太阳能热水器的产水量计算
太阳能热水器的产水量计算
(一)太阳能热水器的能量平衡方程太阳能热水器实际吸收到的太阳辐射能一部分用来加热水，另一部分用于加热集热器、水箱、管路等其他部分，以及支付系统各部分的热损失。
根据能量平衡理论，太阳能热水器的能量平衡方程可表达为Q A=Q U+Q L+Q S式中QA—每天每平方米太阳能热水器吸热表面吸收的太阳辐射，kJ或kcalQU—每天每平方米太阳能热水器中工作流体获得的热量，又称有效得热，kJ 或kcalQL—每天每平方米太阳能热水器通过辐射、对流和传导散失到周围环境的热量，又称热损失，kJ或kcalQS—太阳能热水器贮存的能量，kJ或kcal上式QA =(ta)HTQ U =MCp(te-ti)或M=QU/Cp(te-ti)Q L =UL(Te-Ta)DtQ S = SCcDT其中 HT—单位面积集热器倾斜面太阳辐射日总量 kJ/ m2或kcal/m2 (ta)—透过吸收率乘积 %t e 、ti、ta—热水器终止水温、初始水温和环境温度℃M—单位面积太阳能热水器的产水量kg/ m2Cp—水定压比热kJ/kg℃ 或kcal/kg℃UL—太阳能热水器总热损系数W/m2℃ 或kcal/ m2℃h Dt—集热器吸收辐射的累计时间sCc—单位面积太阳能热水器各部分的热容 kJ/ m2℃Tf—热水器的平均温度℃DT—太阳能热水器各部分的温升℃t—时间 s各月代表日的选择计算各月太阳辐射日总量月平均值，按中央气象局有关专家推荐，按下表选择各月代表日以简化计算。
(三)珠海市的太阳辐射资源和气象条件根据广东省气象局提供的历年统计数据，把珠海地区的气象条件列如表2供分析参考，根据上述计算公式，按照珠海海地区Φ=230、S=330，并按表1和表2提供的有关数据，可计算珠海地区倾斜面上各月太阳总辐射日总量月平均值，因为珠海地区太阳能热水器的使用季节以冬半年为主，故只列出广州地区9、10、11、12、1、2月的的计算结果如下表：(四)太阳能热水器的透过率、吸收率和热损系数的估算太阳能热水器由太阳能集热器、贮热水箱、循环管路、支架等组成，太阳能热水器的透过率和吸收率即为太阳能集热器表面盖层的透过率和集热板的吸收率；而太阳能热水器的热损系数则包括了集热器的热损失、贮热水箱的热损失和管路系统的热损失。
九年级热学计算题
1.已知天然气的热值为3.8×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。
求：（1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出多少热量？（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天燃气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少摄氏度？（当地的大气压强为1标准大气压）2.一种太阳能热水器，装有160L的水。
（1）在太阳辐射下，水温由15℃升高到65℃，水箱中的水吸收的热量为多少？（不计热量损失）（2）如果水吸收的热量由效率为40％的煤气灶提供，则需燃烧多少煤气？{c水=1.0×103kg/m3，煤气的热值约为q=4.0×107J/kg}3.小华家使用的天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。
当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），天然气额热值q=7.0×107J/m3.求：（1）水吸收的热值？（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量？（3）该热水器的效率？4.世界能源危机告急，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮，太阳能作为一种绿色、可再生的清洁能源，被充分运用到家庭热水、取暖领域，太阳能热水器无疑成为热水器行业的一个明星。
某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳能热水器吸收1.4×107J太阳能后，使水温从20℃升高到60℃。
（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg)试求：（1）水从太阳能热水器中吸收了多少热量？（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少kg的焦碳？（3）太阳能热水器此时的效率是多少？5.某学校锅炉用天然气作燃料给水加热，已知天然气的热值为4.0×107J/m3（不计热量损失）。
