太阳能集热系统设计要点
太阳能热水系统设计要点
投资与经济 效益分析
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明确建筑类型、 功能
建筑分类 居住
住宅（低层，多层，中高层，高 层）
宿舍
公共建筑
办公、商业、医疗、教育、文体 、交通
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热水供应范围、使用 特点
盥洗、餐饮、淋浴 、
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1. 2. 3. 4. 5.
系统形式的选择二 ——阳台壁挂式（分户集热分户储热）
每户安装一套分体式太阳能热水系统，集热单元安装在阳台或南墙面上，储热水箱放置在 室内。 优点——灵活： 住户的太阳能热水系统相互独立，互不影响； 运行较稳定，技术成熟； 各户水箱可放置灵活，如设备间、卫生间、厨房、阳台等位置； 不存在收费管理问题。 一体化程度较高
估算投资回 收期
开发商预期投 资回收期
开发商预期
调整 f ，最佳投 资收益比
f 初始 值选取时， 对预期投资规模较大，偏重于冬季使用时可选较大值，反之可 投资 规模 选较小值。
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设计参数的确定
2. 初始水 指 温集热器的自来水 供水温度。
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设计参数的确 定 1. 太阳能保 证率 f指在一定时间段内太阳能热水系统中太阳能可以提供的热量占系统总耗热量的百
太阳能集热系统设计要点
太阳能集热系统设计要点1.集热器选择：太阳能集热器是太阳能集热系统的核心部件，其选择对系统的效率和性能至关重要。
常见的太阳能集热器有平板式、真空管式和抛物面式等。
平板式集热器结构简单，造价低廉，适用于低温热水供应或采暖；真空管式集热器具有较高的效率和稳定性，适用于高温热水供应或其他高温热负荷；抛物面式集热器则可以实现对太阳光的更好聚焦效果。
2.集热面积设计：太阳能集热器的面积需要根据用户的热水需求和当地的日照情况进行合理设计。
面积过小可能无法满足需求，面积过大则会带来过度投资。
一般来说，每个用户的热水需求和日照条件都有所不同，因此需要根据具体情况进行计算和调整。
3.系统循环设计：太阳能集热系统的循环方式一般有自然循环和强迫循环两种。
自然循环是利用热水的密度差异实现自然对流，适用于低温热水系统；强迫循环则需要配备循环泵来强制循环热水，适用于高温热水系统。
循环管道的设计应考虑到循环效率、水压损失和管道阻力等因素，确保系统的正常运行。
4.热储备设计：为了确保系统在夜晚或连续阴天时仍能够正常供热，需要设计合适的热储备装置。
常见的热储备方式包括水箱、水塔和热储砂等。
热储备装置的容积设计需根据用户需求和系统运行条件进行合理配置，以确保系统的稳定性和可靠性。
5.系统管道及绝缘设计：太阳能集热系统中的管道需要合理布局和绝缘保护，以最大程度减少热损失和能量浪费。
管道的材质和直径应考虑到输送介质的压力和温度等因素，从而保证系统的运行效率和安全性。
同时，在低温系统中采用合适的绝缘材料将热量损失降至最低。
6.控制系统设计：太阳能集热系统需要配备合适的控制系统来实现对系统的监控和调节。
控制系统可以根据系统的运行状态和室内外环境的变化，切换系统的循环方式、改变集热器的角度或关闭循环泵等，以最大限度地提高系统的效率和性能。
7.维护和清洗：定期的维护和清洗对太阳能集热系统的正常运行至关重要。
太阳能集热器表面的灰尘、沙尘和雨水等会影响集热器的吸收效率，因此需要定期对集热器进行清洗和检查。
