太阳能热水系统设计分析.ppt

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1、太阳能热水器培训资料珠海兴业新能源科技有限公司ChinaSingyesSolarTechnologiesHoldingLimited2010年5月内容总体介绍五、太阳能热水系统设计知识六、太阳能热水器的安装施工七、太阳能热水系统的节能效益分析方法第五章太阳能热水系统设计知识5.1系统设计5.2系统设计分析5.2.1需热水量的计算5.2.2水箱容积的选择5.2.3集热面积的确定5.2.4集热器的连接方式5.2.5空气源热泵的选择5.2.6系统水泵的选型5.2.7系统管路保温5.2.8电磁阀的选择5.2.9热水系统系统防雷设计5.1系统设计以平板

2、式太阳能集热强制循环系统为例整个电控制系统组成：水箱缺水保护、水箱满水保护、太阳能循环泵控制、辅助加热控制系统、自动进水控制、出热水控制系统工作及控制原理1、定温上水：当集热器出水口水温T1达到设定值时，F1供水电磁阀打开，系统自动将热水压入集热水箱1中，当T1降至低于设定值5°C时，F1关闭，系统进入集热状态，定温上水功能可使系统一天中尽可能早地使用太阳能产生热水。2、温差循环：当集热器不断产生热水使集热水箱达到最高水位h1后，F1不再开启，系统自动比较集热器出水口水温T1与集热水箱中水温T2，当T1高于T2达到设定温差5°C时，集热循环泵

3、自动开启进行温差循环，当T1与T2温差小于1°C时，循环泵S2停止运行。3、快速补水：如果用水量较大集热器产水量不能满足要求，集热水箱水位不断下降至最低警戒水位h3时，供水电磁阀F1打开，系统快速补水，避免系统断水，当水箱水位上升至水位h2时，供水电磁阀F1关闭，系统再次进行定温上水过程。若在规定时间内水箱的水量没有达到满水水位时，快速补水至规定最高水位，满水保护断开电磁阀停止补水。系统工作及控制原理4、自动辅助加热：当水由集热水箱供给用户水温较高，水箱温度高于用户用水设定值时，热水用集热水箱流经电加热器供给各用户，空气源热泵不工作；当低温或

4、连续阴雨天气情况下，水箱水温低系统设定热水温度时，在设定启动辅助加热时段内，空气源热泵系统自动启动进行加热至系统设置温度时，停止加热。5、集热水箱间温差循环：集热水箱间循环泵，集热水箱1中水温T2与集热水箱2中水温T4温差大于5°C时，循环泵S3自动启动，进行温差循环，当两水箱间温差低于1°C时，停止循环。6、自动控制：系统设集中控制器，对以上所述各种工作过程进行检测和控制，各温度设定值可根据不同使用要求和季节变换进行现场调整，系统运行参数均可显示。5.2系统设计分析5.2.1需热水量的计算整个系统最多用水量：V=qr.n式中：qr——热水用

5、水量定额，Ln——用水人数例：某建筑200人用水，每个人的用水量定额为50L/人，则总需热水量为10吨。5.2系统设计分析5.2.2水箱容积的选择因为热水总用水量已经确定，为保证用户有足够热水用，保温水箱总容积应至少等于求得需要热水量。除些之外，如果水箱过大，可以按合适的比例分成两个水箱。此外还要考虑施工场地的限制，根据现场空间来选择水箱的选择问题。这样可以充分利用空间，节约投入成本，方便安装与维护，也能更快的产生热水供用户使用。如，热水需求量为10吨，则可以选择两个容积为5m3的保温水箱。水箱的材质现在多选为：内胆304/2B不锈钢，中间5

6、0mm厚聚氨脂发泡，外表包不锈钢或铝，保温效果好。其中外包不锈钢比包铝效果好。5.2系统设计分析5.2.3集热面积的确定式中，Ac——直接系统集热器采光面积，m2；Qw——日用水量，kg；Cw——水的比热容，kJ/（kg·°C）；tend——储水箱内水的终止温度，°C；ti——水的初始温度，°C；JT——当地春分或秋分所在月集热器受热面上日均辐照，kJ/m2；ƒ——太阳能保证率，无因次；η——集热器全日集热效率，国标经验值0.45～0.6；ηL——管路及储水箱热损失率，无量纲，国标经验值取0.2-0.25。5.2系统设计分析5.2.4集热器的

7、连接方式工程中使用的太阳集热器数量一般很多，一般若干集热器先连接一个集热器组，集热器组之间再通过一定的方式连接成一个集热器系统。如何连接太阳集热器对太阳能集热系统的防冻排空，水力平衡和减少阻力都起着重要作用。一般来说，集热器连接成集热器组的方式有三种：串联，并联和串并联，串并联也称之混联。对于自然循环的太阳能热水系统，集热器不能串联，否则因循环流动阻力大，系统难以循环，只能采用并联方式，且每个集热器组集热器数目不宜超过16个或总面积不宜超过32。对于非自然循环系统，集热器可采用串并联或并联方式连接，但一般情况下，推荐使用并联的方式连接，采用串

8、并联连接时，串联的集热器也不宜超过三个。5.2系统设计分析5.2系统设计分析5.2系统设计分析5.2.5空气源热泵的选择组成空气源热泵的四个主要部件：冷凝器、蒸发器