太阳能热水示范项目共包括28栋楼,A、B、C、D四种户型,均为6层居民楼。户型、楼号分布。依据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015—2003),对于有集中热水供应和沐浴设备的住宅,热水温度按60℃计时,每人每日日用水定额为40-60L,按每户3人计算,日均用热水量60L/(人·天),共计900户。
根据下式计算热水量 式中:QW——日平均用热水量, (L);m——用水计算单位数(人数); qr——热水用水定额, 根据上述公式可以计算出每栋楼的日均用热水量。
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栋楼共需要热水量约为177.84吨,热水系统设计成直流式定温放水温差强制循环热水系统。
系统使用要求: 用水方式: 24小时供应热水。 辅助能源:采用 电加热 做为辅助加热能源 。
系统集热面积的确定:直接系统集热器采光面积 集热器采光面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定。即每户所需安装集热面积为3.58㎡ 住宅小区太阳能热水示范项目共计900户,建筑面积102056.88平方米,每天需要热水177840吨,共需集热器面积3537.04平方米,对比楼顶面积可以看出,每个屋顶面积均大于集热器所需面积,因此,每栋楼均可以满足太阳能热水系统的使用要求。
系统工作原理及运行方式
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工作原理: 本系统采用定温进水、温差循环的运行方式,晴好天气充分利用太阳能,阴雨天气或光照不足时,使用辅助加热。
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运行方式
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2.1、定温进水:当集热器温度达到设定温度值45℃时,上水电磁阀自动开启,将集热器中的热水顶进储热水箱,集热器温度低于设定温度时,电磁阀自动关闭,停止上水。系统吸收太阳热量储存于集热器内的水中,使温度继续升高,然后再开启,再关闭。通过这样一个不断重复的过程,把太阳的能量转化为热能,直到把储热水箱的水加满。
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2.1、温差循环:储水箱水满后,只要有阳光辐射,集热器的水温必然继续升高,当集热器的水温高于水箱底部温度8℃时,循环泵启动,系统开始循环,水箱继续增温,直到两个水箱的水温接近时,循环泵停止工作。这样即可保证太阳能得到最充分的利用。
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2.3、辅助加热:⑴.自动监测水温:阴雨天气或光照不足水箱水温低于设定值
45℃时,控制系统自动打开辅助热源,水温达到设定温度时,辅助热源自动关闭。 ⑵.自动监测水位:当洗浴人数较多,用水量过大,水箱水位降到20%时 ,进水电磁阀自动打开,向水箱注入自来水水,同时启动辅助热源,温度升到设定温度时自动关闭,从而保证及时供应热水。
我们将太阳能热水器、电热水器和燃气热水器的性能作一个粗略的比较。
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热水产量方面 燃气热水器有5升、7升、8升等不同的型号,是指在1分钟内将水温升高25℃时所产的热水量,如果自来水的温度为25℃,则每分钟可产50℃的热水5升、7升或8升。 电热水器的标注则是30升、60升、90升等等,这是指电热水器的容水量,相当于我们在电炉子上加一个水壶,这个水壶的盛水量是30升、60升、90升。拿一个8升的燃气热水器与一个40升的电热水器相比较,8升的燃气热水器可连续不断地产生每分钟8升的热水,而电热水器需要间隔半小时加热一罐水。如果这一罐水用完,还要等半小时左右。 太阳能热水器按照年平均气温15.7℃、年日照时数2014小时、太阳总辐射总量年均为111.59千卡/平方米计算,如果集热面积为2平方米,年吸收太阳辐射能量为9.37×106千焦,按把水温升高35℃计算(基础水温10℃),全年可提供生活用热水(45℃)53.5吨,每人每次洗澡用热水约需50公斤,则全年可洗1070人次,平均每天可洗2.93人次。
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加热速度方面 目前生产的燃气热水器大多为快速热水器,不论什么时候,只要想用热水,打开燃气阀和水龙头,热水就会流出来。而电热水器需要预先通电半小时左右,才能开始使用。太阳能热水器在天气晴朗的时候使用更好,最理想的楼层在六至八层。
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温度稳定性方面 燃气热水器由于是快速加热,并有调整温度装置,只要在使用开始时调到人体感觉舒适的温度,而后就会一直保持在这一温度恒定地供应热水。 电热水器在使用时需要另外接一根冷水管兑入冷水,当罐内水不断流出,冷水不断加入时,水温就会逐渐下降,直到全部是冷水。所以在使用时,需要不停地去调整冷热水的比例。 太阳能热水器使用起来暂时还不大方便,要上水,且不能保证时时有热水。
(责任编辑:中建太阳能) |