太阳能热水系统设计计算
太阳能集热器面积计算表
表一、直接式系统太阳能集热
照附表2选取。
附表2、不同地区太阳能保证率
表二、间接式系统太阳能集热
面积总面积的确定
太阳能热水工程自动计算表
太阳能集热系统设计
ρρρ
注：直接式集热器集热总面积Ac—由表一计算得出；
集热器总热损系数 FRUL—平板集热器取4～6，真空管集热器取1～2；
换热器传热系数 U hx —按照《建筑给排水设计手册》相关内容或所用设备样本提供相关参数选取；
换热器换热面积 A hx —按照附表3计算得出。
附表3、换热器换热面积 A hx 的
—取1.1～1.2； 太阳能系统提供的热量 Q z —按附表4计算确定；
结垢影响系数 ε—取0.6～0.8；
换热器传热系数 U hx —按照《建筑给排水设计手册》相关内容或所用设备样本提供相关参数选取；
△t j —根据集热器性能决
定，取5～10℃。
附表4、太阳能集热系统提供的y
W
相关计算得出；
太阳辐照度时变系数 k—取1.5～1.8；
年或月平均单日日照时间S y 。
太阳能热水系统设计计算
.太阳能热水系统设计计算.1基本参数(1) 用水人数404号楼共有住户21户，每户以2.8人计，用水人数共计约59人。
(2) 用水定额(热水定额)404号楼有集中热水供应和淋浴设备，每人每日用热水定额以60℃热水计算，取100L/人·d。
(3) 用水时间24小时全日供应热水2设计计算(1) 设计小时耗热量的计算式中：Qh—设计小时耗热量(W)m—用水人数qr—热水用水定额(L/人·d)Qh—水的比热，c=4187(J/kg·℃)tr—热水温度，tr=60(℃)tL—冷水温度，tL=10(℃)r—热水密度(kg/L)，r=0.983kg/Lkh—小时变化系数，kh＝5.12Qh=71951(W)(2) 设计小时热水量式中：qrh—设计小时热水量(L/h)h—设计小时耗热量(W)tr—设计热水温度(℃)，tr=55(℃)tL—设计冷水温度(℃)，tL=10(℃)r—热水密度(kg/L)，r=0.986(kg/L)qrh=1394.32(L/h)(3) 全日供应热水系统的热水循环流量式中：qx—全日供应热水的循环流量(L/h)Qs—配水管道的热损失(W)，取设计耗热量的5%△t—配水管道的热水温度差(℃)，取5℃qx= 615.6(L/h)(4) 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式中：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m—每户用水人数kh—热水小时变化系数Ng—每户设置的卫生器具给水当量数T—用水时数(h)0.2—一个卫生器具，给水当量的额定流量(L/s)Uo＝0.012%查《建筑给水排水设计规范》(GB50015－2003)得系统热水供水管的设计秒流量为q=2.51(L/s)。
3 设备选取(1) 蓄水箱对于太阳能热水系统，由于受自然条件(太阳辐射一天之内随时间变化)的限制，太阳能集热系统，不可能全天24小时满足设计小时用水量(qrh)的要求。
太阳能热水工程闭式系统（承压系统）设计方案
太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计⽅案太阳能热⽔⼯程闭式系统(承压系统) ⼀、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计依据和设计标准 1、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）⼯程概况 XXX⽣活热⽔主要⽤于淋浴和⾯盆，分布在地下⼀层⾄地上三层。
原设计⽤⽔量为15吨/天，现有系统热⽔管道供⽔管径DN80，回⽔管径DN50，本系统-东莞热泵要求24⼩时供热⽔，其中⽤⽔⾼峰时间为11:30～14:00，15:30～16:30。
热⽔⽔温要求不低于45℃。
太阳能热⽔⼯程的设备安装位置要求：集热器安装在纪念堂屋顶上檐，离地下⼀层⾼度约40⽶，安装后不影响纪念堂整体外观。
换热器、⽔箱、辅助电加热设备、控制柜等相关辅助设备安装在纪念堂地下⼀层。
最不利的⽤⽔点⾼度为35⽶。
辅助能源：辅助能源采⽤电锅炉。