太阳能供暖设计的注意事项
太阳能供暖设计的注意事项嘿呀！下面咱就来好好唠唠《太阳能供暖设计的注意事项》。
1. 首先呢，得搞清楚您家房子的朝向和采光情况呀！这可太重要啦！要是房子整天都见不着太阳，那太阳能供暖不就抓瞎了嘛？2. 哎呀呀，太阳能集热器的选择可不能马虎呢！得选质量好、效率高的，不然咋能收集到足够的能量？3. 还有哇，管道的铺设得合理哟！要不然热水在管道里乱流，热量都跑掉啦！4. 嘿，别忘了考虑冬天的严寒天气呀！要是设备扛不住低温，那不就歇菜了？5. 太阳能供暖系统和其他常规供暖系统的衔接也得想好呢！万一太阳能不够用，得有备用方案呀！6. 哇哦，系统的保温措施可得做到位！不然热量偷偷溜走，多可惜呀！7. 哎呀呀，控制系统也很关键呢！要能智能地根据天气和需求调整工作状态，这得多方便？8. 还有还有，安装的位置也有讲究！不能挡着别人家采光，也不能自己采光不好，对不？9. 维护和保养也不能忽略呀！定期检查，有问题及时处理，才能保证系统一直好用呢！10. 太阳能板的角度调整也很重要哇！要随着季节变化调整，才能最大程度吸收阳光。
11. 设备的品牌和售后也得重视起来呀！要是出了问题找不到人解决，那可麻烦大了！12. 系统的安全性可不能马虎呢！漏电、漏水啥的可不行！13. 嘿，要考虑系统的扩展性哟！万一以后房子扩建或者需求增加，能方便升级就好啦！14. 安装团队的专业性也得考察考察呀！不专业的人安装，能放心吗？15. 成本预算也得心里有数哇！别装到一半发现钱不够了，那多尴尬？16. 当地的气候条件和政策法规也要了解清楚呢！不然违规了可不好！17. 系统的噪音问题也得关注哟！要是吵得人睡不着觉，可不行！18. 节能效果得好好评估呀！不能花了大价钱，节能效果却不明显！19. 系统的稳定性也很重要哇！三天两头出故障，谁受得了？20. 最后呢，一定要找有经验的设计师和施工团队，他们的经验可是宝贵的财富呀！哇塞，这么多注意事项，您可得一项一项考虑清楚，这样才能让太阳能供暖设计得完美，让您的家温暖又舒适哟！。
太阳能集热工程方案
太阳能集热工程方案引言随着世界能源危机的加剧和环境污染的日益严重，人们对新能源的需求和重视程度越来越高。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，已经成为了当前热门的研究和应用领域。
太阳能集热工程是指利用太阳能将光能转化为热能的一种技术，通过太阳能集热器将太阳能转换为热能，进而用于供热、热水等领域。
本文将着重介绍太阳能集热工程的方案设计，从太阳能集热器的选择、系统设计和工程实施等方面展开讨论。
一、太阳能集热器的选择1. 平板式太阳能集热器平板式太阳能集热器是目前应用较广泛的一种太阳能集热器，它由平板式集热器、储热箱、输热系统和辅助能源等组成。
平板式集热器的工作原理是利用类似于温室效应的原理，通过玻璃罩和集热板将太阳辐射能转化为热能。
其优点是结构简单、易于维护和管理，同时可以根据实际需求进行灵活布置和组合，适用于各种不同场景的应用。
2. 真空管式太阳能集热器真空管式太阳能集热器是一种利用真空管将太阳辐射能转化为热能的设备，它具有高效、稳定和抗风压等优点，适用于各种气候条件下的使用。
真空管式太阳能集热器的工作原理是通过真空管内部的吸热膜将太阳能转化为热能，并通过导热介质传递至储热箱中。
其优点是在强光照条件下能够获得更高的热能转化效率，适用于大规模集热系统的应用。
3. 碟式太阳能集热器碟式太阳能集热器是一种利用碟式反射器将太阳光线聚焦到集热管内将太阳能转化为热能的设备，适用于热水供应、空调系统和工业加热等领域。
碟式太阳能集热器的优点是可以实现高效的聚光效果，从而提高了能源利用率，且可以根据实际需求进行模块化布置和组合，适用于不同规模的应用。
