太阳能集热器月平均集热效率计算方法、热水系统热性能快速检测方法
太阳能集热器面积计算说明
太阳能集热器面积计算说明太阳能集热器是一种利用太阳能将阳光转化为热能的设备。
太阳能集热器通常由集热器板和液体媒介组成。
集热器板由吸热性能良好的材料制成,可以有效地吸收太阳光照射。
液体媒介通过管道运输热量,将集热器板吸收的热量传递给需要加热的目标物体。
1.目标物体的所需热量:首先需要确定所需加热的目标物体的热量需求。
例如,如果需要加热一个室外游泳池,需要计算游泳池的体积和所需的池水加热温度。
2.可利用太阳能的百分比:太阳能集热器并不是所有的太阳能都能转化为热能。
该装置的效率通常在50%到70%之间。
因此,需要确定可利用太阳能的百分比。
3.地理位置和日照时间:太阳能集热器的面积计算还要考虑地理位置和当地的日照时间。
不同地区的太阳辐射强度和日照时间不同,这将直接影响到所需的集热器面积。
4.集热器板的热效率:集热器板的热效率是指其吸收太阳光并将其转化为热能的能力。
集热器板的热效率通常在60%到80%之间,因此需要了解所使用的集热器板的热效率。
根据以上几个关键因素,可以使用以下公式计算太阳能集热器的面积:A=Q/(η×I×t)其中A表示所需的集热器面积(单位:平方米)Q表示目标物体所需的热量(单位:焦耳)η表示太阳能的利用效率(单位:百分比)I表示地区的太阳辐射强度(单位:瓦/平方米)t表示所需的加热时间(单位:秒)首先,需要计算所需的热量:然后,代入公式计算集热器的面积:因此,对于这个具体的游泳池加热需求,所需的太阳能集热器面积约为2.898平方米。
需要注意的是,这只是一个简单的示例,实际的面积计算可能涉及到更多的因素,如集热器板的材料和设计、管道输送的热量损失、系统的热效率等。
典型地区太阳能供暖系统集热量与集热效率分析
典型地区太阳能供暖系统集热量与集热效率分析摘要:本文通过搜集拉萨、银川、北京以及武汉四个地区的气象资料,计算并分析了有效集热量与有效供热量、逐日集热效率。
结果表明:在供暖期内,武汉、北京、银川和拉萨地区的有效集热量和有效供热量依次升高;在同一地区,真空管的有效集热量、有效供热量、平均集热效率和太阳能综合供热效率都较平板高;拉萨地区的集热效率最好,其次是银川,最差的是武汉,集热效率受气候条件的影响。
关键词:太阳能供暖;集热效率;辐照量;集热量引言我国人口众多,每年需要消耗大量能源,太阳能作为一种清洁可再生能源,应用到供热采暖等方面有很大的社会意义[1-3]。
然而太阳能供暖系统相对于常规能源系统,受室外环境气温、太阳辐射、系统工作温度等影响很大,故在太阳能供暖系统集热器设计时,需要针对设计运行参数进行计算,否则可能会造成系统运行不能达到预期效果,导致经济和环保效益的偏差。
对太阳能供暖系统集热量、集热效率、保证率等集热性能进行分析研究,有利于系统的性价比达到最优。
国内外很多学者对此都有过研究,司鹏飞等[4]分析了有效集热量与有效太阳辐照度指标,并与传统日平均集热量进行了对比分析;郑翰杰等[5]通过实验得出真空热管式集热器储水温度对集热效率有很大响;周志华等[6]等利用TRNSYS模拟软件对真空管式和平板式集热器在不同太阳能辐射区间进行典型日集热效率模拟,进而进行全年辐射和温度条件下进行模拟;文献[7]提出了有效太阳集热的概念,并排除了不能转化为有效能量的无效太阳辐射。
据此建立了优化数学模型,并用于确定拉萨供暖季安装的太阳能集热器的最佳倾斜角和方位。
王丙林等[8]对哈尔滨、长春和沈阳地区采用综合能源价格法对太阳能供暖系统的经济性和环保性进行了评价。
太阳能虽具有可再生、环保等优点,但是太阳能是一种不稳定的热源,会受到阴天和雨、雪天气的影响,这主要体现在太阳辐照强度、气温和集热温度等条件对太阳能供暖系统的影响。
太阳能集热系统、得热量、集热效率、太阳能保证率执行标准_概述说明以及解释
太阳能集热系统、得热量、集热效率、太阳能保证率执行标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述太阳能集热系统是一种利用太阳光能将光能转换为热能的技术,被广泛应用于供暖、热水和工业生产等领域。
