方提供的建筑图纸及工程资料；《居住建筑节能设计标准》（DB37/5026-2014）；《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2012）；《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）；《通风与空调工程施工规范》GB50738-2011；《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2011；《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142-2012；《全国民用建筑工程设计技术措施/ 暖通空调·动力》2009版2.2采暖设计基础资料A.室内主要空调设计参数B.项目所在地室外气象条件参数通过查相关设计规范知莱州市所属烟台地区，建筑热工气候分区为寒冷地区，其室外设计计算参数如下表：另外，烟台市日平均温度≤+8℃的天数为140天（11.15～04.03），期间的平均温度为1.9℃，极端气温为-12.8℃。
辅助热源及热源设备
第五章、系统设备选型第十节、辅助热源及设备的选择一、相关概念1. 热源用以制取热水的能源。
比如城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等。
2. 热源站制备生活热水热媒（蒸汽、热媒水）的设备站室。
3. 热媒热传递载体，常为热水、蒸汽、烟气。
4. 废热工业生产过程中排放的带有热量的废弃物质，如废蒸汽、高温废水（液）烟气。
5. 燃油、燃气常压热水机组（简称热水机组）机组水套与大气相通，其本体始、高温终保持常压状态的燃油、燃气热水机组。
6. 锅炉的分类按利用的能源形式，锅炉分燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和电锅炉等。
7. 蒸汽锅炉应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称之蒸汽锅炉。
8. 热水锅炉应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉称之热水锅炉。
9. 空气源热泵以环境空气为低温热源的热泵。
10. 水源热泵以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。
11. 热泵热水供应系统通过热泵机组运行吸收环境低温热能制备和供应热水的系统。
12. 设计小时耗热量热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。
13. 设计小时供热量热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。
14. 太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：内置加热系统、外置加热系统。
按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动系统。
二、辅助热源设备的设计计算与选用要求1. 辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。
辅助热源的供热量应按GB50015--2009中5、3、3条设计计算。
2. 辅助热源及其水加热设施应结合工程当地的能源情况，即天然气、城市燃气、燃油、电力的供应价格，以及供应的可靠程度，经综合对比，选择经济可靠的能源，按各种热水机组的性能、热效率、设备造价、运转成本、自动化程度、操作条件等选择相应的设备。
3. 辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直接加热或间接加热设备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
万方数据
对于办公、展馆类建筑，热水是在白天使用，和 太阳能集热器的工作时间吻合，储热水箱容积可以 减小，如可储存半日的产水量。
啊．够
量Ｉ旷一 ｒ
１集热器２储热水箱３供热（水）ｉａＩ节容积和 辅助加热器４循环泵５高位水箱 图ｌ直接加热单水箱系统
给水排水ｖｄ．３５ Ｎｏ．４ ２０眇 ７９
加拿大多伦多别墅区室外给排水管道设计介绍
韩世平
（苏州科技学院环境科学与工程学院，苏州２１５０１１） 摘要在加拿大城市中别墅区所占比例较大，以多伦多市为例，介绍了其在别墅区室外给排水 管道设计上的一些特点。其中如雨水调节塘、检查井中安全平台的设置等，对国内别墅区的建设有 借鉴作用。 关键词 别墅区 雨水调节塘预制检查井安全平台 多伦多市
