太阳能热水系统工程的设计

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1、中国给水排水太阳能热水系统工程的设计毛志忠（蚌埠铁路水电段，安徽蚌埠!""###）摘要：系统介绍了太阳能热水系统工程的设计经验，包括设计参数的确定、系统运行方式、集热器的布局及有关热水箱的计算等设计要点。关键词：太阳能热水系统；设计；集热器中图分类号：$%&!!文献标识码：’文章编号：(###)*+#!（!##"）#,)##,-)#"太阳能热水系统是将太阳能转换成热能并将水供应，又可节省投资，保证较长的使用时间，若以冬加热的装置，与其他热水系统相比，具有节约能源、季产水量为设计标准，则使春、夏、秋三季生产的热无污染、结构简单、维护使用方便安全且经

2、济效益明水富余造成浪费且系统采光面积增大，投资加大；若显等优点，但是太阳能系统也存在着一次性投资费以夏季产水量为设计标准，则使春、秋、冬三季生产用高，能量密度低，受天气、昼夜、季节、地理位置等的热水都不够用，使用效果不理想。影响而不能连续运行的缺点。太阳能热水装置集热面积：$1!0!#25（!）!设计前技术资料的准备式中$———集热器集热面积，.!!"!工程投资预算!·4）对于太阳能热水系统工程而言，不同集热器的#25———集热器产热水量，3!（.!·4），工程造价相差很大，具体见表(。#25一般取*#6的热水量为+#"!（.表!不同集热器

3、的工程造价元!.!由于我国南北气象差异较大，其取值应适当调整。普通普通真空管%型热管式真!"%勘察现场普通平板真空管（带导流管）真空管空管#了解集热器放置现场的地理位置（纬度）、&/#"(/##"(+/#"(,##"!!##"屋面情况（屋面荷载、平顶或斜顶）、承重墙（梁）分("##(+/#(&##!###!+##布、周围有无高大建筑物以及集热器放置所需正南!"#日用水量的确定方向的日照情况等。根据洗浴热水用量，参照《给排水设计手册》中$根据集热器的面积来拟定集热器的摆放阵热水用水量标准进行选择并确定热水用水人数，从列与热水箱的位置。而确定总热水用

4、量：%了解水源的供水流量和水压、电源、辅助加!01"·#2（(）热源等情况。式中!0———热水用量，3!4#系统设计"———用水计算单位数、人数或床位数#"!系统运行方式的选择#2———热水用水量标准，3!4#"!"!自然循环系统!"$太阳能热水系统集热面积的确定该系统的运行原理就是在光照下集热器内的水太阳能热水装置集热面积是根据热水负荷（即被加热（与贮水箱内的水相比，集热器内的水温较热水用量和水温）、集热器自身效率、系统热效率以高、密度小），沿水管上升至水箱上部。水箱内的水及使用地区的气象条件（日照、环境温度、风速等）来由于温度低、密度大而自动

5、流进集热器内，如此不断确定。一般来讲，都以保证春、秋季节用水量作为设循环。该系统适用于采光面积较小的系统（一般在!以内），如图(所示。计依据，这样既可保证春、夏、秋三季有充足的热水"#.·,-·!**"234,#5中国给水排水和集热器数量来确定。常见的方式有单排串联、多排并联等。在集热器布置设计中一定要注意：!遵循多排设置“水路”同程原则；"由于冷水通过集热器之后受热，在管路设计中还要考虑到水的汽化、热水的密度等性能，故沿水流方向有不小于#$的坡度；#多排排列时排与排之间的间距不得小于支架的高度。集热器倾角等于当地纬度，允许偏差为%#&’。集热器

6、方位为正南方向，允许偏差为%#&’。图!自然循环系统"#$热水箱"#!#"强制循环系统（定流量循环）水箱一般设置在建筑物承重墙、承重梁上或专该系统的运行原理就是借助水泵动力，在热水箱底部吸水，通过集热器把水送到水箱上部（见图做水箱基础，水箱的有效容积一般依据每天的热水用量来确定。水箱保温材料常采用岩棉或聚氨酯发!），该系统适用于任何大面积的循环系统。控制系统可采用光控或时控，全自动运行。泡，厚度!&()，也可通过计算得出。"#$#!管材及保温材料循环管道宜采用铝塑复合管（热水）或镀锌钢管，管道沿水流方向应有不小于#$的坡度，管道保温材料品种繁多，

7、常采用的材料有岩棉管壳、聚氯乙烯毡、聚氨酯现场发泡等，保护层则可用铝箔、镀锌铁皮、聚氯乙烯复合板、薄铝板等。管道支架的设置一般不以承重为目的，而是以固定为主，主要是为了图"强制循环系统（定流量循环）防止因管道弯曲而造成“反坡”影响系统循环。管道"#!#$定温放水循环系统支托架的安装距离见表!。该系统的运行原理就是在集热器内加一温感探表"管道支托架的安装距离头并与温控器相联，在光照条件下当集热器内的水管道公称直径（))）#&!*!&"!+*&*温达到设定值时，温控器使水泵运行（从热水箱底部最大距离（)）#,&!!!,&""抽水），并将集热器内的热水

8、送到热水箱上部。当集"#$#"水泵流量的确定热器内的水温达不到设定值时水泵即自动停止。该水泵流量（不带导流管真空管系统除外）一般按系统适