二、太阳能集热系统的设计1. 热能储存系统的设计太阳能集热系统的热能储存是其关键环节，决定了太阳能集热系统的稳定性和可靠性。
常用的太阳能热能储存系统包括水箱式蓄热系统、盐水蓄热系统和相变储热材料等。
在实际设计过程中，需要根据实际应用场景和能源需求量来选择合适的热能储存方式，并考虑储热系统的容量、热损失和热能释放方式等因素。
太阳能热水系统设计
太阳能热水系统设计首先，在太阳能收集方面，可以使用太阳能集热器将太阳能转化为热能。
常见的太阳能集热器包括平板集热器和真空管集热器。
平板集热器由一个黑色的吸热板、管道和玻璃罩组成，它可以吸收太阳辐射的热能，并将其传递给水。
真空管集热器由多个玻璃真空管组成，每个管内有一个热管，它们可以将热能传递给集中管，再通过管道传递给水。
选择太阳能集热器时，需要考虑其效率、耐用性和成本等因素。
其次，在热水储存方面，可以使用热水储罐来储存热水。
热水储罐通常包括外壳、保温层和内胆。
保温层可以减少热能的散失，并保持热水的温度。
热水储罐的容量应根据需要来确定，以确保足够的热水供应。
此外，可以考虑安装热水循环系统，将冷水输送至太阳能集热器，以提高热水储存的效率。
最后，在热水利用方面，可以采用不同的方式将热水用于热水供应。
常见的方式包括热水循环系统、热水地暖和热水器等。
热水循环系统可以将热水循环供应给不同的用水点，以减少热水的等待时间。
热水地暖可以通过将热水通入地暖管道来实现室内供暖。
热水器可以提供热水供应，以满足日常生活和洗浴等需求。
选择热水利用方式时，需要考虑其效率、适用性和经济性等因素。
除了上述设计要素，还需要考虑太阳能热水系统的运行和维护。
太阳能热水系统的运行需要考虑太阳能的可利用程度和供热需求之间的匹配。
可以通过安装温度控制和循环泵来控制太阳能热水系统的运行。
此外，还需要定期检查和清洁太阳能集热器，以确保其正常运行和高效利用太阳能。
综上所述，太阳能热水系统的设计需要同时考虑太阳能收集、热水储存和利用等方面。
通过选择适合的太阳能集热器、热水储罐和热水利用方式，可以实现太阳能热水系统的高效和可持续利用。
此外，还需要注意系统的运行和维护，以确保系统的正常运行和使用。
太阳能集热系统设计 经典资料共7页
第四章太阳能集热系统设计4.1 概述太阳能集热系统主要包括太阳能集热器、储水箱及相应的阀门和控制系统，强制循环系统还包括循环水泵，间接式系统还包括换热器。
太阳集热器是太阳热水系统中的集热部件，也是太阳热水系统的核心部件，其性能优劣直接影响到太阳能热水系统的性能。
太阳能集热系统的设计主要围绕着它来进行，但系统其它附件的合理选择及设计，对充分利用集热器所所收集的太阳能也起着决定性的作用。
4.2 太阳集热器的定位4.2.1 集热器的安装方位和倾角确定太阳集热器的定位时，需要考了集热器倾角和方位对太阳辐射能收集的影响。
太阳集热器的安装位置不应有任何障碍物遮挡阳光，并宜选择在背风处，以减少热损失；设计全年运行的系统，宜保证春分/秋分日（此时赤纬角δ=0）阳光照射到集热器表面上的时间不少于6小时；主要在春、夏、秋三季运行的系统，宜保证春分/秋分日（此时赤纬角δ=0）阳光照射到集热器表面上的时间不低于8小时；主要设计在冬季运行的系统，宜保证在冬至日（此时赤纬角δ=－23°57′）阳光照射到集热器表面上的时间不少于4小时；太阳集热器与障碍物之间的距离宜大于太阳光不被遮挡的日照距离。
太阳集热器的倾角和方位对太阳辐射能量收集会产生一定的影响，为了更充分地利用太阳能量，希望投射到集热器采光面上的太阳能越多越好。
由于太阳与地球相对位置的不断变化，集热器上所收集到的太阳能也是不断变化的。
因而需要讨论一年中要得到最大太阳能量时，他们的倾角及方位是多少。