随着环境保护和可再生能源的重要性日益增加,太阳能集热系统的研究和使用也得到了广泛关注。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行阐述。
首先在引言部分将介绍太阳能集热系统、得热量、集热效率以及太阳能保证率执行标准的概念和意义。
接着,在第二部分将详细介绍太阳能集热系统的定义及原理、主要组成部分以及不同类型的太阳能集热系统。
第三部分将探讨得热量的定义和计算方法,以及影响得热量的因素和改善其效果的措施。
第四部分将解释集热效率的定义和计算方法,以及影响其效率的因素,并提出提高集热效率的途径与技术创新。
最后,第五部分将对太阳能保证率执行标准进行概述说明和解释,包括其定义与意义、执行标准细则以及衡量太阳能保证率的评估指标。
1.3 目的本文的目的是为读者提供关于太阳能集热系统、得热量、集热效率以及太阳能保证率执行标准的全面理解。
通过深入探讨每个主题,读者将了解相关概念、原理和计算方法,并且能够掌握改善太阳能集热系统性能和效率的方法。
此外,文章还旨在介绍太阳能保证率执行标准及其重要性,帮助读者评估和选择合适的太阳能集热系统。
2. 太阳能集热系统:2.1 定义及原理:太阳能集热系统是利用太阳能将光能转化为热能的一种装置。
其基本原理是通过收集太阳辐射,将太阳能转换为热能,并通过传导、对流和辐射的方式将热量传输至需要加热的介质或设备中。
2.2 主要组成部分:太阳能集热系统主要由以下几个组成部分构成:- 集热器:用于接收和吸收太阳辐射,并将其转化为热能。
- 传输介质:用于将热量从集热器传输至需加热的介质或设备中。
- 控制系统:用于监测和控制太阳能集热系统的运行,以确保系统的正常工作和安全性。
- 辅助供暖设备:在夜间或阴天等条件下,提供额外的供暖支持,确保供暖需求得到满足。
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。
太阳能集热工程一般计算方法
太阳能集热工程一般计算方法(参考文件一)随着传统能源的日益紧缺,太阳能的应用将会越来越广泛,尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。
1:目前制约太阳能发电应用的最重要环节之一是价格,以一盏双路的太阳能路灯为例,两路负载共为60瓦,(以长江中下游地区有效光照4.5h/天、每夜放电7小时、增加电池板20%预留额计算)其电池板就需要160W左右,按每瓦30元计算,电池板的费用就要4800元,再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1800左右,整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯,造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。
2:蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中,一般的蓄电池保修三年或五年,但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况,有些实际充电率有可能下降到50%左右,这必将影响连续阴雨天时期的夜间正常照明,所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。
3:一些工程商常选用LED灯做为太阳能路灯的照明,但是LED灯的质量层差不齐,光衰严重的LED 半年就有可能衰减50%光照度。
所以一定要选择光衰较慢的LED灯,或者选用无极灯、低压钠灯等。
4:控制器的选择往往也是被工程商忽略的一个问题,控制器的质量层差不齐,12V/10A的控制器市场价格在100-200元不等,虽然是整个路灯系统中价值最小的部分,但它却是非常重要的一个环节。
