太阳能热水器的产水量计算

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1、(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QA=QU+QL+QS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

2、或kcal上式QA=(ta)HTQU=MCp(te-ti)或M=QU/Cp(te-ti)QL=UL(Te-Ta)DtQS=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%te、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℃hDt—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—

3、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各月代表日选择表月份日期太阳赤纬序日117-20.8417214-13.3245315-2.40744159.4610551518.7813561023.0416171821.1119981812.282309181.972611019-9.842921118-19.02322121323.12347(三)珠海市的太阳辐射资源和气象条件根据广东

4、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，表2珠海2012各月及全年太阳辐射及气象资料月份日照时数小时日照百分率％平均风速m/s极端最高气温℃极端最低气温℃平均气温℃相对湿度%总辐射kJ/㎡直接辐射kJ/㎡散射辐射kJ/㎡自来水温℃月平均日平均月平均日平均月平均日平均1138.652.82.327.90.113.3693092909967158980512815000483915．1287.729.62.228.60.014.478248240886695180340015306054

5、66 379.922.22.131.03.317.98329240094329947032081929506224 489.424.32.033.07.721.984302740100918169027232210307367 585 144.336.32.036.014.725.940343013014145320468825811083266156.238.71.836.618.927.28640012013338139800480326032011533 7231.056.11.937.521.628.4

6、844819601554722355072112584208336 8210.153.71.838.721.128.1834704201517515065071862476508013 9196.753.62.037.615.526.9804367601455814558070052266107554 10210.559.22.033.611.323.4724360601406614067077351962806331 11192.557.52.332.45.319.4693731501243812438070

7、841606305354 12170.149.82.329.61.815.2683236801042910429055971501604844 全年平均1906.044.32.138.70.021.978年累计447790012268年累计200270054870年累计24752006781 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

8、、1、2月的的计算结果如下表：表3月份水平总辐射kJ/㎡水平直射辐射kJ/㎡水平散射辐射kJ/㎡330倾斜面总辐射kJ/㎡914558.57004.87553.71.03600.991614436.01014066.57734.76331.51.25801.020714357.51112438.47083.85344.21.47381.251215562.61210429.15597.