对于在长时间内，大气条件不随季节性变化的地区太阳集热器方位及倾角的影响可根据太阳直接辐射估算。
研究表明，当集热器的方位是正南方向，倾角为S=0.9Φ时，得到的年直射辐射量最大；但如果增加考虑散射辐射的影响因素，则结果会有很大不同。
由于散射辐射受大气条件、云量变化情况影响较大，而过去受条件限制缺乏相关资料，所以，长期以来沿用的太阳集热器定位原则是基于对太阳直接辐射的估计结果，即集热器方位朝向正南放置，倾角近似于当地纬度（即S=Φ）时，可得到最大年太阳辐射能量；如果希望在冬季获得最佳的太阳辐射能量，倾角应加大至约比当地纬度大10°（即S=Φ+10°）；而在夏天，则应比当地纬度小10°（即S=Φ－10°）；。
太阳能供暖系统的设计与施工指南
太阳能供暖系统的设计与施工指南随着环境保护意识的增强和能源消耗的不断增加，太阳能供暖系统成为了一种绿色、可持续的能源选择。
本文将为您介绍太阳能供暖系统的设计与施工指南，帮助您实现高效、可靠的供暖系统。
一、系统设计太阳能供暖系统的设计是关键，它需要考虑到建筑的朝向、日照时间、建筑材料等因素。
首先，确定太阳能集热器的安装位置，通常应选择南向的屋顶或墙面，以最大程度地接受太阳辐射。
其次，根据建筑的热负荷计算，确定集热器的数量和面积。
此外，还需要考虑到储热系统的设计，以便在夜间或阴天时提供持续的供热。
二、集热器的选择太阳能供暖系统的核心是太阳能集热器，它可以将太阳辐射转化为热能。
在选择集热器时，需要考虑到其热效率、耐久性和维护成本。
目前市场上常见的太阳能集热器有平板式和真空管式两种。
平板式集热器适用于大面积的供暖系统，而真空管式集热器则适用于小面积的供暖系统。
根据实际需求选择合适的集热器，可以提高系统的效率和可靠性。
三、管道布置与绝缘太阳能供暖系统的管道布置是设计的重要一环。
在布置过程中，应尽量减少管道的弯曲和阻力，以保证热能的传输效率。
此外，还需要注意管道的绝缘，以减少热能的损失。
常见的绝缘材料有聚氨酯泡沫、玻璃棉等，选择合适的绝缘材料可以提高系统的效率。
四、储热系统的设计储热系统是太阳能供暖系统的重要组成部分，它可以在夜间或阴天时提供持续的供热。
常见的储热系统有水箱式和地埋式两种。
水箱式储热系统适用于小型供暖系统，它可以将太阳能转化为热水储存在水箱中。
地埋式储热系统适用于大型供暖系统，它可以将太阳能转化为地热储存在地下。
根据实际需求选择合适的储热系统，可以提高系统的供热效果。
五、系统的监控与维护太阳能供暖系统的监控与维护是保证系统正常运行的关键。
在系统运行过程中，应定期检查集热器、管道和储热系统的运行情况，及时清洗和维修。
此外，还需要安装温度传感器和流量计等监控设备，以实时监测系统的运行状态。
定期进行系统的维护和保养，可以延长系统的使用寿命并提高效率。
太阳能集热器的设计与优化
太阳能集热器的设计与优化随着环保理念的普及和能源危机的加剧，太阳能作为一种清洁、可再生的能源被越来越多的人所看重。
太阳能集热器作为太阳能利用的主要形式，其设计与优化显得尤为重要。
本文将介绍太阳能集热器的设计原则、优化策略、实验方法以及未来发展方向。
一、太阳能集热器的设计原则太阳能集热器的设计原则包括三个方面：热特性、光学特性和材料选择。
首先是热特性。
太阳能集热器的主要任务是将太阳光转化为热能，热效率是其最为关键的指标。
因此，在设计集热器时，应考虑热损失的控制、最大吸热面积和最佳吸收率等因素。
其次是光学特性。
太阳能集热器的吸收面应该能够吸收足够的太阳辐射能，并且能够将吸收的能量有效地转换为热能。
因此，合理选择吸收面的颜色、反射面的颜色和形状、透镜、反射板等元件的光学特性是非常重要的。
最后是材料选择。
太阳能集热器的材料应该具有很高的热传导性能、较低的热膨胀系数、较高的抗腐蚀性和抗氧化性等特性。
