太阳能热水系统的设计计算

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一、设计依据：
1. 国家相关规范
《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T 18713-2003【】
《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364-2005【内容】

《太阳能与空气源热泵热水系统应用技术规程》DB33/1034-2016【条文】
《居住建筑太阳能热水系统设计、安装及验收规范》DB33/1034-2007（浙江）【内容】

《全国民用建筑工程设计技术措施- 节能专篇(给水排水) 》07JSCS-JS【太阳能】


《太阳热水系统性能评定规范》GB/T 20095-2006
《真空管太阳能集热器》GB/T 17581
《平板型太阳能集热器》GB/T 6424

2. 国家图集
《热水器选用及安装》S126【内容】
《太阳能集中热水系统选用与安装》15S128 【内容】
《太阳能热水器选用与安装》06J908-6【内容】
《太阳能热水系统设计与安装图》2008浙S12/J60【内容】


二、主要系统类型
【〔太阳能热水系统－2级水箱〕】

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住宅，集中式太阳能热水系统设计，依据《太阳能集中热水系统选用与安装》06SS128

1. 概况：浙江地区普通住宅，共22户，集中供应热水，全年使用，每户3.5人，2个卫生间，用水单位数77人，主卫设一浴盆带沐浴器，次卫设一沐浴器，热水温度te=60℃，冷水温度tl=10℃，40°坡屋面，朝向南偏东40°，热水密度近似取1kg/L。

2. 依据《建筑给水排水设计规范》GB50015日用水定额50L/d
设计日用量qzd=77*50=3850L/d

3. 太阳集热器总采光面积
3.1 太阳能集热器全日集热效率η的确定

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2008浙S12-6~8页，计算示例

1. 概况：杭州市区6层住宅，一梯两户，共计12户，按每户3.2人计，用水人数按38人计，按2008浙S12-15页设计。

2. 设计日平均用水量：因《建筑给水排水设计规范》GB50015无平均日用水量，故建议取最高日用水量的下限取值40L/（人·d）（60℃）
设计日平均用水量Qw=38*40=1520L/d

3. 太阳能集热器总采光面积
Ain=30.61/0.85=36.01m2，取36m2
（分析：每户采光面积约3 m2）

4. 热水箱容积
根据规范式6.3.2: V=50*A=50*36=1800L
每户储热水箱V户=1800/12=150L

5.  管网设计
循环泵流量qx=0.015*Ain=0.015*36=0.54 L/s
循环泵扬程H泵=5+5+1.2*30.8/1000*60=12.22m

6. 集热器前后排之间的日照间距D
安装倾角30°，集热器管长L=2.0m，
经计算：集热器前后排最小不遮光间距1.8m 。

随笔

《绍兴市建筑》绍市建管[2005]80号
5、 新建住宅工程的顶层应采用太阳能等可再生能源利用技术及装置，设置太阳能热水器。2006年1月1日起，次顶层也应设置太阳能热水器。

随笔

技术措施181页第6.7.3条 ：每个集热器组连接集热器数目不得超过16个或总集热面积不大于32 m2

随笔

太阳能热水器集热板：

日照时间>4hr
杭州的气候条件,1-3层不能用阳台式

随笔

太阳能热水2024-07
成本：全玻璃集热板成本:约1000元/m加上连接管路、集热水箱、循环泵、控制系统等综合成本约 2500元/㎡(以集热器面积折算)
系统有效性：夏热冬暖地区，当设有空气源热泵时，热泵全年COP值较高，此处计算按年平均COP=4，即每产生1KWh的热量，需要消耗的电能是0.25KWh
安装面积为S，接收的太阳能热量为W(KWh)，系统则相对于效率约40%，则有效集热量40%*W(KWh).40%*W *0.25 =0.1W

屋面光伏2024-07
成本：光伏发电系统，综合成本约 600元/㎡(以光伏板面积折算)
系统有效性：光伏发电系统，所发的电量可以并入建筑供电系统中，且可优先利用光伏发电系统来供电(即每发1KWh的电量，建筑物可利用1KWh)
安装面积为S，接收的太阳能热量为W(KWh)，系统效率约25%，则发电量为25%*W(KWh)=0.25W，则为建筑供电系统节省收费供电部分为0.25W。