太阳能供热采暖系统计算说明书

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工业建筑太阳能热水系统利用比例计算书

工业建筑太阳能热水系统利用比例计算书一、引言随着能源危机的加剧，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在我国得到了广泛关注和应用。

工业建筑太阳能热水系统作为一种节能环保措施，已在我国许多地区得到推广。

本文将详细介绍工业建筑太阳能热水系统的利用比例计算方法，以期为相关领域提供参考。

二、工业建筑太阳能热水系统概述1.系统组成工业建筑太阳能热水系统主要由太阳能集热器、热水储存罐、供水泵、热水输送管道等组成。

太阳能集热器将太阳能转化为热能，加热冷水；热水储存罐用于储存加热后的热水；供水泵负责将热水输送至用水点；热水输送管道则连接各部件，形成一个完整的热水供应系统。

2.系统工作原理太阳能热水系统在工作过程中，太阳能集热器吸收太阳辐射，将光能转化为热能。

热量通过传热介质传递至热水储存罐，储存罐内的水温度逐渐升高。

当热水储存罐内的水位降低时，供水泵启动，将冷水输送至太阳能集热器进行加热。

加热后的热水继续储存，直至达到设定的水位上限。

此时，系统停止工作，等待下一次太阳辐射加热。

三、利用比例计算方法1.太阳能热水需求量计算根据工业建筑的性质、生产工艺、员工人数等因素，计算所需热水的日需求量。

日需求量等于生产工艺所需热水量加上生活热水需求量。

2.太阳能热水供应量计算根据太阳能集热器的面积、太阳能热水系统的热效率、太阳辐射强度等因素，计算太阳能热水供应量。

太阳能热水供应量等于太阳能集热器面积乘以太阳辐射强度乘以热效率。

3.利用比例计算利用比例等于太阳能热水供应量除以太阳能热水需求量，用以评估太阳能热水系统的实际应用效果。

四、案例分析1.案例背景以某大型工厂为例，该工厂拥有1000名员工，生产工艺需要用到热水。

为降低能源消耗，企业决定采用太阳能热水系统。

2.案例实施步骤（1）根据生产工艺及员工人数，计算太阳能热水需求量。

（2）选择合适的太阳能集热器面积、热效率，计算太阳能热水供应量。

（3）根据实际需求，设计热水储存罐容量、供水泵参数等。

(完整版)太阳能热水工程设计计算书模板

某太阳能热水工程设计一、设计范围二、计算参数（一）设计用水定额、用水单位数（二）冷、热水设计温度（三）气象参数三、计算内容（一）热水系统负荷计算1、系统日耗热量()86400r r L d q c t t m Q ρ-=式中：d Q ——日耗热量，W ； r q ——热水用水定额，L/(人·d)或L/(b ·d);c ——水的比热容，J/(kg ·℃);ρ——热水密度，kg/L;r t ——热水温度，℃；L t ——冷水温度，℃；m ——用水计算单位数，人数或床位数。

2、系统设计日用水量rd r q q m =式中：rd q ——设计日用水量，L/d;r q ——热水用水定额，L/(人·d)或L/(b ·d);m ——用水计算单位数，人数或床位数。

3、系统平均日用水量w ar Q q m =式中：w Q ——日平均用热水量，L/d;ar q ——日平均用水定额，L/(人·d)；m ——用水计算单位数，人数或床位数。

4、设计小时耗热量()86400r r L h h mq c t t Q K ρ-= 式中：h Q ——设计小时耗热量，W ；m ——用水计算单位数，人数或床位数；r q ——热水用水定额，L/(人·d)或L/(b ·d);c ——水的比热容，J/(kg ·℃);ρ——热水密度，kg/L;r t ——热水温度，℃；L t ——冷水温度，℃；h K ——小时变化系数。

（二）集热器方位太阳能集热器宜朝向正南，或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置，太阳集热器的倾角可选择在当地纬度±10°的范围内。

（三）日照间距S某一时刻太阳能集热器不被前方障碍物遮挡阳光的日照间距应按下式计算：0coth cos D H γ=⨯⨯式中：D ——日照间距， m ；H ——前方障碍物的高度， m ；h ——计算时刻的太阳高度角，°；0γ——计算时刻太阳光线在水平面上的投影线与集热器表面法线在水平面上的投影线之间的夹角，°。