控制器的好坏直接影响到太阳能路灯系统的组件寿命以及整个系统的采购成本。
太阳能集热工程一般计算方法(参考文件二)一:应该选择功耗较低的控制器,控制器24小时不间断工作,如其自身功耗较大,则会消耗部分电能,最好选择功耗在1毫安(MA)以下的控制器。
二:要选择充电效率高的控制器,具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最大电流,尤其在冬季或光照不足的时期,MCT充电模式比其他高出20%左右的效率。
三:应选择具有两路调节功率的控制器,具有功率调节的控制器已被广泛推广,在夜间行人稀少时段可以自动关闭一路或两路照明,节约用电,还可以针对LED灯进行功率调节。
太阳能供暖集蓄热系统容量简化配比设计计算方法
太阳能供暖集蓄热系统容量简化配比设计计算方法太阳能供暖集蓄热系统容量简化配比设计计算方法引言:随着能源供给的日益紧张和环境问题的日益突出,太阳能供暖作为一种可再生、清洁的能源形式逐渐得到广泛关注和应用。
太阳能供暖集蓄热系统是太阳能供暖的核心部分,其设计合理与否直接影响系统的供暖效果和运行效率。
本文将介绍一种简化的太阳能供暖集蓄热系统容量配比设计计算方法,以便更好地进行实际工程设计和应用。
1. 系统容量计算原理太阳能供暖集蓄热系统容量计算的主要依据是供暖所需的能量总量。
能量总量是由室内散失的热量和冷热源之间传递的热量之和。
室内散失的热量可通过建筑物热负荷计算软件来求取,而冷热源之间传递的热量则取决于太阳能集热面积和系统的运行效率。
2. 系统集热面积计算太阳能集热面积是冷热源之间传递热量的关键因素。
根据实际工程情况,我们可以使用简化的计算方法来估算集热面积。
首先,我们需要确定所需的年热量供给量Q。
然后,根据当地的太阳辐射状况和集热器的平均热效率,我们可以得到单位面积的集热量Qc。
最后,通过以下公式计算集热面积A:A = Q / (Qc × Fc)其中,Fc为集热器的形状系数,反映了集热面积的分布情况和热量传递的均匀性。
3. 系统容量配比设计根据实际工程的要求和太阳能集热器的性能参数,我们可以确定集热系统的容量配比。
一般而言,太阳能供暖集蓄热系统包括太阳能集热器和水贮存器两部分。
根据热负荷和集热面积的关系,我们可以得到以下公式计算水贮存器的容量V:V = Q / (ρ × ΔT × h)其中,ρ为水的密度,ΔT为水的温度差值,h为水的比热容。
同时,根据太阳能集热器的面积和水贮存器的容量,我们可以得到集热器和贮存器之间的配比系数K:K = A / V根据实际工程经验,我们可以根据不同的应用场景和系统运行要求确定合适的配比系数,进而计算出集热器和贮存器的容量。
4. 实例分析为了验证该简化配比设计计算方法的可行性和准确性,我们以某户型的太阳能供暖工程为例进行分析。
太阳能集热器的热效率分析与优化
太阳能集热器的热效率分析与优化随着人们对环境保护和可再生能源的关注日益增强,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,逐渐得到了广泛的应用。
太阳能集热器作为太阳能利用的主要装置之一,其热效率的高低直接影响到能源的利用效益。
本文将对太阳能集热器的热效率进行分析与优化。
首先,我们需要了解太阳能集热器的工作原理。
太阳能集热器主要由吸热管、导热板和玻璃罩等组成。
当太阳光照射在集热器上时,吸热管会将光能转化为热能,并通过导热板传导到吸热区域,从而使水或其他工质被加热。
而热效率的计算公式为:热效率=(热量输出/太阳能辐射能)×100%。
其次,我们需要分析太阳能集热器的热损失。
在太阳能集热器的使用过程中,有一部分热能会损失掉。
其中主要有以下几种热损失方式:辐射热损失、对流热损失、导热热损失和散热热损失。
辐射热损失是指由于太阳能集热器表面与环境之间的辐射传热而损失的热能;对流热损失是指由于气体流动而带走的热能;导热热损失是指由于太阳能集热器材料本身的导热性而损失的热能;散热热损失是指由于集热器周围环境温度较低而导致的热能损失。
