太阳能热水制备站的设计与研究-论文.pdf

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1、第40卷第23期山西建筑Vo1．40No．23．232．2014年8月SHANXIARCHITECTUREAug．2014文章编号：1009·6825(2014)23·0232-02太阳能热水制备站的设计与研究李垒杨珂(枣庄学院，山东枣庄277160)摘要：依据国家标准设计研发了一套在环境温度一35℃～+40℃，空气相对湿度在90％以上能够正常工作，海拔高度1400m仍能达到额定工作能力的高效全自动太阳能热水制备站，详细介绍了太阳能热水系统设计参数的选取方式及自动控制系统的设计要求，以供参考。关键词：太阳能，集热利用，热水中图分类

2、号：TU822．1文献标识码：A0引言3．1采光面积的计算采光面积过小，将会使热水供应不足，水温过低，甚至没有热随着我国经济水平的不断提高，常规能源的日渐枯竭，清洁水供应，采光面积过大，不仅使水温过高，效率降低，还会造成成能源的利用越来越占据重要地位，太阳能产业也随之迅猛发展，成为我国重要的能源产业之一。2010年我国的太阳能集热面积本的提高。因此，必须合理计算太阳能热水系统的采光面积。根据GB／T18713-2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规达到1．5亿m，同时我国也制定了到2020年中国的总集热面积范的规定，对于直

3、接系统，可根据如下公式进行计算：达到3亿m的目标J。经计算，一套适用于500人洗澡的太阳能热水系统，每年就可节约12．9t标准煤，减少约80kgSO的排放。无论是从能源利用，还是从环境保护的角度来说，太阳能热其中，A为太阳能系统的直接采光面积，m；Q为每日用水水技术都具有其他供热水技术无与伦比的优势。量，kg；C为水的定压比热容，4．18kJ／(kg·oC)；t2为保温水箱1太阳能热水循环系统的选取内水的温度，oC；t，为供水温度，℃为太阳光照率；J为山东地目前，市场上主要有三种太阳能热水供应系统，分别为：自然区秋分时所在月太阳能

4、集热器当月的平均集热量，kJ／m；，7为太循环式，直流式和强制循环式太阳能热水系统。三种太阳能热阳能集热器热转化效率，取值在0．40—0．55之间；为管路和保水供应系统各有自己的优缺点，结合本热水制备站的实际情况为温箱的能量损失率，保温层厚度为80mm聚氨酯保温块，密度达厂区人员提供生活用水，热水最大使用为洗澡用水(35℃～36ks／m～45ks／m，取值范围为0．20～0．25之间。38oC)，最终选取强制循环式太阳能热水系统。每日用水量Qw可根据平均用水25ks／(人·d)~40ks／(人·d)2太阳能热水制备系统设计的基本要

5、求计算，由于集热器和保温水箱的管路较短，故设计保温水箱时，t地理位置：我国北方某地区，按照GB50011-2010建筑抗震设可取集热器的出水温度6o℃，山东某地区秋分时所在月的平均计规范的规定，该地区的抗震设防烈度为8度，照此要求，来设集热量'，约为l5．49kJ／m。计太阳能集热系统的固定装置。3．2集热器的选择与布置供水温度：用水为生活用水，供水温度为50℃，不锈钢保温对于集热器的选择，从性能上看，真空集热管具有保温性强、水箱的设计水温为55℃。耐高温(400)、抗高寒(一40℃)、抗老化性能、抗外界破坏能力供水时间：全年度全

6、天候供水，即365X24h供应热水。强等优点，且能承受高低温冷热水的反复交替冲击而不破裂。内给水系统：选取强制循环式太阳能热水系统，要求对太阳能外管均须采用新型优质硼化硅，耐热冲击性好、化学稳定性好、机强制自动供水，取当地地下水源的水，温度取1O。械强度高等优点，能充分利用太阳能。联箱内胆须采用进口的SUB304／2B食品级不锈钢制作。每组集热器由6O支真空管组3主要技术参数的确定成，集热面积6．54m。集热器的具体技术参数如表1所示。太阳能热水系统设计参数的选取对其性能具有很大的影响，表1太阳能集热器技术参数不当的计算或参数的选

7、取可能导致太阳能热水系统不能正常的工作，因此，合理的计算与选取技术参数，对太阳能热水系统的性l真空管支数集m热／面块积内胆材料外皮材料保温材料支架材料卜器能起着至关重要的作用。I16OO606．54SUB304／2B镀铝锌板聚氨酯镀锌角钢l3310l2080⋯，⋯，⋯】⋯，⋯，⋯'ol】ot'ot，⋯，】⋯●械，一DiscussionontheroleofcogenerationheatingmethodstoenvironmentincityplanningXUEYin(TaiyuanPlanningandAuthorizing

8、ResearchCenter，Taiyuan030002，China)Abstract：InTaiyuancitycentralheatingengineeringasalexample，theAuspiciouslightthermoelectr