太阳能热水系统-标准计算书

太阳能热水系统计算书项目名称：xxxxx建设单位：xxxxxxxxx设计单位：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx施工图审查单位：联系人及联系方式：太阳能热水系统计算书一、单体建筑太阳能热水计算1、本栋22~32层有 20 户 1 居室，以每户 2 人计算，人数为 440人；33层有 17 户 1 居室，以每户 2 人计算，人数为 34 人；22~32层共计 474 人。

（用水人数取值见附表）2、全年平均每人每天热水用量取50L/（人·天），太阳能热水系统满足 12 层用户热水需求，则太阳能热水系统能提供的热水量w Q = 23700 L 。

3、屋面实际安装太阳能集热器面积如下：）（）（L T J C Q A ηη--=1f t t cd i end w w c式中 w Q ——太阳能热水系统供水量w C ——水的定压比热容，4.1868kJ/（kg·℃）； i end t t -——贮水箱内水的温升，取45℃；f——太阳能保证率，取50%；T J ——深圳地区正南方向、倾角为纬度的平面全年日平均太阳辐照量，取1.47×104kJ/（m 2·天）；cd η——集热器的年平均集热效率，50%；L η——贮水箱和管路的热损失率，20％。

=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--=）%201（%501047.1%50451868.423700）1（f ）t t （4cd i end w w c L T J C Q A ηη 380 m 24、屋面面积 1032 m 2，实际可利用面积 421 m 2，太阳能集热器覆盖率是 90.3 %。

5、综合上述分析，本栋太阳能满足 12 层用户需求，且满铺屋面。

二、本工程太阳能热水系统汇总表（例）附表住宅建筑太阳能热水系统设计用水人数。

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。

太阳能计算书

太阳能热水设计计算书一、项目概况本热水工程为五层的培训中心卫生间和食堂用热水。

本楼总建筑面积为6061m 2，二层屋面为保温上人平屋面。

建筑朝向东西向。

本工程共75个房间,每间设计人数为2人，每人每天热水用水量为70L （60℃）,餐厅用水量为每顾客每次15L （60℃）。

计算冷水温度为10℃。

水源为市政自来水。

设置一套集中式太阳能热水系统，太阳能集热板、集热水箱和恒温水箱放在二层平屋面。

辅助热源采用燃气。

二、设计条件1、《太阳能热水系统设计、安装及及工程验收技术规范》GB/T18713-2002；2、《太阳集热器性能室内试验方法》GB/T18792-2002；3、《民用建筑太阳能热水系统应用规范》GB50364-2005；4、《真空管太阳集热器》GB50057-94；5、《建筑物防雷设计规范》GB50015-2003；6、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003 2009年版；7、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB500242-2002；8、建设单位提供的资料。

三、太阳能集热系统1.计算公式：最大日用水量：r rd q m Q ⋅∑= ⑴式中：Q rd —设计热水量(L/d)；m —用水计算单位数(人)；q r —热水用水定额(L/人·d)。

直接加热供水系统集热器总面积：()()l j t l r r r jz J f t t mC q A ηηρ--=1 ⑵ 式中：A jz —直接加热集热器总面积(m 2)；q r —设计日用热水量(L/d)；m —用水单位数；C —水的比热，C =4.187(kJ/kg·℃)；t r —热水温度(℃)，t r =60℃；t l —冷水温度(℃)；ρr —热水密度（kg/L ）；J t —集热器采光面上年平均日太阳辐照量(kJ/m 2·d)；f —太阳能保证率，可取30%~80%；ηj —集热器年平均集热效率，可取45%~50%；ηl —贮水箱和管路的热损失率，可取15%~30%；太阳能集热系统贮热水箱有效容积：j rjd rx A q V ⋅= ⑶式中：V rx —贮热水箱有效容积(L)；A j —集热器总面积(m 2)；q rjd —集热器单位采光面积平均每日产热水量[L/(m 2·d)]，直接供热水系统q rjd =40 L/(m 2·d)~100 L/(m 2·d)。

供热采暖系统负荷计算

供热采暖系统负荷计算对采暖热负荷和生活热水负荷分别计算后，应选两者中较大的负荷确定为太阳能供热采暖系统的设计负荷，太阳能供热采暖系统的设计负荷应由太阳能集热系统和其他能源辅助加热/换热设备共同负担。