各热水器性能计算公式
商用空气能热泵热水系统 VS 其他热水器运行费用计算使用场所：企业生产线与宿舍、学校宿舍、酒店、游泳池、养殖场、电镀行业，印染行业、桑拿沐足、屠宰场、美容美发、SPA等等需要大量热水の场所使用の热水器种类电热水器、锅炉、空气能热泵热水器经济分析加热10000升20摄氏度自来水到55摄氏度の热水，电热水器与锅炉对比计算公式 [(总用水量*温升) / (能源热值*热水器能效比)]*能源价格电热水器 [10000*(55-20)] / [860*0.9] * 0.7≈ 316元一年需要316*365= 115340元锅炉 [10000*(55-20)] / [10200*0.7] * 6.28≈ 307元一年需要307*365= 112055元热泵 [10000*(55-20)] / [860*3.8] * 0.7≈ 75 元一年需要 75*365= 27375元综合比较，加热10吨水到同样の温度，热泵非常节能。
家用空气能热泵 VS 其他热水器运行费用计算使用场所：所有家庭用户与小型用水商户，如小发廊使用の热水器种类电热水器、燃气热水器、空气能热泵热水器经济分析加热200升20摄氏度自来水到55摄氏度の热水，电热水器与燃气热水器和热泵热水器对比计算公式 [(总用水量*温升) / (能源热值*热水器能效比)]*能源价格电热水器 [200*(55-20)] / [860*0.9] * 0.7≈ 6.3 元一年需要 6.3*365= 2299.5元燃气热水器 [200*(55-20)] / [24000*0.7] * 6.28≈ 5.8 元一年需要5.8*365= 2117元热泵 [200*(55-20)] / [860*3.8] * 0.7≈ 1.49元一年需要1.49*365= 543.8元综合比较，加热200L水到同样の温度，热泵非常节能。
商用太阳能热水系统 VS 其他热水器运行费用计算使用场所：企业生产线与宿舍、学校宿舍、酒店、游泳池、养殖场、电镀行业，印染行业、桑拿沐足、屠宰场、美容美发、SPA等等需要大量热水の场所使用の热水器种类电热水器、燃气热水器、锅炉经济分析加热10000升20摄氏度自来水到55摄氏度の热水，电热水器与锅炉对比计算公式 [(总用水量*温升) / (能源热值*热水器能效比)]*能源价格电热水器 [10000*(55-20)] / [860*0.9] * 0.7≈ 316 元一年需要316*365= 115340元锅炉 [10000*(55-20)] / [10200*0.7] * 6.28≈ 307元一年需要307*365= 112055元太阳能热水器+电 [10000*(55-20)] / [860*0.9] * 0.7≈ 316 元一年需要316*90= 28440元太阳能热水器+锅炉 [10000*(55-20)] / [10200*0.7] * 6.28≈ 307元一年需要 307*90= 27630元综合比较，加热10吨水到同样の温度，太阳能热水器非常节能。
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。
热水计算
2、3号楼太阳能热水单价计算1、设计参数：1）设计用水48T热水；2）用水方式：花洒、龙头喷淋、3）用水温度：55℃4）海口地区自来水年平均温度为15℃，平均每年的阴雨天数约为100天，因此太阳能的有效利用天数约为265天。
（年光照为1750—2650小时，光照率为50%—60%，）2、所产热量的计算：1）每天所产的热水总量：48T。
2）每天将1吨水从15℃加热到55℃所需热量为Q吸。
根据水升温吸热计算公式：Q吸=C入.M.△t式中：C入——水的比热=1Kcal/Kg.℃M——被加热的水量（Kg）△t——温升（℃）热水热损耗——1.05Q吸=1Kcal/KG.℃×48000Kg×（55-15）℃×1.05=2016000Kcal3、每吨热水成本现以加热1吨水为例，自来水温按15度加热至55度，需要40000大卡的热量。