为了提高热效率,我们需要针对这些热损失进行相应的优化。
接下来,我们可以从实际应用角度出发,探讨太阳能集热器的优化方案。
首先是利用隔热材料减少热损失。
通过在太阳能集热器的外围使用隔热材料,可以将散热热损失降到最低,同时减少导热热损失。
其次是加装透明的保温罩。
保温罩可以起到保温的作用,减少对流热损失,并提高集热器的利用率。
此外,还可以通过改进吸热管的设计,增加吸热面积,提高吸热效率,减少辐射热损失。
通过这些优化方案,可以显著提高太阳能集热器的热效率。
然而,要想实现太阳能集热器的最佳热效率,我们还需要考虑一些其他因素的影响。
首先是太阳能辐照度的变化。
由于太阳能辐照度的季节性变化和天气状况的不确定性,太阳能集热器的热效率也会有所波动。
其次是清洁度的影响。
灰尘和污垢的沉积会降低太阳能集热器的吸热性能,进而影响热效率。
太阳能热水系统计算说明书
太阳能热水系统计算说明目录一、项目概况 1二、设计依据 1三、设计参数 13.1 气象参数 13.2 热水设计参数 1四、设计计算 14.1 太阳能热水系统日耗热量 14.2系统平均日用热水量 24.3设计小时耗热量计算 24.4太阳能集热器的定位 24.5直接系统集热面积计算 24.6集热器相关计算 34.7水箱的容积计算 34.7.1 贮热水箱容积 34.7.2供热水箱的容积 34.8年平均日辐照度计算公式 44.9归一化温差 44.10辅助电加热器耗热量 54.11集热系统管网水力计算与水泵选型 64.11.1集热循环管路流量 64.11.2集热循环管网热水流速及管径的确定 64.11.3集热循环最不利管路路管道水力损失计算 7(1)管道沿程水头损失计算 7(2)管道单位长度沿程水头损失 7(3)管道的局部水头损失 7(4)集热系统官网总水力损失 74.11.4 水泵选型7五、设计总结8一、项目概况为满足许昌校区学生对洗浴的需求,现决定在学生餐厅顶层设置公共浴室,热水系统使用太阳能热水系统。
在餐厅楼顶布置集热器,需满足每日1000人次的洗浴需求。
该太阳能系统要求为直接式系统,定时供应热水(每天的6:00-24:00),集热系统强制循环,辅助热源为电加热。
许昌校区经纬度为113°81′E ,34°14′N ,许昌夏热冬冷、四季分明是典型的温带季风气候。
二、设计依据《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》郑瑞澄主编 化学工业出版社2006版; 《太阳热水器及系统》 罗运俊、陶桢编著 化学工业出版社2007版《太阳能热利用技术与施工》 高援朝 沙永玲 王建新编著 人民邮电出版社2010版; 《GB50015-2003建筑给排水设计规范》;《GB/T 17049---2005全玻璃真空太阳集热管》。
三、设计参数3.1 气象参数:(年太阳辐照量与年平均日辐照量均按照郑州地区的参数)年太阳辐照量:5222.523MJ/m 2; (当地纬度倾角平面) 年平均日太阳辐照量:14.301MJ/m 2;年辐照小时时数:2280h ;(中国天气网内查询所得) 年平均环境温度:14.7℃。
太阳能集热器月平均集热效率计算方法热水系统热性能快速检测方法
太阳能集热器月平均集热效率计算方法附录E(瞬时效率应根据集热器瞬时效率方程E.0.1 太阳能集热器月平均集热效率,)实际检测结果,按下式计算:曲线η= η-U ×(t- t) / G(式 E .0.1)0a iη—基于采光面积的集热器月平均集热效率(% 式中)。
η—基于采光面积的集热器瞬时效率曲线截距(%)。
02·℃]。
—基于采光面积的集热器瞬时效率曲线斜率[W/(m Ut—集热器工质进口温度(℃)。
it—月平均环境空气温度(℃)。
a2)。
月平均日总太阳辐照度(W/m G —2)/ W]。
m归一化温差[(℃·(t?t)/G —aiE.0.2归一化温差计算的参数选择,应符合下列原则:1 月平均集热器工质进口温度应按下式计算:(式E.0.2-1)/3+2 t= tt/3 li i。