2、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）设计指标： 此⽅案中，我们选择春分所在⽉倾斜⾯上的⽇均辐照量(19.308MJ/m2)为标准。
安装总集热⾯积为178.4㎡的太阳能集热系统。
在设计条件(基础⽔温15℃，集热效率为0.60，⽔箱及管道损失为0.10)下,系统在没有外物遮挡的情况下可以将15000㎏温升30℃。
3、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）当地⽓象资料 基础⽔温：15℃ 太阳辐照资料 根据国家⽓象中⼼提供的《中国⽓象辐射资料年册》(2001年)中，北京(区站号：54511;东经：116o28?;北纬：39o48?;观测点海拔⾼度：31.3m)的⽉⽇均及年总辐射数据(单位MJ/m2)： ⼆、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）运⾏原理及说明 我们根据⽤户要求，结合贵⽅的实际⽤⽔情况，确定采⽤U型管集热器、远程控制柜(包括传感器)、保温⽔箱等主要设备，来完成贵⽅需求的各项功能。
1、太阳能热⽔⼯程闭式系统-东莞空⽓能热泵（承压系统）系统原理图： 2、太阳能热⽔⼯程闭式系统（承压系统）运⾏原理 (1)、说明：循环泵P，备⽤泵Pb，温度T,⽔位L，电磁阀DCF,锅炉B。
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。
太阳能热水系统设计
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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竖单排
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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：
太阳能热水系统计算
太阳能热水系统计算
一、热水用量
1.当热水供水温度为60℃时1#
热水用水定额q r[L/(人·d)]:60
用水人数m(人）：144日热水用水量q rd(L/d):8640最大时热水用水量q rh(L/h):1728
二、集热模块
日用60℃热水量q rd(L/d):8640热水密度ρr(kg/L):0.98324水的比热c[KJ/(kg·℃)]: 4.187被加热水的初温t c(℃):10
被加热水的终温t z(℃):60
太阳能保证率f:0.5当地集热器的年平均日太阳辐照量
J T[KJ/(m2·d)]:15815集热器年平均集热效率ηcd:0.4系统热损失系数ηL:0.25直接式集热器总面积A C(m2):187.42每块集热模块面积A(m2): 6.5所需集热模块数量(块):29
三、集热水箱
集热器面积A s(m2):187.42单位集热面积所需有效贮水容积b2(L/m2):50
集热水箱的贮水容积V s(m3):9.37
四、电辅热
电辅热功率(KW):34.56
五、集热循环泵
流量系数(L/(S·m2):0.015集热循环泵流量q x(L/s): 2.81集热循环泵电负荷(W):510.5
六、热水循环泵
热水小时变化系数K h: 4.8设计小时耗热量Q h(kJ/h):355694系统及热水箱热损失Q x(kJ/h):14227.8循环水温度差Δt x(℃):5
热水密度ρr(kg/L):0.98324循环泵流量q x(L/s):0.19热水循环泵电负荷(KW):0.01
六、其他
结构荷载(KN/m2):0.6。
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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太阳能系统设计常用公式