太阳能集热系统负担的采暖热负荷是在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。

建筑物耗热量、围护结构传热耗热量、空气渗透耗热量的计算应符合下列规定：1 建筑物耗热量应按下式计算：Q H = Q HT + Q INF -Q IH式中Q H——建筑物耗热量，W；Q HT——通过围护结构的传热耗热量，W;Q INF——空气渗透耗热量，W；Q IH——建筑物内部得热量（包括照明、电器、炊事和人体散热等），W。

2通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：Q HT=（t i-t e）(∑εKF)式中Q HT——通过围护结构的传热耗热量，W；t i——室内空气计算温度，按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定范围的低限选取，℃；t e——采暖期室外平均温度，℃；ε——各个围护结构传热系数的修正系数，参照相关的建筑节能设计行业标准选取；K——各个围护结构的传热系数，W/（㎡*℃）F——各个围护结构的面积，㎡。

3空气渗透耗热量应按下式计算Q INF=（t i-t e）(CpρNV)式中Q INF——空气渗透耗热量，W；Cp——空气比热容，取*h/（kg*℃）；ρ——空气密度，取t e条件下的值，kg/㎡；N——换气次数，次/h;V ——换气体积,m³/次。

其他能源辅助加热/换热设备负担在采暖室外计算温度条件下建筑物采暖热负荷的计算应符合下列规定；1 采暖热负荷应按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定计算。

2 在标准规定可不设置集中采暖的地区或建筑，宜根据当地实际情况，适当降低室内空气计算温度。

太阳能集热器的设置应符合下列规定：1 太阳能集热器宜朝向正南，或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置；安装倾角宜选择在当地纬度-10°~+20°的范围内；当受实际条件限制时，应按附录A进行面积补偿，合理增加集热器面积，并应进行经济效益分析。

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。

太阳能供热(采暖)换热站主要参数计算一例

太阳能供热(采暖)换热站主要参数计算一例1. 引言太阳能供热是一种清洁、可再生能源的利用方式，可以为用户提供热水和供暖。

在太阳能供热系统中，换热站扮演着至关重要的角色，它能够调节能量的传输和分配，确保系统的正常运行。

本文将以某太阳能供热(采暖)换热站为例，介绍主要参数的计算方法。

2. 参数计算方法2.1 系统总热量的计算太阳能供热系统的总热量取决于太阳能收集器的面积、太阳能收集器的效率、收集到的太阳能的辐射量等因素。

该换热站的太阳能收集器面积为100平方米，效率为80%。

假设一天的辐射量为20MJ/m^2，根据下式计算换热站的总热量：总热量 = 太阳能收集器面积 * 太阳能收集器效率 * 辐射量总热量 = 100平方米 * 0.8 * 20MJ/m^2总热量 = 1600MJ2.2 换热站用热器费用的计算换热站的用热器费用是指通过热器将系统热量传递给用户的过程中的能量损失。

假设该换热站的用热器费用为10%。

根据总热量和用热器费用的关系，可以计算用热器的能量损失：用热器费用 = 总热量 * 用热器费用用热器费用 = 1600MJ * 10%用热器费用 = 160MJ2.3 换热站供暖面积的计算换热站的供暖面积是指该站点能够为用户提供供暖的面积。

假设每平方米的供暖面积需要消耗10MJ的热量，换热站供暖面积可以通过以下公式计算：供暖面积 = 总热量 / 单位面积所需热量供暖面积 = 1600MJ / 10MJ供暖面积 = 160平方米2.4 其他参数的计算除了上述主要参数外，还可以根据具体情况计算其他重要的参数，例如：热水温度、供暖效果等。

这些参数的计算可以根据具体的需求和系统的特点进行。

3. 结论本文以某太阳能供热(采暖)换热站为例，介绍了主要参数的计算方法。

通过计算太阳能收集器的面积、效率以及日辐射量等因素，可以得出换热站的总热量。

同时，通过考虑用热器费用以及热量消耗与供暖面积的关系，还可以计算出相应的参数。

太阳能热水系统课程设计计算书

太阳能热水系统课程设计计算书LT1.设计参数1.1 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4068.653 MJ/（㎡•a），水平面年平均日辐照量为11.117 MJ/（㎡•d），当地纬度倾角平面年总辐照量为4252.141MJ/（㎡•a），当地纬度倾角平面年平均日辐照量11.621 MJ/（㎡•d）。