名称热效比实际热值一吨水耗能单价费用电热水器95% 817 49Kwh 0.56元27.44元JNK空气源热水器150% 3010 13.3Kwh 0.56元7.45元4、每生产一吨热水的成本：加热类型单价每吨水所需费用太阳能电加热0.7元／kwh15元空气源热泵热水器0.7元／kwh7.8元5、热水器的投资效益太阳能热值860 Kcal/Kg 热效率95% 电价：0.9元/Kg热泵热值860 Kcal/Kg 热效率350% 电价：0.9元/Kg6、太阳能每年运行费用：将48吨水从15℃加热到55℃，辅助电加热每天需用的电为：2016000÷860÷0.95=2468度/日辅助电加热每天费用0.9元/度×2468度=2222元/日辅助电加热每年费用2222元/天×100天=222200元/年。
7、空气能热泵每年运行费用：将48吨水从15℃加热到55℃，每天需用的电为：2016000÷860÷3.5=670度/日每天的用电费0.9元/度×670度=603元每年的用电费603元/天×100天=60300元/年8、综合结果。
太阳能热水器的产水量计算
(一)太阳能热水器的能量平衡方程太阳能热水器实际吸收到的太阳辐射能一部分用来加热水，另一部分用于加热集热器、水箱、管路等其他部分，以及支付系统各部分的热损失。
根据能量平衡理论，太阳能热水器的能量平衡方程可表达为Q A=Q U+Q L+Q S式中QA-每天每平方米太阳能热水器吸热表面吸收的太阳辐射，kJ或kcalQU—每天每平方米太阳能热水器中工作流体获得的热量，又称有效得热，kJ或kcalQL—每天每平方米太阳能热水器通过辐射、对流和传导散失到周围环境的热量，又称热损失，kJ或kcalQS—太阳能热水器贮存的能量，kJ或kcal上式QA =（ta）HTQ U =MCp(te—ti）或M=QU/Cp(te—ti)Q L =UL(Te-Ta）DtQ S = SCcDT其中 HT—单位面积集热器倾斜面太阳辐射日总量 kJ/ m2或kcal/m2 (ta)—透过吸收率乘积 %t e 、ti、ta-热水器终止水温、初始水温和环境温度℃M—单位面积太阳能热水器的产水量kg/ m2Cp—水定压比热kJ/kg℃ 或kcal/kg℃UL-太阳能热水器总热损系数W/m2℃ 或kcal/ m2℃h Dt—集热器吸收辐射的累计时间sCc—单位面积太阳能热水器各部分的热容 kJ/ m2℃Tf—热水器的平均温度℃DT-太阳能热水器各部分的温升℃t—时间 s各月代表日的选择计算各月太阳辐射日总量月平均值,按中央气象局有关专家推荐,按下表选择各月代表日以简化计算。
（三)珠海市的太阳辐射资源和气象条件根据广东省气象局提供的历年统计数据，把珠海地区的气象条件列如表2供分析参考,根据上述计算公式，按照珠海海地区Φ=230、S=330，并按表1和表2提供的有关数据，可计算珠海地区倾斜面上各月太阳总辐射日总量月平均值，因为珠海地区太阳能热水器的使用季节以冬半年为主，故只列出广州地区9、10、11、12、1、2月的的计算结果如下表：（四)太阳能热水器的透过率、吸收率和热损系数的估算太阳能热水器由太阳能集热器、贮热水箱、循环管路、支架等组成，太阳能热水器的透过率和吸收率即为太阳能集热器表面盖层的透过率和集热板的吸收率；而太阳能热水器的热损系数则包括了集热器的热损失、贮热水箱的热损失和管路系统的热损失。
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
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：
(完整版)关于住宅太阳能储水容积V=100L的计算过程
(完整版)关于住宅太阳能储水容积V=100L 的计算过程13。
6.2、设计说明：设计参数：每户按3。
2人计，热水用水标准取q=40L/p.d,热水温度tr=55℃，冷水温度他t1=5℃，用水时间为24h,水源为市政供水,水质满足生活饮用水水质标准。
太阳能保证率选f=50％。
13。
6。
3、依据甲方要求,本工程采用壁挂式太阳能热水器，每户太阳能热水器为一独立系统，电辅助加热。
预留电源，辅助电加热装置热水器贮水箱内自带为N=1.5kw 。
当水箱温度T ＜45°时电加热启动，当水箱温度T ＞55°时电加热停止,集热贮热水箱有效容积100L 。
热媒循环泵采用温度控制，分体式太阳能热水器热媒循环泵由热水器生产厂家在家配套供应. 第一步，设计日热水用水量： d /kg 128d /L 128402.3w ==⨯=⨯=q m Q 第二步，集热器采光面积：r 4(1)128500.9835013142 2.072)1.3253100(10.2)6361T cd L QwCw tr t f Ac m J ρ-⨯⨯⨯⨯====-4.178%η(1-η××6% 计算公式引自GB50015—2003《建筑给排水设计规范》2009年版105页式中 w Q —设计日热水用水量：128L w C —水的定压比热容，4.178kJ/（kg ·℃)；t1tr -—贮水箱内水的温升=55-5=50℃; f —太阳能保证率，50%；r ρ-热水密度，取0。