太阳能系统设计常用公式1、时角ω：从太阳正午起算，顺时针方向为正，逆时针方向为负︒⨯=15)12(的小时数时距离正午ω；2、赤纬角δ：太阳中心和地心的连线与赤道平面的夹角⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯=365284360sin 45.23n δ，其中n 为一年中的日期序号，元旦n=1； 3、太阳高度角s α：太阳光线与其在地平面上投影线之间的夹角ωδϕδϕθαcos cos cos sin sin cos sin +==z s4、天顶角z θ：太阳光线与地平面法线之间的夹角s z αθ-︒=905、方位角s γ：太阳光线在地平面上投影和地平面上正南方向线之间的夹角，正南方向为0°，向西为正，向东为负s s αωδγcos sin cos sin =；ϕαδϕαγcos cos sin sin sin cos s s s -=6、日出、日落的时角s ωδϕωtan tan cos -=ssr ω为日出时角：s sr ωω-=；ss ω为日落时角：s ss ωω=7、日照时间N ：当地由日出到日落之间的时间间隔)tan tan arccos(15215δϕωω-=+=srss N 8、阴影长度d()[]ϕϕsin 399.0cos 648.0arcsin tan 707.0-=Hd9、两排方阵之间最短距离Dd H c D +⨯=θtan10、地表倾斜面上的月平均太阳辐照量天空各向同性模型：式中 ：倾斜面上的月平均太阳总辐照量 ：水平面上的月平均太阳直射辐照量 ：水平面上的月平均太阳散射辐照量 ：水平面上的月平均太阳总辐照量 ：倾斜面与水平面之间夹角 ：地面反射率 ，取0.2 ：倾斜面与水平面上的日太阳直射辐照量之比的月平均值对于北半球面朝赤道（ γ =0°）式中， 对于南半球面朝赤道（ γ =0°）式中天空各向异性模型：式中 ：倾斜面上太阳月平均总辐照量与水平面上月平均总辐照量的比值 ：水平面上月平均太阳总辐照量 ：水平面上月平均太阳散射辐照量：方阵倾角 ：地面反射率其中 T b H d H bR H βρ()δϕωtan tan cos 1-=-s ()()()[]δβϕδϕωtan tan cos ,tan tan cos min 11---='--s ()()()[]δβϕδϕωtan tan cos ,tan tan cos min 11+--='--s ()[]()()[]{}⎩⎨⎧>+-≥=ss sr sr s s ss srss sr ss G G G D ωωωωωωωωωω,,,,0max ,,,0max R H d H βρβγϕβsin cos tan cos +=A式中 ：倾斜面方位角 ：太阳赤纬角 ：水平面上的日落时角：倾斜面上日落时角11、负载日耗电量计算公式：负载日耗电量=负载功率/系统电压x 工作时间12、蓄电池容量计算公式：蓄电池容量=A*QL*NL*To/ccA ：蓄电池安全系数，一般1.1-1.4，设计取1.2； QL ：负载日耗电量； NL ：连续阴雨天数；To ：温度修正系数，0℃以上取1，-10℃以上取1.1，-10℃以下取1.2； CC ：放电深度，铅酸蓄电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85；13、独立系统容量设计： 1）组件串联数Ns ：Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc式中： UR 为太阳能电池方阵输出最小电压;；γδsωδϕωtan tan cos -=s ωωUoc 为太阳能电池组件的最佳工作电压； Uf 为蓄电池浮充电压；UD 为二极管压降,一般取0.7V ； UC 为其它因数引起的压降；2）组件并联数Np ：Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)需补充的蓄电池容量Bcb=A×QL×NL （QL 负载日耗电量， NL 连续阴雨天数） 太阳能电池组件日发电量Qp=Ioc×H×Kop×Cz 式中：Ioc 为太阳能电池组件最佳工作电流；H 为峰值日照；Kop 为斜面修正系数；Cz 为修正系数，主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等损失，一般取0.8； 两个最长连续阴雨天之间的最短间隔天数Nw ；3）太阳能电池方阵的功率P ：P=Po×Ns×Np14、组件（电池片）转换效率η：SIV S p p m m in m ⨯⨯=⨯=1000η 式中 m P ：组件（电池片）最大输出功率；in P ：入射功率；m V ：组件（电池片）最大工作电压； m I ：组件（电池片）最大工作电流；S ：组件（电池片）面积；15、风压载荷W ：w w A q C W ⨯⨯=式中 W ：风压载重；w C ：风力系数；q ：设计用的风压（N/m 2）；w A ：受风面积；①、设计用的风压q ：J I a q q o ⨯⨯⨯=式中 q ：设计用的风压（N/m 2）；o q ：基准风压（N/m 2）； a ：高度补偿系数；I ：用途系数；J ：环境系数；1）基准风压o q ：设定基准高度10m ；16002122o o o V V q =⨯⨯=σ2）高度补偿系数a ：no h h a 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=式中 a ：高度补偿系数；h ：阵列的地面以上高度；o h ：基准地面以上高度10米；n ：因高度递增变化的程度，5为标准；3）用途系数I ：通常1.0；4）环境系数J ：通常1.0；②、风力系数w C ：16、积雪载荷S ：ss s A Z P C S ⨯⨯⨯=式中 S ：积雪载重；s C ：坡度系数；P ：雪的平均质量（相当于积雪1cm 的质量，N/m 2），一般地方19.6N以上，多雪区域为29.4N 以上；s Z ：地上垂直最深积雪量（cm ）； s A ：积雪面积；1）坡度系数s C ：2）雪的平均单位质量P ：积雪厚度为1cm 、面积为1m 2的质量； 3）地上垂直最深积雪量s Z ：17、地震载荷K ：一般地方由式①计算，多雪区域由式②计算；GC K ⨯=1 ①)35.0(1S G C K +⨯= ②式中 K ：地震载荷（N ）；1C ：地震层抗剪系数；G ：固定载荷（N ）；S ：积雪载荷（N ）；地震层抗剪系数由下式计算：o i t C A R Z C ⨯⨯⨯=1式中 Z ：地震地域系数；t R ：振动特性系数； i A ：层抗剪分布系数；o C ：标准抗剪系数（0.2）以上；18、欧洲效率erp η：加权效率%100%50%30%20%10%520.048.010.013.006.003.0ηηηηηηη+++++=erp19、系统发电效率：并网光伏系统效率=组件方阵效率（95%）x 直流配电效率（98%）x 并网逆变器欧洲效率（95%）x 并网逆变器MPPT 效率（97%）x 交流配电效率（98%）x 升压变压器效率（95%）x 灰尘及其它损耗（98%）=78%独立光伏系统效率=组件方阵效率（95%）x 直流配电效率（98%）x 控制器效率（95%）x 离网逆变器效率（85%）x 蓄电池效率（80%）x 交流配电效率（98%）=59%20、系统发电量：系统年发电量=方阵功率x 峰值日照x 系统发电效率x365天21、节能减排计算：每节约 1度（千瓦时）电，就相应节约了0.35Kg 标准煤，同时减少二氧化 碳（CO 2）排放0.872Kg 、二氧化硫（SO 2）0.0263Kg 、氮氧化物（NO X ）0.0131Kg 、碳粉尘0.238Kg ；22、光伏组件结构组成：普通光伏组件：3.2mm 超白低铁钢化玻璃—EVA —电池片—EVA —TPT 背材； 双玻光伏组件：3.2mm 超白低铁钢化玻璃—EVA —电池片—EVA —3.2mm 超白低铁钢化玻璃；23、公元太阳能单晶硅电池片面积：大圆角：0.014857m 2； 小圆角：0.015480m 2；24、公元太阳能光伏组件尺寸：①铝框组件尺寸：1580*808（mm ）；铝框组件型材尺寸：1607*915（mm ）；铝框组件玻璃尺寸：1574*802（mm ）；电池片横向间距3mm 、纵向间距4mm ，电池片离玻璃边缘横向间距18.5mm 、纵向间距15mm ； ②塑钢框组件尺寸：1670*890（mm ）；塑钢框组件型材尺寸：1700*1000（mm ）；塑钢框组件玻璃尺寸：1595*815（mm ）；电池片横向间距3mm 、纵向间距4mm ，电池片离玻璃边缘横向间距25mm 、纵向间距25.5mm ；25、电池片生产流程：清洗（酸洗）—制绒—扩散—刻蚀—PE —丝网印刷—分检—包装；26、组件生产流程：单焊—串焊—叠层—分选—层压—装框—切割—测试—清洗—包装；27、电缆桥架的选择：①、电缆桥架的载荷总G ：.......332211+++=q n q n q n G 总式中 .......321n n n 、、为相应电缆的根数；.......321q q q 、、为各电缆每单位长的重量（kg/m ）；②、电力电缆桥架的宽度b的计算：.......)