太阳能集热器的设计与计算(word文档良心出品).doc

华扬公司工程计算举例：客户要求1)、项目名称：河南郑州太阳能集中热水工程；2）、用水类型：全天3）、用 水 量：3吨/天4）、用水方式：落水式5）、辅助能源：电加热设计气象参数依据1)、河南郑州在我国为二等太阳能辐照度地区太阳辐射强度高，但总量大，年辐射总量为 16.41 MJ/m2.a2)、郑州地理纬度为34°43′，东经113°21′左右；3)、郑州地区全年自来水水温在5-12℃之间设计取值8℃，春分时节）；确定总用水量 人均用水当量参照给排水设计规范,如下表：序号建筑物名称单位最高日用水定额(L)1住宅　　有自备热水供应和沐浴设备每人40～80有集中热水供应和沐浴设备每日60～1002别墅每人每日70～1103单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、　　设公用盥洗室每人每日25～40设公用盥洗室、淋浴室每人每日40～60设公用盥洗室、淋浴室、洗衣室每人每日50～80设单独卫生间、公用洗衣室每人每日60～1004宾馆客房　　旅客每床位每日120～160员工每人每日40～505医院住院部　　 设公用盥洗室每床位每日60～100 设公用盥洗室、淋浴室每床位每日70～130 设单独卫生间每床位每日110～200 医务人员每人每班70～130门诊部、诊疗所每病人每次7～13疗养院、休养所住房部每床位每日100～1606养老院每床位每日50～707幼儿园、托儿所　　 有住宿每儿童每日20～40 无住宿每儿童每日10～158公共浴室　　 淋浴每顾客每次40～60 淋浴、浴盆每顾客每次60～80 桑拿浴（淋浴、按摩池）每顾客每次70～1009理发室、美容院每顾客每次10～1510洗衣房每千克干衣15～3011餐饮厅　　 营业餐厅每顾客每次15～20 快餐店、职工及学生食堂每顾客每次7～10 酒吧、咖啡厅、茶座、卡拉OK房每顾客每次3～812办公楼每人每班5～10选择初始水温：地区地面水温度(℃)地下水温度(℃)黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北、山西、陕西偏北部分，宁夏偏东部分46～10北京、天津、山东全部，河北、山西、陕西的大部分，河北南部，甘肃、宁夏、辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分410～15上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部，河南南部515～20广东、台湾全部，广西大部分，福建、云南的南部10～1520重庆、贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南地区，广西偏北的一小部分715～20参照下表，采用设计冷水水温为8℃。

集热面积计算将已知条件“用户设计用水量3吨，日平均辐射量16.41MJ/㎡，，设计热水温度为50℃，初始水温8℃太阳能保证率取0.5（系统要求全年使用）”等参数代入国家标准 GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中直接循环系统计算公式，集热面积为： ——直接系统集热器采光面积，㎡；——日均用水量Kg；3000L——储水箱内水的终止温度（用水温度）；50℃——水的定压比热容，4.18 KJ/（㎏·℃）；—— 自来水的初始温度，8℃；——集热器受热面上春分时节日辐照量，取16410KJ/m2——太阳能保证率，无量纲，0.5；——集热器全日集热效率，无量纲， — 管路及储水箱热损失率（按最寒冷季节取值），无量纲, 取0.3；则： Ac＝QWCW(tend- ti)f/JTηcd(1-ηL)＝ 3000 ㎏×4.18 KJ/㎏·℃×(50℃-8℃)×50%÷｛16410 KJ/㎡×0.5×(1-0.3)｝≈45.85㎡选择用全玻璃管联箱横插直接循环集热器，直径47*1500/每组50支（集热面积5.41，配水量300-500L平均每只管带6—10L）9组，从而提供3T热水，（即取每只带水箱水6.7L水箱水的容积。

参数表真空管类型1.5米φ47“SANGAO”三靶镀膜真空管真空管数量50支/组联箱内胆SUS304-2B 不锈钢厚0.5㎜联箱外壳镀锌板厚0.5㎜联箱保温聚氨脂整体发泡，厚35㎜支架角钢∠40×40，镀锌、静电粉末喷涂支架倾角30度集热器外形尺寸（mm）3300×2000×1190 自重＜152 kg/单元玻璃真空集热管的技术参数（依据GB/T 17049-2005）材料要求太阳透射比玻璃管村采有硼硅玻璃3.3（Pyrex），管材透射比 r≥0.89（AM1.5 ISO9806-1：1994）结 石不大于1mm的结石不得密集，即10×10mm范围内不得多于1个，整支管子上不得多于五个，结石周围不得有裂纹，大于1mm的结石不允许存在节 瘤不大于1.5mm的节瘤不得密集，即10×10mm范围内不得多于2个，整支管子上，不大于2.5mm的结瘤不得多于5个，大于2.5mm的结瘤不允许存在太阳吸收比α≥0.94（AM1.5）半球发射比εh≤0.07（80℃±5℃）空晒性能参数太阳辐照度G≥800w/m2，环境温度8℃≤ta≤30℃，以空气为传热工质，空晒温度ts，空晒性能参数Y=(ts- ta)/G,≥200㎡℃/kw闷晒太阳曝辐量太阳辐照度G≥800w/m2，环境温度8℃≤ta≤30℃，以水为传热工质，初温不低于环境温度，闷晒至水温增加35℃所需太阳曝辐量H≤3MJ/m2平均热损系数≤0.70w/㎡℃真空夹层内的气体压强≤5×10-4Pa耐热冲击承受不高于0℃的冰水混合体与不低于90℃热水交替反复冲击三次而不损坏耐 压0.6MPa抗机械冲击承受直径为30mm的钢球，与高度450mm处自由落下，垂直撞击集热管中部而无损坏外观尺寸明显变浅区50mm长 度从环状开口端至另一端玻璃管直径φ15mm处的距离，其长度允差应不大于长度标称尺寸L的±0.5%支承件端正、不松动变曲度≤0.2%不圆度开口端10—30mm处，最大、最小径向尺寸之比≤1.02封 离排气管封离部分长度S≤15mm 集热器联箱联箱外壳选材：外壳采用优质彩钢板彩钢板具有优异的装饰性，成型性，抗腐蚀性，涂层附着力强，可长期保持色泽新颖。