(℃)式中:t—集热器工质进口温度 i t—冷水计算温度(℃,取所在地统计数据)。
lt—热水设计温度(℃)。
r2 月平均环境气温(应取项目所在地气象统计数据)。
3 月平均日总太阳辐照度应按下式计算:G =J×1000 /(S×3.6) (式E .0.2-2)y T2)。
月平均日集热器采光面上的总太阳辐照度(W/m式中:G —2—·d)([MJ/m]J。
月平均日太阳辐照量T Sy—月平均日照小时数(h/d)。
附录F 太阳能热水系统热性能快速检测方法F.1 一般规定F.1.1 本方法适用于晴天条件下对采用平板或真空管太阳能集热器构成的太阳能集中、以及分户储热水箱为闭式承压水箱的太阳能集中—分散和分散太阳能热水系统的日热水温升快速检测。
F.1.2 太阳能热水系统热性能快速检测内容应包括:1 集热器类型,是否带反光板;总采光面积,总面积。
2 储热水箱规格,数量,有效水量。
3 无辅助热源补充条件下的太阳能热水系统日热水温升。
F.1.3 同一类型的太阳能热水系统,系统抽检量不应少于1%的该类型系统总数量,且不得少于1 套。
建筑太阳能热水系统工程检测与评定规程江苏省工程建设标准(DGJ32J
建筑太阳能热水系统工程检测与评定规程江苏省工程建设标准(DGJ32/J T90-2009)1总则1.0.1为积极推广应用太阳能热利用技术,确保太阳能热水系统安全可靠、性能稳定,规范建筑太阳能热水系统工程检测与评定,特制订本规程。
1.0.2本规程适用于建筑太阳能热水系统的集中供热水系统、集中-分散供热水系统及分散供热水系统工程的检测与评定。
1.0.3建筑太阳能热水系统应包括:太阳能集热循环系统、辅助加热系统、热水供应系统及控制系统。
1.0.4建筑太阳能热水系统工程检测与评定的内容应包括:1系统热性能检测与评定;2系统安全性能检验与评定;3辅助加热系统检验与评定;4控制系统检验与评定;5系统运行状况检验与评定;6检修条件检验与评定;1.0.5建筑太阳能热水系统工程检验与评定,除应符合本规程外,尚应符合国家、行业和江苏省现行标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1太阳辐照量solar irradiation太阳辐照度对时间的积分。
2.1.2太阳辐照度solar irradiance太阳照射到表面一点处的面元之上的辐射能通量除以该面元的面积。
2.1.3太阳辐(射能)通量solar radiant flux太阳以辐射形式发射、传播或接收的能量。
2.1.4辐射radiation能量以电磁波或粒子形式的发射或传播。
2.1.5太阳能solar energy从太阳发射、传播或接收的辐射能。
2.1.6总日射表pyranometer测量2πSr立体角内短波辐照度的辐射表。
注:根据总日射表安放状态不同,可分别测量总日射、半球向日射、反射日射或借助遮阳板测量散射等的辐照度。
2.1.7采光面积aperture area集热器采光面上接收太阳辐射的最大投影面积。
2.1.8总采光面积gross aperture area聚光型集热器采光面上接收太阳辐射的最大投影面积。
其中包括接收器及其支架在采光面上的投影面积与反射镜片的间隙。
太阳能集热效率
太阳能集热效率
太阳能集热器的集热效率是指太阳辐射能进入集热器后被转化为有效热能的百分比,它是评价集热器性能的重要指标。
太阳能集热器的集热效率受多种因素影响,包括:
1. 集热器的类型和设计:不同类型的太阳能集热器的集热效率不同。
例如,平板式太阳能集热器的集热效率通常较低,而真空管式太阳能集热器的集热效率相对较高。
2. 集热器的材料:太阳能集热器的集热器材料对集热效率有着重要的影响。
集热器热损失小、吸热能力高的材料通常能提高集热效率。
3. 太阳辐射强度和入射角度:太阳辐射能量的强度和入射角度对集热效率有重要的影响。
当太阳辐射能量强度高并垂直入射时,集热效率会提高。
