太阳能热水工程设计及计算公式

太阳能热水设计方法及计算方式

太阳能热水设计方法及计算方式

一、太阳能热水系统集热器总面积计算宜符合下列规定：

直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定，按下式计算：

式中：

A c——直接系统集热器总面积，㎡；

Q w——日均用水量，kg ；

C w——水的定压比热容，kJ/(kg·℃) ；

t end——贮水箱内水的设计温度，℃；

t i——水的初始温度，℃；

J T——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，kJ/㎡；

f——太阳能保证率，％；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30％～80％；

ηcd——集热器的年平均集热效率；根据经验取值宜为0.25～0.50 ，具体取值应

根据集热器产品的实际测试结果而定；

ηL——贮水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 。

间接系统集热器总面积可按下式计算：

式中：

A IN——间接系统集热器总面积，㎡；

F R U L——集热器总热损系数，W/(㎡·℃) ；对平板型集热器，F R U L宜取4～6W／(㎡·℃) ；对真空管集热器，F R U L宜取1～2W／(㎡·℃) ；具体数值应根据集热器产品的实际测试结果而定；

U hx——换热器传热系数，W/(㎡·℃) ；

A hx——换热器换热面积，㎡。

集热器倾角应与当地纬度一致；如系统侧重在夏季使用，其倾角宜为当地纬度减10°；如系统侧重在冬季使用，其倾角宜为当地纬度加10°；全玻璃真空管东西向水平放置的集热器倾角可适当减少。

二、贮水箱容积的确定应符合下列要求：

集中供热水系统的贮水箱容积应根据日用热水小时变化曲线及太阳能集热系统的供热能力和运行规律，以及常规能源辅助加热装置的工作制度、加热特性和自动温度控制装置等因素按积分曲线计算确定；
间接系统太阳能集热器产生的热用作容积式水加热器或加热水箱时，贮水箱的贮热量应符合表1的要求。

表1 贮水箱的贮热量

注：Q h为设计小时耗量（W）

三、太阳能集热器设置在平屋面上，应符合下列要求：

对朝向为正南、南偏东或南偏西不大于30°的建筑，集热器可朝南设置，或与建筑同向设置。

对朝向南偏东或南偏西大于30°的建筑，集热器宜朝南设置或南偏东、南偏西小于30°设置。

对受条件限制，集热器不能朝南设置的建筑，集热器可朝南偏东、南偏西或朝东、朝西设置。

水平放置的集热器可不受朝向的限制。

集热器应便于拆装移动。

集热器与遮光物或集热器前后排间的最小距离可按下式计算：

D = H × cotαs

式中：

D——集热器与遮光物或集热器前后排间的最小距离，m ； (责任编辑：中建太阳能)