1.2 热水设计参数根据《民用建筑节水设计标准》表 3.1.7，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2.1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，4.187 kJ/（kg·℃）；rρ——水的密度，1 kg/L ；endt ——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，上海地区属于太阳能资源一般区，由《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》4.4.3.1，并参照表4—6，取0.45；cdη——集热器年平均集热效率，由《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》4.4.3.1，太阳能热水工程中集热器效率一般在0.25 —0.5 间，本工程全年使用，取平均值0.375。

太阳能采暖控制系统说明书

家用多功能型太阳能采暖控制箱使用说明1．概述本系统采用太阳能采暖+辅助热源采暖方式运行，实现冬季全天候供暖，控制箱核心部分采用法国工业级可编程控制器，控制灵活方便，抗干扰能力强，自动化程度高，它可以让太阳能系统最高效率地运行，实现太阳能与辅助能源的最佳结合，达到最高效率地利用太阳能，且运行稳定可靠，操作简单、显示直观、功能丰富等特点。

2．主要功能2．1 太阳能采暖功能当太阳能温度达到太阳能采暖设定温度时太阳能采暖启动，直至室内温度达到室内温度设定值时停止。

2．2 太阳能温差循环储热功能室内温度大于采暖设定值,当太阳能温度T1 高于水箱下部温度T2 10 r，且稳定在5秒以上时太阳能储热功能启动，使太阳能与水箱间不同温度热水形成循环，水箱水温逐渐升高，直至温差低于4C时关闭。

2.3 储热水箱余热采暖功能当太阳能温度低于太阳能采暖温度设定时，若储热水箱温度大于水箱采暖温度设定值时水箱采暖功能启动，直至室内温度达到室内温度设定值或水箱上部温度低于水箱采暖设定温度值时停止。

2.4 电加热采暖功能当太阳能和储热水箱温度都低于采暖温度设定值时，电加热采暖功能启动，直至室内温度达到室内温度设定值时停止。

2.5 太阳能循环管道加热功能当太阳能温度高于加热器温度设定时管道加热器启动，直至太阳能循环管道温度大于设定时停止。

2.6 太阳能高温保护报警功能当太阳能温度大于太阳能高温设定值时太阳能采暖和太阳能储热功能被禁止运行并发出报警提醒用户检查。

2.7 溢流箱溢流报警功能当溢流箱超液位溢流时太阳能采暖和太阳能储热功能被禁止运行并发出报警提醒用户检查。

2.8电加热高温保护功能当电加热温度大于电加热高温保护温度设定值时电加热停止运行，直至电加热温度低于电加热高温保护温度设定值 10度时恢复。

2. 9信息显示功能显示器常规运行状态下将轮换显示太阳能的温度、水箱下温度、水箱上温度和室内温度、循环管道温度、电加热温度、实时钟等常规信息3. 操作说明3. 1阅读信息直接从显示屏读取信息； 3. 2用户变量值的设定控制器在出厂时已按用户的用水要求，在充分利用太阳能的前提下，已将最经济运行模式输入，接通电源即可正常工作，但某些设定数据可能与实际使用略有差异，如需调整请按以下步骤进行。

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）；

太阳能集热器面积计算说明书

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规范，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，并规范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规范和国标图集，有GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》、GB/T20095-2006《太阳热水系统性能评定规范》、国标图集06J908-6《太阳能热水器选用与安装》06SS1 28《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J10807-2006 ），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。

太阳能热水系统计算

太阳能热水系统计算预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制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。

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1太阳能供热采暖系统综述
太阳能供热采暖系统将太阳能转化成热能，供应冬季采暖和全年生活热水。

系统主要由集热系统、换热储热系统、辅助能源和控制系统等4大部分组成。

1.1集热系统
根据使用区域和用户投资规模不同，使用相应的太阳能集热器组成集热系统。

包括全玻璃真空管集热器、平板集热器、玻璃金属集热器（玻璃金属u 型管集热器、玻璃金属热管集热器）等，集热系统可以采用直接系统间接系统。

长期运行过程中既要考虑太阳能集热系统的越冬保护问题，又要考虑集热器夏天过热问题。

直接式系统既可以采用回流式排空防冻措施也可以采用电伴热或热循环防冻措施；由于间接式系统一般采用低冰点高沸点介质做导热液，因此不存在冬季越冬保护问题，但其夏季过热是主要问题。