4. 温度差:集热器与集热介质之间的温度差也会影响集热效率。
当温度差越大时,集热效率也会相应提高。
太阳能集热器的集热效率一般在30%~70%之间,但具体效率取决于上述因素的综合影响。
为了提高集热效率,可采用多种技术手段,如利用反射器提高辐照强度、采用特殊涂层改善集热器材料的吸收性、降低集热器损失等。
太阳能热水系统的计算
t l 冷水温度(℃),(按上边15℃~20℃取值);
类型
住宅(㎡) 宾馆(㎡) 备注
地区
海口
0.8
1.6
三亚
0.68
1.36
设计日用热水 量按:住宅 50L/人日,酒 店、宾馆 100L/日床;
换算为每平米太阳能集热面积产60℃热水量分别为:海口62.5L, 三亚73.5L。 贮热水箱的容积一般等于日热水用量,贮热水箱宜靠近太阳能集 热器布置,以减少连接管路热损失。
行,无需专人看护。 (5)机器具备高压保护、低压保护、过流保护、过载保护、超 高温保护等多重安全保护装置。 (6)安装场地灵活,可放置于阳台、车库、地下室、楼面等, 无需设置专门机房,安装维护方便,特别适合高楼层、别墅套房安装 使用。
3、减压阀 根据建筑情况考虑到热水水压与市网水压的实际情况,需增加减压阀 从而可以有效解决热水水压较高与市网水压的混合问题。 (1)比例式减压阀; (2)可调式减压阀。
t
耗热量的3%~5% 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
mqr C (t r tl ) r Qg K1 T1
Qg 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; K1 安全系数,取1.05~1.1;
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 K h
mqr C (t r tl ) r 86400
Qh 设计小时耗热量(W);
太阳能热水系统计算过程
昆明项目太阳能热水系统设计计算书一、工程概况32 层普通住宅,建设地点位于昆明市,共192户,每户按3.5 人计(考虑入住率、户型大小、用水习惯等因素),总用水人数:m 192户 3.5人/户672人。
按照国家建筑标准设计图集06SS12《8 太阳能集中热水系统选用与安装》第8.2.1 款规定:(1)太阳能集热器方位角宜朝正南方放置。
(2)在全年使用时,集热器的安装倾角宜与当地纬度相等。
查《给水排水技术措施2009年版本》附录F-2 可知,昆明当地的纬度为2501' 因此本工程的太阳能集热器的安装倾角取25 ,屋顶层正南向安装。
二、设计计算依据(1)《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》(2009 年版);(2)《全国民用建筑工程设计技术措施- 给水排水》(2009 年版);(3)国家建筑标准设计图集06SS127《热泵热水系统选用与安装》;(4)国家建筑标准设计图集06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》;(5)专业公司提供的太阳能集中热水系统设计方案书;(6)云南省设计院提供的设计图纸。
三、集热系统设计计算1. 设计日用热水量q rd 计算:系统设计日用热水量按下式计算:Q r mq r式中:Q r系统设计日用热水量L/d ;m 用水计算单位数,m 672人;q r 热水用水定额L/ 人d ,q r 60 L/ 人d 则:Q r mq r672人60L/人d 40320L/d 40.32m3/d2. 太阳能集热器总采光面积的确定2.1 太阳能集热器全日集热效率的确定本例选用真空管型太阳能集热器,每组集热器面积7.5m2。
由于缺少该集热器相关的瞬时效率方程,故按照国家建筑标准设计图集06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》第8.4.4 款第2条规定:太阳能热水工程中集热器效率一般在25% ~ 50%之间,全年均衡使用时取平均值进行估算,因此2.2太37.5%。