（１）当感温点设在储热水箱顶端面的下方时，由 于越往下水温越低，会造成辅助热源过早投入工作， 致使储热区内的水温加快上升并达标，减少太阳能集 热器的工作时间，降低太阳能利用率和节能效率。
（２）感温点设在供热（水）调节容积的上部。这 会导致辅助热源不能在太阳能储热水箱的出水温度 达不到设计温度时立刻启动，使储热水箱内存有过 多的低温水，影响高峰用水时的出水温度，以至达不 到设计水温。 ３．４辅助热源加热器的布置
（３）在太阳能集热器按设计能力生产热水，并且 系统的热水用量等于设计水量的条件下，仍需要辅助 加热，因为太阳能集热面积按热水负荷的４０％～ ８０％（保证率）配置，小于１００％。
总之，辅助热源是为了在太阳能产热水能力供 不应求时辅助加热。 ３．２辅助热源的供热量
对于辅助加热系统，应保证太阳能完全不工作 条件下的用水需求，因此，供热量的设计应与常规热 水加热系统相同。根据系统供热（水）调节容积的设 置情况，辅助热源的设计供热量应满足下列要求：
者的温差大于某一数值时，循环泵开启，将集热系统
的热量传递到水箱；当二者温差小于设定值时，循环
泵停止工作。如此往复循环，直至达到终止设计温
度。温差取值见表１
Ｌ ２Ｉ。
表１循环泵运行控制温差
循环泵工况 循环泵启动 循环泵停止
直接加热系统 ＞／５℃ ≤２℃
间接加热系统 ≥１０℃ ≤５℃
另外，如果水箱中的水温超过了终止设计温度， 说明水箱出现了过热现象，循环泵应被强制停止工 作，不再受温差控制。 ３辅助热源 ３．１辅助热源的必要性
７５ ６０
（２）水质卫生要求。近年来，生活热水系统中 的军团菌已越来越引起关注，水温在６０℃左右或以 上，军团菌会被很快杀灭；水温低于５０℃，军团菌很 难被杀灭。
综合考虑防烫伤和水质卫生两方面的要求，供 水水温宜按表２中的值控制，不应再低。 ３．３．３辅助热源运行的常见问题
有些工程感温点的设置位置偏离储热水箱的上 端面，这会产生下列弊端：
１集热器２储热水箱 ３供热（水）调节容积和辅助加热器 图５辅助加热器设在供热（水）调节容积的上部（错误布置）
８０给水排水Ｖ０１．３５ Ｎｏ．４ ２０眇
万方数据
为２７５ ｋＰａ和６９０ ｋＰａ。最大生活用水量叠加消防 流量校核时，水压不低于１４０ ｋＰａ。管网的水力计 算校核采用专门的软件如ｗａｔｅｒｃＡＤ进行。
７８给水排水Ｖ０１．３５ Ｎｏ．４ ２００９
万方数据
１集热器２板式换热器３集热储热水箱４冷水 ５辅助热源６供热水箱７补水系统８膨胀罐 ｂ型式二 图４间接加热双水箱系统
强制循环加热系统储热水箱中的水加热一般采
用温差控制。在储热水箱的底部和屋面集热器的出
水口分别设置温度控制器，前者温度低，后者温度
高。在水箱内水温小于设计终止温度条件下，当二
单水箱系统中，当辅助热源按设计秒流量耗热 功率配置时，则供热（水）调节容积为０，储热水箱的 容积即为储热容积；当辅助热源按最大小时耗热功 率配置时，则储热水箱由储热容积和供热（水）调节 容积两部分构成，水箱总容积应为储热容积和供热 （水）调节容积之和。
需要指出的是，《民用建筑太阳能热水系统应用 技术规范》［ｓ３把集热系统的储热容积按供热水系统 的供热（水）调节容积确定，是不合适的。 ２．２加热运行控制
万方数据
３．３．２控制温度 设计供水温度的取值应满足如下要求： （１）防烫伤要求，即供水温度不可太高。《建筑
给水排水设计规范》（ＧＢ ５００１５－－２００３）已经规定了 限定值，见表２。
表２水加热设备出口的最高水温
水质情况
原水无需软化处理或原水进 行了软化处理 原水需软化处理但未进行处理
水加热器出口最高水温／℃
管网上的阀门通常布置在道路交叉口附近，不 允许设置在别墅门前的私家车道（以下简称私车道） 下。两个阀门间的最大间距为２４０ ｍ，其间的给水 管道所服务的别墅户数超过４０户时，应加设阀门。 室外消火栓与私车道边缘、人行道末端斜坡段的边 缘（便于轮椅出入）和入户管的最小净距均为１ ｍ。 两消火栓的最大间距为９０ ｍ，可按道路长度，或以 建筑物的突出部为基点进行量距。室外地下给水管 多采用ＰＶＣ给水管，其不易被探测到，因此在管上 装设踪迹线（Ｔｒａｃｅ Ｗｉｒｅ），该线可加载信号以便于 将来查找给水管线，踪迹线也与消火栓相连（见图 １）。为保证供水安全，当给水干管穿过土方回填区 时，其接头应加固处理。
１集热器ｚ储热水箱３供热＜水）调节容积和辅助加热器 ４循环泵５高位水箱
图２间接加热单水箱系统 给水排水Ｖ０１．３５ Ｎｏ．４ ２００９ ７７