1.2换热储热系统
目前常用的太阳能采暖系统中多以热水显热的形式来完成供热和储热，随着技术的进步逐渐有以相变潜热供热的太阳能供热采暖系统面世。

集热系统种类不同，换热设备和储热系统都不同，直接式系统把水作为集热的热媒和采暖供热的热媒；间接式系统一般用换能液（低冰点高沸点介质）通过换热器把集热器产生的热量储存到储热系统中；换热器可以是内置式也可以是外置式。

储热水箱的容积和太阳能采暖保证率有关，所以同样集热面积的太阳能采暖系统，储热水箱容积可能不同，太阳能保证率越大，储热水箱的容积越大。

1.3用热系统
太阳能采暖系统用热包括两部分：采暖用热、生活热水用热。

生活热水要求水质新鲜、富含氧气、温度合适、带有一定压力、清洁、无病菌、无异味，因此不能和采暖系统共用一套水源，采用双水箱系统、单水箱加换热器系统。

对采暖系统来讲，末端散热器主要用热设备，通过热传导、辐射、对流把热量散发出来，让居室的气温得到提升。

太阳能辅助采暖系统可以在地板底下敷设加热管、普通金属散热器、风机盘管散热器等多种形式末端散热器。

目前市场上销售的采暖散热器从材质上分为铜管铝翅对流散热器、钢制散热器、铝制散热器、铜制散热器、不锈钢散热器、铜铝复合散热器以及老式铸铁散热器等。

1.4辅助能源和控制系统
辅助能源和控制系统是保证太阳能采暖系统全天24h安全可靠运行的关键。

控制系统控制策略的优劣决定系统运行过程是否节能，降低耗电输热比的关键措施。

2常见太阳能采暖系统组成方式
2.1常见4种太阳能采暖和生活热水系统
由于集热器种类和运行方式有多种形式，储热水箱有开口式、封闭式及有无内置换热器式等种类，辅助能源安装在水箱内部的电加热器、通过内置或外置换热器进行加热的外部加热装置，如电锅炉、燃气炉、燃油炉、燃煤炉；外置辅助加热装置还可以直接给水箱中的水加热。

因此太阳能供热采暖有多种组合方式，直接式太阳能集热系统
间接采暖如图1所示。

图1所示系统的辅助加热设备是直接安装在水箱中的电加热器，水箱中的热水既作为采暖供热的热源又作为洗浴和生活用水的水源，通过外置板式换热器采暖来隔离生活用水和采暖用热，这是直接式太阳能集热系统。

图2所示系统是直接式太阳能集热系统直接采暖，其辅助加热装置直接给水箱加热的外置式装置（燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉、燃煤锅炉、空气源热泵、水源热泵等），通过水箱内的换热器提供新鲜生活热水来隔离生活用水和采暖用热。

图3所示系统是间接式太阳能集热系统间接采暖，其与图1所示系统的集热系统加热方式不同、辅助加热装置加热方式不同。

图4所示间接式太阳能集热系统直接采暖，外置辅助加热装置直接给水箱内的水加热，通过水箱内的换热器提供新鲜生活热水来隔离生活用水和采暖用热。

承压间接式太阳能集热系统间接采暖，外置辅助加热装置直接给水箱内水加热，水箱内热水直接供生活用水，采暖部分热量通过外置的换热器提供。

供暖方式是水箱中的热水直接通过散热器来给房间供热的直接供暖方式，也有储热水箱中的水通过换热器后再经过末端散热器给房间供暖的间接供暖方式。

2.2不同集热和供热方式的的优缺点对比
四种太阳能集热、供热采暖系统的优缺点对比见表1。

从表1看到无论是直接集热系统还是间接集热系统都可以采用开口式水箱，无论直接供热水间接采暖系统还是直接采暖间接供热水系统都可以采用
开口式水箱，因此太阳能供热水采暖系统中优先选用开口式水箱。