()()(333222111++++++=k d n k d n k d n b式中 .......321n n n 、、为相应直径电缆的根数；.......321d d d 、、为各电缆直径；.......321k k k 、、为电缆间距（k 值最小不应小于4d）；③、控制电缆桥架的宽度b的计算：电缆的总截面积：.......222.233222211+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=D n D n D n S o πππ需要的托架横截面积：%40.o S S =h S b o⨯=%40式中.......321n n n 、、为相应直径电缆的根数； .......321D D D 、、为各电缆直径； h为电缆桥架净高；28、线缆参数表：①、YJV/YJV22线缆参数表：②、BVR 线缆参数表：29、桥架参数表：①、槽式桥架：附录1 钢材和连接的强度设计值附表1.1 钢材的强度设计值（N/mm2）注：附表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚的。
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。
太阳能热水系统设计
1．项目设计原则太阳能集热器设计项目应遵循以下几方面的设计原则，科学设计太阳热水系统，使其达到合理、可靠、先进。
（1）遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。
（2）综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素，选择实用、经济的方案。
（3）系统设计应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区采取防冻、防结露、防过热、防雷、防雹、抗风、抗震等技术措施。
（4）安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏的安全保障措施；应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施；集热器不应跨越建筑变形缝设置。
（5）太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。
（6）安装在建筑上的太阳能热水系统不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观；应避免集热器的反射光对附近建筑物引起的光污染。
（7）太阳能热水系统的管线应有组织布置，做到安全、隐蔽、易于检修；为减少热损及循环阻力，循环管路尤其热水循环管路应尽量短而少弯；为了达到流量平衡和减少管路热损，绕行的管路应是冷水管或低温水管；管路的通径面积应与并联的集热器或集热器组管路通径面积的总和相适应。
（8）太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件；轻质填充墙不应作为太阳能热水系统的支承结构。
储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求，必要时应请建筑结构专业人员复核建筑载荷。
2．项目设计要求鉴于该项目为连云港地区太阳能工程项目，并采用电辅助能源热水系统用于日常生活使用的特点，我认为，该项目设计要求有以下几点：（1）根据图纸的要求，在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能热水系统，太阳能集热系统布置方式、色彩等应尽可能做到与建筑相协调。
（2）系统采用楼面太阳能集中集热方式，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以电辅助加热为辅。
太阳能热水系统换热器面积计算
太阳能热水系统换热器面积计算一、换热器换热面积F 的计算:jr t Δε×××=K Q C F Z式中：F ——换热面积（㎡)；Z Q --集热系统换热量（W ）;K -—传热系数，根据换热器厂家技术参数确定ε-—结垢影响系数，0.6～0.8，r C --集热系统热损失系数，1。
1~1.2,j t ∆——计算温度差，宜取5~10℃，集热性能好,温差取高值,否则取低值。