膨 ＿ｌ岖嘲 Ｉ．一
１集热器２集热储热水箱３冷水４辅助热源 ５辅助热源加热器６膨胀罐 口型式一
１集热器２储热水箱３供热（水）调节容积和辅助加热器 ４循环泵５高位水箱 ａ型式一
太阳靛生活热水系统储热水箱和辅助热源设计探讨
赵世明 高 峰
（中国建筑设计研究院，北京１０００４４）
摘要储热水箱的容积取值应考虑建筑的用水特性，主要晚上用水的建筑，水箱容积应取集热 器全天的产热水量；主要白天用水的建筑，水箱容积可取小于全天产热水量。太阳能热水系统必须 设置辅助热源，供热量根据供热（水）调节容积确定，容积为０时，按设计秒流量供热；容积按常规系 统的容积式加热器设置时，按最大小时流量供热。辅助热源根据储热水箱上端面附近的水温（约６０ ℃）控制启停，温度降低时开启，水温升高时关闭。辅助热源加热器应放在供热（水）调节容积的底 部，无供热（水）调节客积时，放在储热水箱的上部。
（１）在设置供热（水）调节容积的条件下，按最 高日最大时耗热功率配置辅助热源，且供热（水）调 节容积应满足常规热源热水系统的规定。
（２）当不设置供热（水）调节容积时，按瞬时高 峰用水设计秒流量耗热功率配置辅助热源。 ３．３辅助热源加热器的运行控制设计 ３．３．１运行控制方法
太阳能系统运行中所产热水量是否供不应求、 需要辅助加热，可通过储热水箱上端面附近的水温 进行判别。当水温不低于系统的设计供水温度（如 ６０℃），说明产热水量足够，无需辅助加热；当低于 该温度，说明产热水量供不应求，需要辅助加热。
加拿大地广人稀，城市中别墅区的比例较大。 根据２００４年的统计数据，加拿大５７．２％的住房是 独立或半独立别墅。为保障别墅的供水安全，防止 别墅被淹受损和排水的通畅，以及便于施工和维护， 在室外给排水管道的设计上采取了一些措施。 １给水管道设计
别墅区的室外给水管网宜布置成环状。在规划 给水管网服务范围时，要兼顾别墅区目前和未来的 发展，以及邻近区域的状况。对每人每天的平均用 水量、最高日用水量和最高日最高时用水量，多伦多 地区（以下简称ＧＴＡ）分别为３６５ Ｌ／（人·ｄ）、５４５ Ｉ。／（人·ｄ）和３８ Ｉ。／ｈ。由于人口密度小，通常在别 墅区内不设配套的文体、餐饮娱乐和商铺等，因此用 水组成较为简单。消防用水量根据别墅区类型的不 同而有所区别，以独立别墅为例，别墅间距为３ ｍ、６ ｍ和１５ ｍ，消防用水量分别为６４ Ｌ／ｓ、６０ Ｌ／ｓ和４８ Ｉ。／ｓ。管网的最小管径为１５０ ｍｍ。最大生活用水 时与最小用水时，管网的最低水压和最高水压分别
（３）辅助热源应根据储热水箱上端面附近的水
图１室外ＰＶＣ给水管及消火栓上的踪迹线
管的最小管径为２５ ｍｍ。由于多伦多冬季较寒冷， 入户管的最小覆土厚度为２ ｍ。人户பைடு நூலகம்普遍采用铜 管，为弥补其热胀冷缩，其与给水干管的连接处设置 成鹅颈弯形状（Ｇｏｏｓｅｎｅｃｋ）。 ２雨水管道设计
在雨水管道设计之前，首先需要有一个别墅区 整体的雨水管理报告（Ｓｔｏｒｍｗａｔｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ），报告主要针对雨水的水量和水质，防止别 墅受水淹的危害，以及降低雨水造成的非点源污染。 在加拿大的工程咨询公司中，通常有专门的部门 （Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）来从事这方面的工作。该报告 需要结合所涉及别墅区的地形特点等，指明所采用 的雨水管理技术（如雨水调节塘），建议削减雨洪流 量和峰值应实施的技术措施等。在ＧＴＡ每１０ ｍｍ 的降雨中，要求有５ ｍｍ应就地处置。
根据上述判别方法，可以对辅助热源加热器的 自动控制运行方式进行设置。自动控制方式如下： 在太阳能储热水箱的上端面处设置温控计，并设定 供水温度。当感应温度低于供水温度，开启辅助热 源；当感应温度高于供水温度，关闭辅助热源。允许 温度波动范围可采用常规系统的取值。这样，就完 全避免了工程中常见的太阳能系统产热水量足够 时，辅助热源对储热水箱中的水进行加热的现象，使 太阳能集热真正发挥作用。
关键词 太阳能 生活热水储热水箱 供热（水）调节容积辅助热源
１ 太阳能生活热水制备的常用类型 太阳能生活热水集中供应系统的热水制备一般
采用的型式有：加热工质用水泵强制循环、设置储热 水箱、辅助热源、直接加热或间接加热、单水箱系统 或双（多）水箱系统。
上述系统型式可用四种类型的图示表示，即：直 接加热单水箱系统（图１），间接加热单水箱系统（图 ２），直接加热双水箱系统（图３），间接加热双水箱系 统（图４）。 ２储热水箱 ２．１容积确定