方案設(shè)計
方案設(shè)計
一 、工程概況
1、建設(shè)單位：***********************2、項目名稱：***********************
3、項目性質(zhì)：生活用熱、洗浴用熱
4、工程概況及設(shè)計要求：
（1）預算平均每天用水人數(shù)在100-120人左右，每人每天用水量為：60L；
（2）綜上所述，每天總的熱水需求量可計算得出：
120人×60升/天=7200升/天；
（3）方案設(shè)計每天滿足7噸（7000L/d）的熱水供應(yīng)量。
主要供給宿舍樓每個洗浴間的生活用水，用水性質(zhì)為臉盆洗漱及淋浴；
5、依據(jù)每天總用水量來配備太陽能集熱器、水箱容量及相關(guān)配置
⑴太陽能選用非字形集熱模塊，規(guī)格為：φ58*1800*50，共計14組，700支玻璃真空管，安裝面積為120平方米，東西方向為12米，南北方向為10米;
⑵水箱選用圓形不銹鋼水箱，內(nèi)板為304不銹鋼，外板為201不銹鋼，保溫層厚度50mm;
⑶輔助熱源選用電加熱，設(shè)定功率為54KW；
6、現(xiàn)場情況描述
⑴太陽能安裝在宿舍樓樓頂，屋頂為彩鋼夾芯板，傾斜角度約為5-10°，為可上人屋面，但安裝太陽能任需增加支架底座，放大落腳點承重面。
⑵考慮到屋頂承重問題，現(xiàn)將保溫水箱放置在宿舍樓一樓地面上，并用槽鋼托底作為基礎(chǔ)。
⑶室內(nèi)冷熱水管道及回水管道，應(yīng)由專業(yè)水電工施工完成，并將管道合理排布至水箱附近，以便對接。
⑷太陽能+電加熱系統(tǒng)總用電功率為：56KW，空氣能熱泵系統(tǒng)總功率為20KW，兩者均為三相五線電，甲方需將電源線接至控制柜。
二、太陽能設(shè)計數(shù)據(jù)
(2)上海地區(qū)位于東經(jīng)120°51′-122°12′，北緯30°40′-31°53′；上海屬北亞熱帶季風性氣候，四季分明，日照充分，雨量充沛。上海氣候溫和濕潤，春秋較短，冬夏較長。年平均氣溫18.4℃，日照時數(shù)為1960小時，相當于280天的晴天時間，年降水量為在1083.6-1357.1毫米之間；年總輻射量為4571.75MJ/㎡,全年無霜期228天；光照充足非常適合太陽能的利用；
(3)設(shè)計指標 根據(jù)屋頂實際情況并考慮系統(tǒng)最佳運行狀況，系統(tǒng)安裝14組“非”
字型橫插管規(guī)格為MSL-Φ58×1800×50型三高紫金集熱器，總集熱面積為65m2，安裝面積約為120 m2；集熱器正常光照的條件下，太陽能熱水系統(tǒng)每天能將7噸水從基礎(chǔ)水溫10℃升高到55℃，不足部分和陰雨天氣以及冬季太陽輻照不好時利用空氣能熱泵設(shè)備進行輔助加熱，達到設(shè)定溫度自動停止，智能化控制，全自動運行；
依據(jù)每天使用太陽能熱水容量為7噸，按照常規(guī)洗浴用水溫度，需至少將常溫水度數(shù)提高至55℃：
既 日平均熱負荷：
Q =7噸×4.18 (55°－ 10°) =1170MJ
1170MJ÷3.7 = 316KWh
（折合電量 約計316KWh）
采光面積的確定：結(jié)合用戶實際情況，從技術(shù)性能和經(jīng)濟成本兩方面考慮，工程采用聯(lián)箱集熱器串并聯(lián)形式，集熱器的總面積可據(jù)用戶的每日用水量和用水水溫確定，按下式：
式中：Ac為直接系統(tǒng)集熱器采光面積 ㎡
QW為日用水量 kg+
tend為儲水箱內(nèi)水的終止溫度 ℃
Cw水的比熱容 KJ/(kg·℃)
ti為水的初始溫度 ℃
ƒ為太陽能保證率 無因次
JT為當?shù)卮悍只蚯锓炙谠录療崞魇軣崦嫔先站椪樟?KJ/㎡
ηcd為集熱器全日集熱效率，國標經(jīng)驗值取0.45-0.6；
ηL為管路及儲水箱熱損失率，無量綱；國標經(jīng)驗值取0.2-0.25；
計算得：
有效采光面積 Ac =63平方米，設(shè)備安裝面積約為120平方米。
(4)集熱器平均集熱效率計算方法：
太陽能集熱器產(chǎn)品的國家標準規(guī)定，太陽能集熱器實測的效率方程可根據(jù)實測參數(shù)擬合為一次方程和二次方程，無論一次或二次方程均可用于設(shè)計計算。
標準中對合格產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)（一次方程中ηo和U）應(yīng)達到的要求做出了規(guī)定，
改規(guī)定值：平板集熱器ηo≧0.72 U≦6.0W/(㎡.K)；
無反射器真空管集熱器ηo≧0.62 U≦2.5.0W/(㎡.K)
集熱器瞬時效率二次方程：η=ηo-ɑ1Ti-ɑ2G(Ti)2
集熱器瞬時效率一次方程：η=ηo-UTi
一個合格真空管集熱器經(jīng)測試得出的效率方程分別為：
一次方程η=0.742-2.480 Ti
二次方程η=0.743-2.604 Ti-0.003 G(Ti)2
總太陽輻照度G應(yīng)按下式計算：
G=Hd/(3.6Sd)
