太阳能热水系统与建筑一体化的应用分析.doc

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1、太阳能热水系统与建筑一体化的应用实例分析太阳能——作为一种免费、清洁、无污染的能源，以节能和环保的突出特点，在建筑中的利用越来越普遍，其中太阳能的光热利用已取得显著成果并转化为生产力。而太阳能与建筑的结合，也在建筑中呈现出其不可替代的地位，并成为建筑中的一大亮点。太阳能与建筑一体化也日益成为房地产业关注的焦点。下面以杭州政苑宾馆为例介绍一下太阳能热水系统与建筑一体化工程设计和实践中的一些基本思路和体会。 (一)工程概况该宾馆位于杭州西湖区，为三星级别的宾馆，共有114个标准间，为了降低运行费用及环保，现设计采用太阳能系统提供热水，辅助能源采用电加热。(二)系统设计关键

2、点鉴于该太阳能热水系统用于宾馆客房洗浴的特点，我们认为，该方案设计应充分考虑用户单位的下列问题，科学设计太阳能热水系统，使其达到合理、可靠、先进。1）系统应保证全天24小时供应热水，以方便使用和管理；并考虑在热水用量突然显著增多的特殊用水情况下，确保热水的供应问题。2）鉴于用热水设施分布在各楼层，为确保打开阀门就能出热水，热水供应系统应设计成循环供水方式。3）系统应配置辅助加热设施，以解决阴雨天或太阳能不足时的热水供应问题，根据贵单位实际情况和现有条件，建议选择电作为辅助加热系统。4）系统设计应考虑优先利用太阳能源加热热水；当太阳能不足时，再利用辅助能源补充热能，以达

3、到节能降耗的目的。5）系统处在杭州，冬季寒冷结冰。因此应充分考虑太阳能及管路的冬季防冬问题。6）要综合考虑房屋的结构和位置，合理设计太阳能设备的放置位置。7）鉴于宾馆外部环境优美，太阳能系统的摆放和布局方式应巧妙设计，以解决太阳能系统的布局与摆放应与周围的建筑物相协调问题。8）太阳能系统应可靠、耐用、方便管理。9）在保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，提高太阳能工程的性价比。(三)有关设计规范和依据GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、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

4、阳热水系统性能评定规范》GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》GB/T17581-1998《真空管太阳集热器》GB/T17049-1997《全玻璃真空太阳集热管》用户要求和现有条件(四)系统基本设计1）根据杭州地区天气的特点，选用抗冻性强、热效率高、经济实惠的全玻璃真空管太阳集热器。在零下25℃的条件下，仍可产生洗浴热水。2）采用太阳能+电加热联合供热水的系统方案，并优先利用太阳能源。太阳能不足时，利用电补充热量。这样可以确保热水供应的可靠性，并充分利用太阳能源，最大限度地减少用电量，降低运行费用。3）太阳能系统设计为直流式定温放水太阳能热水系统，达到充分利

5、用太阳能，只要有太阳，就有能洗澡的热水的效果，并可实现全天24小时供应热水，避免了家用太阳热水器和循环式太阳能热水系统存在的弊病（半阴半晴天时，热水温度不到40℃，造成只有不能洗澡的温水，而没有能洗澡的热水）。4）冬季管路防冻采用低温时水泵自动循环防冻设计，防止冬季极端温度下管路结冰冻坏。5）采用工业级CPU可编程电脑控制器，实现太阳能系统的全自动化、智能化，确保控制系统的可靠性，实现自动化运行，并具有可以根据用户的实际需要，任意修改控制程序，使太阳能系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。6）热水供应采用变频增压循环供水方式，为了减少热水循环的热损失，在热水回水

6、末端加装一个可根据管道水温自动控制的电磁阀。当管道温度低于40℃时，电磁阀自动打开；当热水循环使管道水温达到水箱水温时，电磁阀自动关闭。 (五)系统设计计算 基本参数 1）用水人数114个标准间，按每个标准间以2个床位计算，共228个床位。2）用水定额 每床位每日用热水定额以60℃热水计算，取120L/人·d。 3）用水时间 24小时全日供应热水 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，m=228qr—热水用水定额(120L/人·d) Qh—水的比热，c=4187(J/kg·℃) tr—热水温度，tr=60(℃) tL—冷

7、水温度，tL=15(℃) r—热水密度(kg/L)，r=0.983kg/L kh—小时变化系数，kh＝5.12 计算得：Qh=(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=60(℃) tL—设计冷水温度(℃)，tL=15(℃) r—热水密度(kg/L)，r=0.986(kg/L) 计算得：qrh=5819.57(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