表1 直接供热与间接供热优缺点对比
3系统设计
对太阳能供热采暖系统来讲，其热负荷包括两部分，一部分是建
筑物的采暖热负荷，另一部分是生活热水热负荷，由于冬季太阳辐照量减少，太阳能采暖系统很难保证供暖热负荷，因此应该首先考虑生活热水热负荷，在保证生活热水供应后再考虑采暖需求。

3.1热负荷计算
目前《公共建筑节能设计标准》以及《严寒和寒冷地区居住建筑
节能设计标准》都规定建筑物耗热量应该按各种围护结构单位面积耗热量累计值来计算，只有通过计算才能得到相对准确的建筑物耗热量。

但由于这种计算方法工作量大，在实际设计中可以根据经验采用估算法，常用的方法有体积热指标估算法和面积热指标估算法。

3.1.1 按维护结构计算建筑物的耗热量指标（热负荷）
3.2太阳能集热面积的计算
3.2.1太阳能保证率f合理选取
计算太阳能集热器的面积首先确定太阳能系统提供的热量是多少，虽然根据前面的计算我们已经得出建筑物的采暖热负荷，但这些能量有多少由太阳能集热系统提供的决定于太阳能保证率。

为准确计算太阳能集热系统需要提供能量，需要合理选取太阳能采暖系统的保证率。

这里强调说明太阳能保证率是指晴好天气的保证率而不是采暖季的
平均保证率。

这一数值要根据投资规模和建筑物实际情况综合考虑，并征求用户意见，一般选取f=50%。

2.采暖系统集热面积计算
因为太阳能采暖系统一般情况下都无法满足采暖热负荷，因此甲
方不是特别要求冬天采暖季提供生活热水，一般都不必考虑生活热水系统的集热面积。

如果冬季要提供生活热水必须专门设计生活热水系统，该部分集热面积只能用于生活热水而不能用于采暖系统，可以按照生活热水系统设计计算方法。

3.3水箱的设计计算
为了节约投资推荐采用内置换热式单水箱太阳能采暖供热水系统，通过换热器在采暖的同时为用户提供生活热水。

设计原则：太阳能集热器产生的热量扣除白天采暖需要后剩余能量以显热形式储存在储
热水箱中，水箱上限温度比当地热水沸点温度低15℃左右，下限温
度不宜＜5℃；如有排回防冻措施，还要考虑晚上防冻排回液体的容量。

1.水箱的容积
当太阳能采暖系统在晴好天气的保证率＞30%时，太阳能集热器在白天得到的能量转换为热能后能被建筑物完全消耗，剩余部分的热量以热水的形式储存在水箱中供夜间采暖使用，这些热水的容积按公式8、公式9、公式10计算。

2.防冻回流排回液体的容量
为了解决全玻璃真空管集热器组成的直接式集热系统的防冻问题，为了提高采暖系统的效率，最有效的办法是把集热器中的水排回水箱。

不同规格型号的集热器由于联箱的体积、管道长度和直径不一样，其集热系统的容水量是不同的，但可以进行粗略计算。

以58×1500型
集热器为例，单只真空管容水量按3.0l计算。

3.4辅助能源设计
阴雨雪天没有太阳能，所有采暖负荷都要有辅助加热设备提供，
因此辅助加热设备提供的热能＞采暖总负荷，故辅助能源功率必须＞建筑物供暖热负荷。

为延长辅助能源的寿命，一般情况下按1.5倍~2倍选择辅助能源功率。

一、工程概况：
西安地区某住宅公寓20层，共20000㎡，共有200户，按每户3人计算共600人。

冬季采暖利用太阳能供热
按面积估算法进行冬季热负荷的估算
根据规范，采用面积热指标概算，取=40W/㎡，则每秒采暖负荷为：
Q F =q
F
*A=40*20000=800000W
采暖集热面积的计算
根据表格选择年平均日太阳辐照量，按上表数据全年辐照量J取5000MJ/m2·d，则H=J/365
H=13.7MJ/㎡·d
Qt=0.8*3600*24=69120MJ/d
Qsun=Qt*f=69120MJ/d*50%=34560MJ/d Ac=Qsun
=5045.3㎡
H∗η
太阳能集热水箱的面积
V=1000∗Ac∗H∗η−Qd
Cp∗ρ∗(T1−T2)
Qd=Qt/3=20640MJ/d
T1=85℃,T2=5℃
V=41.55m³
取45m³水箱。