假设，集热系统换热量为50757。
14 W ，传热系数为5000,结垢影响系数取0.7，集热系统热损失系数取1.2，计算温度差取8℃,经计算换热面积2.175㎡。
二、推荐换热器换热面积集热系统换热量Z Q 的计算YL Z S C Q ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=36001000t -t ρq f k e r rd t ）（式中：Z Q ——集热系统换热量(W)；t k -—太阳辐照度时变系数,一般取1.5~1。
8，取高限对太阳能利用率有利；f -—太阳能保证率，按照太阳能实际保证率计算；rd q ——日均用水量，kg ；C ——工质的定压比热容,4.18KJ/（㎏·℃)；r ρ——工质密度1（kg/L ）； e t ——贮水箱内水的设计温度，℃；L t -— 水的初始温度，℃；Y S ——年平均日日照小时数，h.假设，太阳辐照度时变系数取1.7，太阳能保证率取60%，日均用水量为10吨,工质的定压比热容为4.18KJ/(㎏·℃），工质（水）密度为1（kg/L ），贮水箱内水的设计温度为45℃，水的初始温度为15℃,年平均日日照小时数为7h/d 的条件下，经计算集热系统换热量Z Q =50757。
14 W 。
不同面积的参数取值及换热量:。
3T太阳能热水器系统设计方案
联箱式太阳能热水系统设计方案3T太阳能热水系统设计方案一、系统名称：联箱式太阳能热水工程二、系统容量：3吨。
供28个带浴盆房间热水供应。
三、集热单元：Φ47×1500mm×50支真空管集热模块单元采光面积4.9m2。
四、单元数量：10组。
五、集热面积：49m2。
六、连接形式：串并联。
七、管道设计：上循环管道，使用Φ0.6寸镀锌管。
下循环管道，使用Φ0.6寸镀锌管。
上水管道，使用Φ1寸镀锌管。
下水管道，使用Φ1寸镀锌管。
八管道保温：采用20mm厚壁保温棉，外层采用PVC管道保护，避免高低温或强光照射，延长保温时间，减少热损。
九保温水箱配置：1.5吨保温水箱两个。
十辅助加热系统：利用电加热进行加热，用于阴雨或高寒天气急用热水时辅助加热。
十一控制系统配套功能：设置手动/自动电脑控制柜一个，其功能为：1、自动上水系统控制；2、温差循环系统控制；3、定温加热系统控制；4、水温水位显示及系统控制。
十一、工程成本预算：1.集热模块及支架[含油漆费]，10组，计17960元2.保温水箱：2200元/吨，3吨，计6600元3.电脑控制柜一套，计3000元4．定时/自动供水泵：1个计750元。
5．循环泵：1000元/只，3个计3000元。
6．单向阀：50元/只，4个计200元。
7．安装费：3500元。
8. 安装工人车旅费:1500元。
9．镀锌管及连接件保温棉，PVC套管：5620元。
10．电源线、信号线、套线管2500元。
11．电加热：3KW两个480元。
12．利润[按10%计]：4511元。
13．运输费：2000元。
十一、工程造价：51621元，大写：伍万壹千陆佰贰拾壹元整。
[本造价不含税费，如需开票，则另外收取相应税费]。
太阳能热水系统设计方案
太阳能热水系统设计方案一．条件及用户要求该宾馆要求做出15吨太阳能热水系统设计方案。
二．简要设计2．1设计依据（1） GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》（2）GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》3）2．2设计方案主要考虑的几个问题（1）优先利用太阳能源。
（2）控制系统的全自动化、智能化、先进性.2．3系统基本设计（1）采用直流式定温放水+温差循环太阳热水系统，达到充分利用太阳能，只要有太阳，就有能洗澡的热水的效果，避免了家用热水器和循环式太阳热水系统存在的弊病。
（2）采用自限温伴热带防冻与管路低温自动循环防冻相结合，双重防冻保护。
（3）采用先进的中央快速热水器作为太阳能的补充能源，当遇阴雨天气太阳能不足时系统自动切换至电辅助加热模式，客人的全天候用水需求。
3、理论计算3．1用热水量确定按宾馆要求满足每天供热水15吨（集热面积为20吨集热面积）。
3、2全玻璃真空管产热水量计算单支管的采光面积（Aperture Area）：外管内直径（58-2×2）×有效长度（800-80）= 92880mm²南北竖放时的入射角修正系数：3.3真空太阳集热管数量确定共计布置集热块：20块。