其具有钢板和有机材料两者的优点，既有钢板的机械强度和易成型的性能，又有有机材料良好的装饰性，耐腐蚀性，取得以钢代木，高效施工，节约能源，防止二次加工所带来的污染等良好的经济效益联箱内胆选材：内胆选用优质食品级SUS304-2B不锈钢具备优良的强度，塑性，耐腐蚀性和焊接性，用薄不锈钢焊接的联箱既轻又强，在承压及非承压太阳能热水器中普遍使用SUS304不锈钢为大多数正规太阳能厂家选用的材料，具有良好的耐蚀性，耐热性，低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性能好，无热处理硬化现象，无磁性联箱保温部分：采用优质聚氨酯，全方位保温技术精选材质和工艺——内胆采用食品级SUS304不锈钢，电脑氩弧双面保护焊接工艺，环缝自动对接氩弧焊，无晶间腐蚀，大大提高内胆寿命和保温绝热性能无氟保温设计全方位立体保温，保温层采用优质聚氨酯，经全程高压恒温定量整体发泡而成，并通过特殊工艺控制实现精细化发泡，使材料达到黄金保温密度，留住更多热量整体优化保温——整机管路系统采用优化保温设计，对易散热的部位进行特殊强化处理，牢牢锁住热量集热器支架 集热器支架经过十多道工序处理，抗紫外线粉末高温无尘静电喷涂工艺，表面更有镀锌层、磷化层和喷塑层三层防腐保护，耐酸、耐碱、隔水、隔油、防腐抗老化性能无与伦比，使用寿命达15年以上。

保温水箱水箱结构与用料按照国家建筑标准要求制作水箱内采用SUS-304-2B食品级不锈钢板材，可达到饮用水标准；水箱保温采用5-8CM厚的聚氨酯发泡，可保证储热水箱保温水箱外保温为整体聚氨酯发泡，且均匀一致，聚氨酯泡沫的导热系数在0.018～0.022W(m·℃)之间；外壳采用钢制材料，厚度不小于0.426mm,内外保温钢板间应设置骨架，电加热 集中供热系统选取内置式电加热管作为辅助加热设备电加热管是在无缝金属管内（碳钢管、钛管、不锈钢管、铜管）装入电热丝，空隙部分填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成，再加工成用户所需要的各种型状它具有结构简单，热效率高，机械强度好，对恶劣的环境有良好的适应性它可用于各种液体和酸碱盐的加热，同时也适应低溶点的金属加热溶化（铅、锌、锡、巴氏合金），用户如需特殊规格可提供图纸专门设计加工管路保温材料河北华美 橡塑保温管，黑色阻燃（B1级）高弹橡塑管，保温性能稳定.氧指数≥31热水保温管厚度为50mm 产品特点： a、低密度、密闭式气泡结构，导热系数很低具有优良的绝热效果，可节省能源消耗 b、密闭式气泡结构及致密的表皮，使水汽不易透过，且吸水率低。

c、富柔软性，施工安装极方便，且可省工省料外观清洁雅致d、适用温度范围广，自-40℃至105℃，耐候性良好，经久耐用 e、独特的阻燃配方，使材料具有优良的防火阻燃效果 阀门阀门：用以控制流体（液体、气体、气液或固液混合体）流量、压强和流向的装置通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封和紧固件等组成阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转以改变流道面积的大小来实现的 宁波埃美柯阀门：公称压力：1.6MPa 工作介质：水、饱和蒸汽、轻微腐蚀性液体、直饮水 适用温度：-20℃≤t≤180℃ 圆锥管螺纹符合ISO 7标准中的Rc螺纹 电磁阀电磁阀选用上海巨良直动式电磁阀，常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时产生电磁力，使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀，介质呈通路；当线圈断电时电磁力消失，动铁芯在弹簧力的作用下复位，直接关闭阀口，介质不通结构简单，动作可靠，在零压差和微真空下正常工作二位二通常闭型电磁阀,断电关闭,通电打开；产品为系列化生产,体积小,流量大,适用范围广环境温度:0℃～65℃ 　　介质温度: 0℃～120℃ 安装:按阀上所标流向箭头,为增强使用寿命和可靠性,最好线圈向上,水平安装电压:AC220V/ 50HZ　±10%允许波动 16～25mm可选配德国NASS线圈密封件:可采用NBR、VITON、EPDM等多种,以适用于不同流体的开关控制. 江苏华扬 控制系统利用太阳能热水工程专用智能控制系统，对热水系统进行自动化控制，实现各种功能，达到自动控制的要求。

l 采用单片机智能控制系统；l LED。