983kg/L ； T J -合肥地区正南方向、倾角为纬度的平面全年日平均太阳辐照量，取1。
3253×104kJ/(m 2·天）；引自《国家建筑标准设计图集15S128》第81页。
cd η-集热器的年平均集热效率，60%；L η—贮水箱和管路的热损失率,20％。
第三步：集热贮热水箱有效容积：rx C rjd .q 2.074082.8V A L ==⨯=式中 rx V —储热水箱有效容积（L ）rjd q —集热器单位采光面积平均日产水量（40~100L/m ².d),取40L/m ².d综合以上计算，集热贮热水箱有效容积取100L ＞82。
有关太阳能利用的综合计算
解： 由 ƞ =
Q吸 Q放
可得 Q放 =
Q吸
ƞ
干木柴完全燃烧4.2×107J 60%
= 7×107J
由 Q放 = m q 可得 m =
Q放
q
则干木柴的质量为
m=
Q放
q
7×107J
=
= 5.8kg
1.2×107J/kg
练习2：有一种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功
率为2000W。在玉林地区，这种热水器晴天时一天内吸收的太阳能为 2.8×107J，能将水箱内100kg初温为25℃的水加热到75℃。c水=4.2×103J/ （kg•℃)，求： （1）100kg水吸收的热量是多少？ （2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？ （3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质 量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间（假设所消耗电能全部转化 为内能）？
人教版初中物理知识点汇总
有关太阳能利用的综合计算
主讲：段老师
练习1：安全、清洁、方便的太阳能越来越被人们重视和广泛利用。如图
所示，一太阳能热水器装有体积为200L、温度为20℃的水，在阳光照射一 段时间后，水温升高到70℃，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/ （kg•℃)，q=1.2×107J/kg,请回答下列问题： （1）水吸收的太阳能是多少？ （2）若这些热量由干木柴完全燃烧来获得，且放出的热量有60%被水吸收， 求所需干木柴的质量。（结果保留一位小数）
由 P = W 可得，加热时间为 t
t= W = P
2.1×107J 2000W
= 10500s
解：（1）水吸收的热量为
Q 吸 = c m（t—t0） = 4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（75—25）℃
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℃。
太阳能热水器计算公式
太阳能热水器计算公式太阳能收集面积估算公式太阳能收集器的面积是决定系统收集太阳能的关键因素之一。
可以使用以下公式来估算太阳能收集面积：收集面积 = (每日热水消耗量 / (日平均太阳能辐射量 ×系统热效率)) × 24小时其中：- 每日热水消耗量是指你所需要的每天热水的总量，单位可以是升或者加仑；- 日平均太阳能辐射量是指太阳能可利用的平均辐射量，单位可以是千焦耳/平方米/日或者白天小时数等；- 系统热效率是指整个太阳能热水系统的热效率。
储水箱容量估算公式储水箱的容量是决定系统的储热能力的关键因素之一。
可以使用以下公式来估算储水箱的容量：储水箱容量 = (每天热水消耗量 ×最长无太阳能供暖时段) / 系统热效率其中：- 每天热水消耗量是指你所需要的每天热水的总量，单位可以是升或者加仑；- 最长无太阳能供暖时段是指系统无法获得太阳能供暖的最长连续时间，单位可以是小时；- 系统热效率是指整个太阳能热水系统的热效率。
太阳能热水器效率计算公式太阳能热水器的效率是指系统将太阳能转化为热水的能力。
