e6某学校教工宿舍楼太阳能热水系统设计

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1、第38卷第23期山西建筑V0l38No．232012年8月SHANXIARCHITECTUREAug．2012·145·文章编号：1009—6825(2012)23—0145-03宁海某学校教工宿舍楼太阳能热水系统设计方火明『(浙江大学建筑设计研究院，浙江杭州310027)摘要：以浙江省宁海县某学校教工宿舍楼太阳能热水工程为例，介绍太阳能热水系统的选择、工程的相关设计计算及热水系统的节能效益分析。结果表明：本工程采用集中集热分户贮热太阳能热水系统，运行控制灵活、物业管理方便，且能产生良好的节能效益。关键词：太阳能热水系统，集中集热，节能效益中图分类号：T

2、U832．17文献标识码：A1工程概述始设计温度，取15oC；￡为贮水箱内水的设计温度，取60℃为太阳能保证率，取50％；为当地集热器采光面上的年平均日太本项目位于浙江省宁海县远郊地区的某学校内，距离村庄住宅区较远，校区周边无完善的市政给水管道，给水压力约0．16MPa。在阳辐照量，取11695kJ／m；田为贮水箱和管路的热损失率，取0．20；为集热器的年平均集热效率，取0．50。校区学生宿舍楼一层水泵房内设有集中的校区生活变频增压供水设备，供应整个校区的加压区生活给水。计算得A=177．2m。本工程为教工双人宿舍楼，地上6层，建筑面积3530m，建间接

3、系统集热器总面积按式(2)计算_lJ：筑高度为20．4m。设计采用太阳能集中热水系统，并辅助电加A：A。／：A。．f＼1+u’ft1(2)热，在宿舍楼屋顶设置承压型玻璃一真空管太阳能集热器。hx／其中，A为问接系统集热器总面积，m；A为换热器换热面2太阳能热水系统的选择积，m；FRU为集热器总热损系数，W／(m·oC)；F为换热器的住宅建筑太阳能热水系统主要包括分户式和集中式两大类，换热因子，取0．90；为换热器传热系数，W／(m·oC)。在实际工程应用中具体又可分为：分户集热分户贮热太阳能热水系统、集中集热分户贮热太阳能热水系统和集中集热集中贮热太计算

4、得A=197m，考虑宿舍楼的人住率和屋顶实际可安装阳能热水系统三种。集热器面积，本工程设计采用玻璃一金属真空管型集热器面积为160rtl。本工程选用集中集热分户贮热间接换热强制循环太阳能热水系统，其原因主要包括：本工程为教职工宿舍，户数多，热水用本工程为全年使用太阳能热水系统，集热器安装方位为正南水极不平衡，采用集中集热分户贮热太阳能热水系统能很好地解方向，安装倾角30。，集热管长2m，前后排安装间距不小于1．8m。决各户之间的用水不平衡问题，充分利用太阳能资源；分户贮热3．2太阳能贮热水箱容积计算间接换热太阳能热水系统集热部分采用闭式承压运行，日常运行

5、太阳能系统贮热水箱有效容积按式(3)计算J：只需少量的集热循环泵能耗，运行费用低，且不存在热水部分的=g谢·Aj=50×160=8000L(3)计量和辅助热源的付费问题，物业管理简单；采用间接加热强制其中，为贮热水箱有效容积，L；A为集热器总面积，m；q循环，集热部分与室内冷、热水系统完全独立，互不干扰和依存，为集热器单位采光面积平均每日产热量，取50L／(m·d)。不受室内给水系统的压力影响，用水端可以避免因水压波动造成每间宿舍设80L换热贮热水箱，共1l0间，总贮热容积为：热水忽冷忽热现象；太阳能集热器集中设置，建筑外立面协调美V=80×110=88

6、00L，设计可满足太阳能系统的贮热要求。观，建筑效果好。3．，3集热系统循环泵及循环干管管径设计本工程在屋顶设玻璃一金属真空管承压型太阳能集热器，在集热系统循环泵流量按式(4)计算J：每间宿舍内分别设80L太阳能换热贮热水罐(带电辅助加热功q=q·Aj=0．02×160=3．2L／s(4)能)1只。热媒介质采用上行下给同程温差循环，供至各套宿舍内其中，q为集热系统循环流量，L／s；g为单位采光面积集热贮热罐进行热交换，在一层设备机房内设集热循环水泵和膨胀器对应的工作流量，取0．02L／(s·m)。罐。太阳能热水系统原理如图1所示。设计选用循环泵流量为4L

7、／s，扬程H=10m。3太阳能热水系统设计集热系统干管管径按循环流量、管路经济流速(取=1．5rn／s)3．1太阳能集热器设计按式(5)计算确定：根据GB50364-2005规范有关规定，直接系统集热器总面d=、v／(4q／)=58．3mm(5)积与用户的每日用水量和用水温度有关，具体按式(1)确定：设计采用集热循环干管管径为70mm，流速=1．13m／s。3．4辅助热源加热功率设计㈩系统按户设置电辅助加热，加热功率按系统最不利工况，即其中，A为直接式系统集热器总面积，m；Q为日平均用热在冬季太阳能系统不工作时的状态设计确定。水量，经计算为8800L(热

8、水日平均用水定额按40I／(人·d)每问双人宿舍按2人连续洗澡考虑，浙江地区冬季