太阳能热利用系统 课程设计

淮 海 工 学 院 课程设计报告书

题 目： 《太阳能热利用系统》课程设计

项目12 学 院： 理学院 专 业： 光信息科学与技术 班 级： 光能101 姓 名： X X 学 号：

2013年 12 月 16 日

目 录

一、设计资料提供与使用要求??????????????3 二、依据标准?????????????????????3 三、我市太阳能资源情况????????????????3 四、太阳能系统设计方案????????????????4

4.1、系统日耗热量、热水量计算??????????4 4.2、设计小时耗热量、热水量计算?????????4 4.3、太阳能热水系统集热面积的确定????????5 4.4、太阳能集热器的安装方位和倾角????????5 4.5、管材和附件?????????????????6 4.5.1、管材 ?????????????????6 4.5.2、附件 ?????????????????6 4.5.3 水泵选型 ???????????????7 4.6、保温层厚度计算???????????????7 4.7、集热器的连接????????????????8 4.8、水箱的设计?????????????????8 4.9、辅助热源设计????????????????8 五、系统运行控制及运行原理 ????????????10

5.1、运行控制 ?????????????????10 5.2、运行原理说明 ???????????????10 5.3、工程保温水箱 ???????????????10 5.4、太阳能热水工程智能控制系统 ????????11 六、固件清单????????????????????12

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设计说明

一、设计资料提供与使用要求：

根据图纸的要求，尽量在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能安装数量，要与整体工程验收标准相匹配，采用楼面太阳能集中集热，分户储能， 春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以分户电辅助加热为辅，太阳能外观颜色要与建筑外观颜色保持一致。

二、依据标准

系统严格安照以下国家标准进行设计 1、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》 2、GB47272-92《设备及管道保温技术通则》

3、GB/T20095-2006《太阳能热水系统性能评价规范》 4、GB/T4271-2007 《太阳能集热器性能实验方法》

5、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 6、0017-2003《钢结构设计规范》 7、B5009-2001《建筑结构载荷规范》 8、B50207-2002《屋面工程质量验收规范》 9、50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

10、50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 11、50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》 12、50300《建筑工程施工质量验收统一标准》

三、我市太阳能资源情况

太阳能资源情况:江苏省连云港市处于暖温带南部，属于太阳能资源较丰富区，年日照时数在2500小时左右；水平面上太阳能辐照量为4200—5400MJ/㎡.a，年平均温度14.3℃。1月平均温度-0.4℃，极端低温-19.5℃：7月平均温度26.5℃，极端高温39.9℃。历年平均降水量920多毫米，常年无霜期为220天，主导风向为东南风。气象资料显示：连云港四季分明，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，每年大约紧有20-30天处于阳光不足状况状态。

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四、太阳能系统设计方案

本项目设计对象为居民住宅，实际用户27户，每户平均3.5个人，日均用水量为5670L,需求水温60℃，鉴于极端天气情况，热水供应设计为日均5700L，故预采用集中集热分户计量系统。本系统包括水箱、集热模块、支架、水泵、自动化控制系统、辅助能源及相关配件等。

4.1 热水供应系统的日耗热量、热水量计算

全日供热水的建筑物其集中热水供应系统的日耗热量、热水量可分别按下列公式计算：

。

Qd?qrcp(tr?tL)m/86400

式中，Qd—— 日耗热量

qr—— 热水用水定额，60L/单位 c——水的比热容

ρ——热水密度，60℃密度0.982kg/L。 tr-tl——温升，设计温升45℃。 m—用水设计单位，取94.5。

计算得：Qd=8.62kw，但是一般计算时采用的是计算设计小时耗热量，所以一般计算用到下面公式。

4.2 设计小时耗热量计算

Qh?Khqrc?(tr?tl)m/86400

式中，qr—热水用水定额，60L/单位。

Kh—小时变化系数，查表得Kh=5.12。 tr-tl—温升，设计温升45℃。 m—用水设计单位，取94.5。 ρ—热水密度，60℃密度0.982kg/L。 计算得：Qh=44.06kw。 所以选用45kw的电辅加热。

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