阳能保证率f的确定由于云南省太阳能资源属于川类一般区,太阳能保证率在40%~50%之间,本次计算取50%。
太阳能集热器热性能测试分析
太阳能集热器热性能测试分析 2008年12月09日08:09 生意社生意社12月09日讯太阳能集热器国家标准的最新进展所有三项国家标准正在修订,第一轮征求意见已经完成,2006年12月4日召开了起草组大会,预计2007年初实施。
这是太阳能界国家标准制修订最大的一次活动。
内容包括对GB/T 6424《平板型太阳能集热器》、GB/T 17581《真空管型太阳能集热器》、GB/T 4271《太阳能集热器热性能试验方法》的修订。
1.GB/T6424 平板型太阳能集热器主要起草单位:中国标准化研究院、国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)、江阴万龙源科技有限公司、深圳市嘉普通太阳能有限公司。
参加起草单位:北京太阳能研究所、北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司、昆明新元阳光科技有限公司、九阳太阳能有限公司、天津奇信太阳能设备有限公司、旭格幕墙门窗系统(北京)有限公司、山东皇明太阳能集团有限公司、北京清华阳光能源开发有限责任公司、江苏连云港太阳雨热水器制造有限公司、江苏华扬太阳能有限公司、山东力诺瑞特新能源有限公司、江苏桑夏太阳能产业有限公司、山东桑乐太阳能有限公司、浙江美大太阳能工业有限公司、北京四季沐歌太阳能技术有限公司。
主要修订内容:※提高了集热器热性能试验项目的指标要求:瞬时效率曲线截距指标从0.68提高至0.72。
※提高了集热器耐压要求:非承压和承压式“最小工作压力”的指标:0.06MPa/0.6MPa。
※提高了透明盖板透射比的要求:透射比从0.78 提高至0.84。
※增加了集热器耐冻试验要求。
※增加了集热器压力降落试验要求。
※增加了对试验项目检测顺序的要求。
※修改了闷晒、空晒、内热冲击、外热冲击试验对环境参数的要求。
※修改了太阳能集热器的检验规则。
2.GB/T17581 真空管型太阳能集热器主要起草单位:中国标准化研究院、国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)、皇明太阳能集团有限公司、山东力诺瑞特新能源有限公司、北京清华阳光能源开发有限责任公司。
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附录E 太阳能集热器月平均集热效率计算方法
E.0.1 太阳能集热器月平均集热效率,应根据集热器瞬时效率方程(瞬时效率曲线)实际检测结果,按下式计算:
η = η0-U ×(t
i - t
a
) / G
式中η—基于采光面积的集热器月平均集热效率(%)。
η0—基于采光面积的集热器瞬时效率曲线截距(%)。
(式E .0.1)
U —基于采光面积的集热器瞬时效率曲线斜率[W/(m2·℃]。
t i —集热器工质进口温度(℃)。
t a —月平均环境空气温度(℃)。
G —月平均日总太阳辐照度(W/m2)。
(t i −t a)/G—归一化温差[(℃·m2)/ W]。
E.0.2 归一化温差计算的参数选择,应符合下列原则:
1 月平均集热器工质进口温度应按下式计算:
t i = t l/3+2 t
i
/3
式中:t i —集热器工质进口温度(℃)。
(式 E.0.2-1)
t l —冷水计算温度(℃,取所在地统计数据)。
t r —热水设计温度(℃)。
2 月平均环境气温(应取项目所在地气象统计数据)。
3 月平均日总太阳辐照度应按下式计算:
G =J
T ×1000 /(S
y
×3.6) (式E.0.2-2)
式中:G —月平均日集热器采光面上的总太阳辐照度(W/m2)。
J T—月平均日太阳辐照量[MJ/(m2·d)]。
Sy—月平均日照小时数(h/d)。