同时，应该在选材时考虑成本、耐久性、可维护性等因素。
二、太阳能集热器的优化策略太阳能集热器的优化策略可以从结构优化、组合优化和控制优化三个方面进行考虑。
在结构优化方面，可以采用隔离式和直接式两种方案。
隔离式集热器通过管道连接吸热面和传热面，具有较好的热损失控制和成本优势；直接式集热器通过直接将太阳辐射能吸收在吸热面上并进行传热，具有较高的热效率和便于维护、调节的特点。
在组合优化方面，可以采用不同材料、不同颜色的吸收面和反射面，通过波长选择和多层膜设计进行光学调控和热控制。
在控制优化方面，可以通过智能控制系统对集热器进行实时监控和调节，提高集热器的稳定性和效率。
三、太阳能集热器的实验方法实验方法主要包括性能测试、参数优化和系统仿真三个方面。
性能测试方面，可以通过实验室测试和田间试验两种方案进行考虑。
实验室测试主要针对集热器的热传递性能和光学性能进行测试；田间试验主要针对集热器的实际工作环境进行测试，考虑不同季节、不同天气条件下集热器的工作性能。
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(一)集热系统的设计
1、系统规模设计
同济阳光集热系统的规模不宜过大，集热器阵列的总出水口同储热水箱间的距离应控制在300米范围内。
在小区规模较大时。
可以邻近几幢或单幢为一个小系统，且通过增设站室便可实现节能的效果。
2、选择加热系统
加热系统分为直接加热和间接加热两种方式，且两者各有利弊，直接加热可实现较高的加热效率，而间接加热则能够有效防止水垢的产生，使集热器使用寿命得到延长。
实际应用中，对于间接加热系统的应用更为适宜，且实际应用中，集热器需进行承压处理，需增设循环泵和换热设备。
3、选择储热设备
储热设备的选择是以间接加热系统的确定为前提的，储热设备包括储热水箱和储热水罐两种。
对于较大热水供应量的工程，选择储热水箱更为适宜，其原因在于这一储热方式的出水
量每天可达上百立方米，而储热水罐的应用则适合热水供应量较小的工程，在施工现场就可完成拼装，投资小、占地小。
(二)辅热设备的设计
l、计算辅热设备负荷
依据相关规范要求，对于太阳能热水工程辅热设备负荷的设计，应当不考虑太阳能效用，而将日常所需热量作为辅助设备作为依据。
2、选择辅助热源和辅热设备
选择辅助热源时，宜选热力管网、燃气、燃油、热泵、电等。
对于小型太阳能集中热水供应系统宜选择电作为辅助能源。
在储热水罐(箱)中直接放入电热元件即可实现，但这一辅助热源的应用需要增加相应的防垢措施，否则其自身所形成的水垢会导致难以有效散热，烧坏元件。
而对于规模较大的太阳能热水系统则宜选用电热锅炉作为辅助能源，而达到耐用安全的目的。
在选择辅助设备时，可依据常规热源方式进行选择，且在设备型号与台数的确定上，应同太阳能自身不稳定特点相结合，选择两台或多台匹配设备，即无太阳能时，设备同时运行，有太阳能时，一台运行，从而达到节能高效的目的。
太阳能辅助加热空气源热泵机组的应用比较普遍，其原理是在机组的蒸发器上增加了一辅助换热器。
热泵在低温环境下制热运行时，高于环境温度的太阳能热水流经该辅助换热器，与将进入蒸发器的室外空气进行热量交换提高其温度，从而使制冷剂在相对较高的环境里蒸发吸热，提高了蒸发温度，改善了太阳能热水工程系统的工作状况。
3、布置集热和辅热设备
在储热水罐中，应将电热元件置于适当位置，当无太阳能时，亦可依靠电热及热水储量来基本满足热水需求。
当太阳能热水系统较大，且集热与辅热都采用水箱时，亦相互独立，并进行串联的布置，前者为集热水箱，起到预热作用，后者为供热或辅热水箱，这样当太阳能不充足时，亦可起到对冷水进行预热处理，而当无太阳能的情况下，只需通过辅助热源来加热辅热水箱内的水，便可正常供热，且不会对集热水箱的集热产生影响。