可以使用以下公式来计算太阳能热水器的效率：太阳能热水器效率 = (每天实际热水产量 / (日平均太阳能辐射量 ×太阳能收集器面积)) × 100%其中：- 每天实际热水产量是指系统每天能够产生的实际热水量，单位可以是升或者加仑；- 日平均太阳能辐射量是指太阳能可利用的平均辐射量，单位可以是千焦耳/平方米/日或者白天小时数等；- 太阳能收集器面积是指太阳能热水器的收集面积。
这些计算公式可以帮助我们在设计和选择太阳能热水器系统时进行初步的估算和判断。
但是实际情况可能受到多种因素的影响，包括地理位置、气候条件、系统设计和材料质量等。
因此，在实际应用时，建议根据具体情况进行调整和优化。
水流计算公式
已知管的内径12mm，外径14mm，公差直径13mm，求盘管的水流量。
压力为城市供水的压力。
计算公式1：1/4∏×管径的平方（毫米单位换算成米单位）×经济流速（DN300以下管选1.2m/s、DN300以上管选1.5m/s）计算公式2：一般取水的流速1--3米/秒，按1.5米/秒算时：DN=SQRT（4000q/u/3.14)流量q，流速u，管径DN。
开平方SQRT。
其实两个公式是一样的，只是表述不同而已。
另外，水流量跟水压也有很大的关系，但是现在我们至少可以计算出大体的水流量来了。
备注：1.DN为Nomial Diameter 公称直径(nominal diameter)，又称平均外径(mean outside diameter)。
这是缘自金属管的管璧很薄，管外径与管内径相差无几，所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼。
因为单位有公制(mm)及英制(inch)的区分，所以有下列的称呼方法。
1. 以公制(mm)为基准，称 DN (metric unit)2. 以英制(inch)为基准，称NB(inch unit)3. DN (nominal diameter)NB (nominal bore)OD (outside diameter)4. 【例】镀锌钢管DN50，sch 20镀锌钢管NB2”，sch 205. 外径与DN，NB的关系如下：------DN(mm)--------NB(inch)-------OD(mm)15-------------- 1/2--------------21.320--------------3/4 --------------26.725-------------- 1 ----------------33.432-------------- 1 1/4 -----------42.240-------------- 1 1/2 -----------48.350-------------- 2 -----------60.365-------------- 2 1/2 -----------73.080-------------- 3 -----------88.9100-------------- 4 ------------114.3125-------------- 5 ------------139.8随着人们生活水平的提高，热水的使用范围与频率也不断扩大和增长，不仅出现了功能齐全的各类电热水器、煤气热水器、太阳能热水器等等，而且住宅小区、高档写字楼内的集中供热水系统也在各地不断得到应用，至于各大宾馆、旅馆等，热水供应系统更是必不可少，只是在供水时间段上显示出其档次的高低，有的是24h供应热水，有的仅在某一时间段内定时供应热水。
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）；
太阳能的热流密度计算公式
太阳能的热流密度计算公式太阳能是一种清洁、可再生的能源，其利用方式多种多样，其中之一便是利用太阳能的热能。
太阳能的热能可以被用来产生电力、供暖、烹饪等。
在利用太阳能的热能时，我们需要计算太阳能的热流密度，以便更好地利用太阳能资源。
本文将介绍太阳能的热流密度计算公式及其应用。
太阳能的热流密度是指单位面积上太阳能的热能流量，通常用单位时间内通过单位面积的热能来表示。
太阳能的热流密度计算公式可以表示为：\[ q = \frac{S \cdot G \cdot \alpha}{1 \rho} \]其中，q表示太阳能的热流密度，单位为W/m^2；S表示太阳常数，取值为1367W/m^2；G表示大气中的总辐射量，单位为W/m^2；α表示表面的吸收系数，通常取值为0.9~0.95；ρ表示表面的反射系数，通常取值为0.1~0.2。
通过上述公式，我们可以计算出单位面积上的太阳能热流密度，从而评估太阳能资源的利用潜力。