总的集热面积：8.5m²×20块=170m²。
真空管只数：120只×20块=2400只。
4、关键设备与配件选型4．1太阳集热器在北方高寒地区使用。
冬季结冰，但最低气温在零下20℃以上，考虑到全年使用，因此选择真空管集热器。
目前真空管集热器分家用和工程用两大类别，家用产品储热水箱和太阳能集热管为一体结构，结构简单，适合家庭或小面积工程使用；工程用集热器没有储热水箱，可根据现场情况任意串并联，并根据采光面积大小合理配置1个水箱。
系统运行便于控制且用水方便。
4．2控制器选用德国西门子公司生产的PLC可编程控制器，控制程序采用我公司研发的太阳能工程系统专用控制程序，功能强大，可实现任意功能的自动控制，可根据实际任意更改和升级控制程序，并可远程监控。
太阳能热水负荷自动计算表
太阳能热水工程自动计算表（一）
热水系统负荷计算
表一、全日供热水系统的日耗热量、热水量和设计小时耗热量、设计小时热水量（住宅、别墅、招待所、培训中心、旅馆、宾馆、医院住院部、养老院、幼儿园、等建筑的集中热水供应系统）
附表1、热水小时变化系数K值
注：表三中q h—卫生器具的小时用水定额按照《建筑给排水设计规范》中规定选取数值。
b—卫生器具的同时使用百分数，住宅、旅馆、医院、疗养院病房、的卫生间内淋浴器按70％～100％计，其它器具不计，工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、
体育场等公共浴室的淋浴器均按100％计。
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：人户人户672/5.3192=⨯=m 。
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8.2.1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'0125︒。
因此本工程的太阳能集热器的安装倾角︒25取，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rd q 计算：系统设计日用热水量按下式计算：r r mq Q =式中：()()[]()[]。
人，人热水用水定额人；用水计算单位数，；系统设计日用热水量d L q d L q m m d L Q r r r ⋅=⋅-=--/60/672/则：。
人人d /40.32m d /40320d /606723==⋅⨯==L L mq Q r r2.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η的确定本例选用真空管型太阳能集热器，每组集热器面积25.7m 。
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%50~%25之间，全年均衡使用时取平均值进行估算，因此%5.37=η。
太阳能热水系统课程设计计算书
《太阳能应用技术》课程设计计算书题目：杭州市现代宾馆（公寓）太阳能热水系统设计姓名：杨超学院：建筑工程学院专业：建筑环境与能源应用工程班级：建环142学号：指导教师：候景鑫2017年12月25日目录1.设计参数气象参数本工程为杭州市现代宾馆的太阳能系统设计。
杭州地区纬度为北纬30°14’，根据《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》表1-10，查得该地区的水平面年总辐照量为 MJ/（㎡?a ），水平面年平均日辐照量为 MJ/（㎡?d ），当地纬度倾角平面年总辐照量为 MJ/（㎡?a ），当地纬度倾角平面年平均日 辐照量 MJ/（㎡?d ）。
热水设计参数根据《民用建筑节水设计标准》表，酒店的热水平均日用水定额取110—140 L/（床?d ），本设计取120 L/（床?d ），热水温度按60 ℃计。
根据《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》表1—16，杭州地区冷水计算温度取5 ℃（地面水）。
2.太阳集热系统设计集热器面积确定根据我国现行标准，太阳能集热系统的热性能指标以贮热水箱容积600 L 为界限。