附录F 太阳能热水系统热性能快速检测方法
F.1 一般规定
F.1.1 本方法适用于晴天条件下对采用平板或真空管太阳能集热器构成的太阳能集中、以及分户储热水箱为闭式承压水箱的太阳能集中—分散和分散太阳能热水系统的日热水温升快速检测。
F.1.2 太阳能热水系统热性能快速检测内容应包括:
1 集热器类型,是否带反光板;总采光面积,总面积。
2 储热水箱规格,数量,有效水量。
3 无辅助热源补充条件下的太阳能热水系统日热水温升。
F.1.3 同一类型的太阳能热水系统,系统抽检量不应少于1%的该类型系统总数量,且不得少于1套。
F.1.4 对太阳能集中—分散供热水系统的检测,至少应含对集中供热水主管近端、远端和中间区域各1处分户储热水箱日热水温升的检测。
F.1.5 检测应在系统完成调试和试运行后进行。
检测期间,太阳能热水系统平均供热负荷率不应小于50%,储热水箱有效容水量应大于等于设计日产水量的95%。
F.1.6 检测期间,不得有冷水注入系统;辅助加热设备不得启用;系统中的防冻用自限式电热带和其它常规热源补热设备不得启用。
F.1.7 温度测量仪表最大允许误差应小于等于0.2℃,分辨率应小于等于
0.1℃。
F.1.8 检测应在晴好天气下进行。
检测时长冬季宜不少于6 小时,夏季宜不少于8 小时。
F.2 检测步骤
F.2.1 太阳能集中供热水系统的检测应按以下步骤进行:
1 在水箱水位有效高度的1/6H、1/2H、5/6H 处,布置水温测点(应注意避免使测量水温的温度传感器与水箱壁接触)。
2 检测起始时间至少1 小时前(具体视水箱容积确定),进行以下
操作:
1)打开泄水阀,排净储热水箱内全部存水后,将泄水阀门关闭。
2)打开冷水供水阀门,向储热水箱注入冷水。
至储热水箱满水后关闭供水阀门。
在试验开始前30min,启动系统循环装置,使集热器和水箱温度保持一致。
3)测量并计算确定储热水箱有效水容量。
3 分别在检测起始和结束时间,测量和记录储热水箱水温。
F.2.2 太阳能集中—分散供热水系统的检测,应按以下步骤进行:
1进行分户储热水箱的内置水温传感器位置确认。
温度传感器置于小于等于2/3 水箱高度处为符合测试要求必要条件。
2 检测前准备(要求时间段:检测日的前一天晚上或当天凌晨时段)
1)关闭系统中各分户的热水供水终端。
关闭常规热源加热设备。
2)关闭系统中各户连接分户储热水箱的冷水供水阀门。
3)关闭太阳能集热系统防冻自限式电热带加热设备。
4)进行太阳能集热系统正常运行确认。
5)开启集热系统供热水管路至分户供热水支管上的所有阀门。
3 检测
分别在检测起始和结束时间点,读取并记录系统中所选取的分户储热水箱水温显示值。
F.3 数据处理
F.3.1 储热水箱水温的检测和记录数据,按下式进行处理:
式F.3.1-1)
(式F.3.1-2)
—储热水箱水温(℃)。
式中:t
w
—第i次储热水箱水温读数(℃)。
t
w,i
—第j个测点的第i次水温读数(℃)。
t
i, j
n —储热水箱水温测试次数(i =2。
分别为测试开始和结束时间点)。
m —储热水箱水温测试点数(集中供热水系统,j=3;集中—分散和分散供热水系统,j =1)。
F.3.2 太阳能热水系统日热水温升按下式计算:
Δt w =t wr–t wl
—太阳能热水系统日热水温升(℃)。
式中:Δt
w
t
—检测结束时间点的储热水箱水温(℃)。
wr
—检测起始时间点的储热水箱水温(℃)。
t
wl
F.4 结果判定及其它
F.4.1 检测的太阳能热水系统采光面积应大于等于设计值。
F.4.2 检测的太阳能热水系统日热水温升应不小于相同月份日平均热水设计温升的85%。
F.4.3 检测数据和处理结果应汇总至表F.4.3 中,经检测单位盖章签字后存档。
表 F.4.3 竣工验收用太阳能热水系统热性能快速检测结果
集中供热水集中-分散供热水分散供热水系统
其它形式()
晴好多云设计要求
判定结果:合格不合格
检测单位(公章):
负责人(签字)
日期:年月日。