在实际应用中，我们需要考虑到地理位置、季节、天气等因素对太阳能的影响，以便更准确地计算太阳能的热流密度。
太阳能的热流密度计算公式的应用非常广泛。
例如，在太阳能热水器的设计中，我们可以利用该公式来评估太阳能的热能输出，从而确定所需的太阳能集热器的面积和容量。
在太阳能发电系统中，我们也可以利用该公式来评估太阳能的热能输出，从而确定太阳能发电系统的发电量和效率。
除此之外，太阳能的热流密度计算公式还可以应用于城市规划和建筑设计中。
通过计算太阳能的热流密度，我们可以评估建筑物的太阳能利用潜力，从而设计出更节能、环保的建筑。
在城市规划中，我们也可以利用该公式来评估城市的太阳能资源分布，从而确定太阳能利用的最佳布局。
总之，太阳能的热流密度计算公式是太阳能利用的重要工具，可以帮助我们评估太阳能资源的利用潜力，指导太阳能设备的设计和应用，促进太阳能的可持续利用。
随着太阳能技术的不断发展和完善，太阳能的热能利用将会得到更广泛的应用，为人类的可持续发展做出更大的贡献。
太阳能集热器面积计算说明
太阳能集热器面积计算1、前言2005年笔者参与了由厦门市建设与管理局组织的《厦门市太阳能热利用与建筑一体化实施可行性报告》的课题研究，经过近一年的努力，调研、学习总结太阳能热水系统运用较好的云南、山东省份的工程经验，针对厦门太阳能资源及气候条件的实际情况，提出了在厦门地区太阳能热利用与建筑一体化的可行实施方案，课题针对不同的建筑形式提出了在厦门市太阳能利用推荐方案，对今后厦门市实施太阳能热利用与建筑一体化具有科学、实际的指导意义。
近几年笔者多次参与厦门市太阳能试点工程的设计及专家论证会，并对工程进行跟踪调研，积累了一些经验。
下面笔者就太阳能在民用建筑应用技术方面的设计要点进行阐述，供同行参考。
中华太阳能２、我国目前太阳能热水系统应用技术现状太阳能作为一种可持续使用的绿色能源，在我国已广泛开发使用，建设部根据国家可持续发展规律战略要求，已在民用建筑中积极推广使用太阳能热水器，并在全国范围内推广实施"阳光计划"。
近年来，我国太阳能利用虽然取得了很好的节能效益，但在民用建筑中太阳能利用往往自成系统，作为建筑的后置设备安装和使用，即使是新建筑，也是简单的安装在屋面上。
因为早期没有可执行的相关国家标准，太阳能热水器在建筑上布置极为随意，未预留管井，无位置随意占用烟道，集热器、热水箱的承载、防风、避雷等安全措施不健全，给城市景观、建筑的安全带来及不利的影响。
笔者在参观昆明太阳能利用情况时，看到许多类似的情况，已大大影响了市容市貌和建筑安全，致使国内有些城市禁止在建筑上安装太阳能热水器，并要求拆除已安装的太阳能热水器，这些都将制约太阳能热水系统在建筑中的利用。
为使太阳能热水系统安全可靠、性能稳定，与建筑和周边环境协调统一，并标准太阳能热水系统的设计、安装和验收，推动太阳能热水系统在建筑中的利用，近年来国家先后出台了一系列相关标准和国标图集，有GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术标准》、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》、GB/T20095-2006《太阳热水系统性能评定标准》、国标图集06J908-6《太阳能热水器选用与安装》06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》….及省标J10807-2006《居住建筑与太阳能热水系统一体化设计、安装及验收规程》〔以下简称省标J10807-20 06〕，以上标准都各具特色，特别是国标GB50364-2005是我国第一项有关太阳能热水系统在建筑中应用的国家标准，为我国太阳能热水系统在建筑中推广应用提供了技术依据。
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( 一) 太阳能热水器的能量平衡方程太阳能热水器实际吸收到的太阳辐射能一部分用来加热水，另一部分用于加热集热器、水箱、管路等其他部分，以及支付系统各部分的热损失。
根据能量平衡理论，太阳能热水器的能量平衡方程可表达为
Q A=Q U+Q L+Q S
式中Q A—每天每平方米太阳能热水器吸热表面吸收的太阳辐射，kJ 或kcal
Q U—每天每平方米太阳能热水器中工作流体获得的热量，又称有效得热，kJ 或kcal
Q L—每天每平方米太阳能热水器通过辐射、对流和传导散失到周围环境的热量，又称热损失，kJ 或kcal