本工程贮热水箱容积大于600 L ，故其集热器面积的确定为： 式中：C A ——系统集热器总面积，m 2；w Q ——日平均用热水量，考虑太阳能热水系统全年提供宾馆客房用热水，客房总数为72床，则日平均用热水量为8640 L/d ；c ——水的定压比热容， kJ/（kg·℃）；r ρ——水的密度，1 kg/L ；end t ——贮热水箱内水的终止设计温度，取60 ℃； L t ——水的初始温度，取5 ℃；J T ——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，取11621kJ/m 2； f ——太阳能保证率，4—6，取；cd η——集热器年平均集热效率，()(1)w r end L C T cd L Q c t t fA J ρηη-=-太阳能热水工程中集热器效率一般在 — 间，本工程全年使用，取平均 值。
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太阳能热水系统设计计算
1.最大日用水量
Q rd=q*m=60*3.5*25=5250 L/d
q：热水用水定额（L/人*d），住宅取60（L/人*d）m：用水计算单位数（人）
2.太阳能集热板面积（建筑给排水设计规范P105）
A j=Q rd Cρr(t r−t l)f
J tηj（1−ηl）=5250∗4.187∗0.9833∗(60−15)∗40%
15000∗50%∗(1−20%)
=62.75m2，取63 m2
式中：Q rd：最大日用水量，5250 L/d
C：水的比热，4.187（KJ/Kg•℃)
ρr:热水的密度，0.9833Kg/m3
t r：热水的温度，60℃
t l：冷水的温度，15℃
f：太阳能保证率，40%
J t：年平均日太阳辐射量，三亚=15500（KJ/ m2）
ηj：集热器年平均集热效率，50%
ηl：贮水箱和管路的热损失率，20%
3.集热循环水箱有效容积（建筑给排水设计规范P106）
V rx=q rjd∗A j=60∗63=3780L，取4m3
q rjd：集热器单位采光面积平均每日产热水量（L/ m2•d），直接加热系统q rjd=40-100（L/ m2•d），取60（L/ m2•d）
A j：集热器总面积m2,63 m2
4.内循环流量
q xl=q gz∗A j=0.02∗63=1.26L/s
q gz：单位采光面积集热器对应的工质流量（L/ s•m2），取0.020（L/ s•m2）
5.内循环泵扬程
H x=h jx+h j+h z+h f=1+1+1+4=7m
h jx：集热系统循环管道的沿程与局部水头损失，取1.0m
h j：循环流量流经集热器的阻力损失，取1.0m
h z：集热器顶与贮热水箱最低水位之间的几何高差，取1.0m
h f：附加压力，取4.0m
6.集中供热热水系统设计小时耗热量计算
Q h=K h mq r C(t r−t l)ρr
T =
4.8×25×3.5×60
×4.187×(60−15)×0.9833
24
=194531kJ/h
式中K h：小时变化系数，取4.8
q r：热水用水定额（L/人*d），住宅取60（L/人*d）
m：用水计算单位数（人）
C：水的比热，4.187（KJ/Kg•℃)
ρr:热水的密度，0.9833Kg/m3
t r：热水的温度，60℃
t l：冷水的温度，15℃
T：每日使用时间，24h 7.设计小时热水量计算
q rh=Q h
(t r−t l)Cρr =194531
(60−15)×4.187×0.9833
=1050 L/h
Q h:设计小时耗热量，194531kJ/h
t r：热水的温度，60℃
t l：冷水的温度，15℃
C：水的比热，4.187（KJ/Kg•℃)
ρr:热水的密度，0.9833Kg/m3
8.全日热水供应系统的热水循环流量计算
q x=Q s
Cρr∆t =0.05×194531
4.187×0.9833×10
=236.3L/h=0.066L/s
Q s：配水管道的热损失（kJ/h），单体建筑可取3%-5%Q h ∆t：配水管道的热水温度差（℃），单体建筑可取5-10℃
9.全日热水供应系统的热水循环泵扬程计算
H b=h p+h x=1.48+0.63=2.1m，取2m
h p：循环水量通过配水管网的水头损失，1.48m
h x：循环水量通过回水管网的水头损失，0.63m。