Q S—太阳能热水器贮存的能量，kJ 或kcal
上式Q A=(ta)H T
Q U=MC p(t e-t i)或M=Q U/C p(t e-t i)
Q L=U L(T e-T a)Dt
Q S= SC c DT
其中H T—单位面积集热器倾斜面太阳辐射日总量kJ/ m 2或kcal/m (ta) —透过吸收率乘积%
t e、t i、t a—热水器终止水温、初始水温和环境温度℃
M—单位面积太阳能热水器的产水量kg/ m 2 C p—水定压比热kJ/kg ℃ 或kcal/kg ℃ U L—太阳能热水器总热损系数W/m2℃ 或kcal/ m 2℃h Dt —集热器吸收辐射的累计时间s C c—单位面积太阳能热水器各部分的热容kJ/ m 2℃
T f—热水器的平均温度℃
DT—太阳能热水器各部分的温升℃
t —时间s
各月代表日的选择
计算各月太阳辐射日总量月平均值，按中央气象局有关专家推荐，按下表选择各月代表日以简化计算。
表 1 各月代表日选择表
（三）珠海市的太阳辐射资源和气象条件
根据广东省气象局提供的历年统计数据，把珠海地区的气象条件列如表 2 供分析
表 2 珠海2012各月及全年太阳辐射及气象资料
根据上述计算公式，按照珠海海地区 Φ=230、S=330，并按表 1 和表 2
提供的有 关数据，可计算珠海地区倾斜面上各月太阳总辐射日总量月平均值， 因为珠海地 区太阳能热水器的使用季节以冬半年为主，故只列出广州地区 9、10、 11、12、 1、2 月的的计算结果如下表：
表3
（ 四 ） 太阳能热水器的透过率、吸收率和热损系数的估算
太阳能热水器由太阳能集热器、贮热水箱、循环管路、支架等组成，太阳能热水 器的透过率和吸收率即为太阳能集热器表面盖层的透过率和集热板的吸收率； 而 太阳能热水器的热损系数则包括了集热器的热损失、 贮热水箱的热损失和管路系 统的热损失。
显然，太阳能热水器的热损失大于太阳能集热器的热损失； 假如贮 热水箱和循环管路的热损失为零， 并假定热水器处于稳定状态， 即热水器本身各 部件既不吸热也不放热，则太阳能热水器的热损失等于太阳能集热器的热损失。
关于透过率和吸收率乘积，国家标准 GB/T6424-1997《平板型太阳能集热器技术 条件》规定集热器的 F R （ta ） e 不低于 0.68 ，对透明盖板太阳透射比 t 的要求规定 不低于 0.78 ，对于工程应用而言，通常可用 ta 值近似地代表 （ta ） e ，一般国产 3~5毫米玻璃的太阳透射比
0.8~0.85 ，而集热板的吸收率据有关文献报道， 大约 为 0.9~0.95 ，如果 t=0.83 ，a=0.93，则集热器的光效率近似等于 0.77 。
至于集热器的热损系数，国标GB/T6424-1997规定热损系数F R U L 不高于 6.0W/㎡℃ （即 5.167kcal/ ㎡℃h），假设珠海市冬半年太阳能热水器有效工作时间为 6 小时，对温升30℃的集热器来说，每平方米6小时的热损失为3888kJ/ ㎡（或
930kcal/ ㎡），若当天的太阳辐射总量为16720kJ/ ㎡（4000kcal/ ㎡），集热器的热损失约占总辐射能量的23.3%。
（五）关于珠海地区太阳能热水器的产水量的预测
根据太阳能热水器的日产水量近似计算公式
按照θ=330、τ=0.85 、α=0.95、U L=4W/㎡、（T e-T i）=30℃、Δt=6 小时、
T a=T i ，并假设水箱管路绝热，可计算出以下表格：
表 4 性能优异的太阳能热水器的月平均产水量（珠海地区）
表5 不同日效率太阳能热水器在珠海地区的产水量
表 6 晴天不同日效率的太阳能热水器在珠海地区的产水量（温升
30℃）
注：太阳辐射为 16720 kJ/ ㎡（ 4000 kcal/ ㎡） （六）初步结论
1. 根据各地接受太阳辐射总量的多少， 可将全国划分为五类地区， 珠
海属于第三 类地区，为中等类型地区， 所以珠海地区冬半年太阳能热水器的产水量不可能太 高
2. 性能优异的太阳能热水器（热效率 60%），在珠海地区冬半年每平
方米集热面 积有效得热约为 8158.1kJ/ ㎡ d （1951.7 kcal/ ㎡ d ），产生温升为 30℃的热水 产量约为 65kg 。
3. 性能优异的太阳能热水器（热效率 60%），在珠海地区冬半年晴天
时（太阳辐 射为 16720 kJ/ ㎡ d （4000 kcal/ ㎡ d ）），可产温升为 30℃的热水约为 80kg （有 效得热为 10032 kJ/ ㎡ d （2400 kcal/ ㎡ d ））。