太阳能设计实例

太阳能设计实例1热负荷：日用水量共423户，查建筑给排水设计规范住宅用水最高定额为60热水60100L/人，结合实际使用情况设计用水为50左右热水165kg/户（170L）。一梯3户每单元30户共需热水5100L，一梯4户每单元40户共需热水6800L，每户按3.5人计，冷水按15计。QA=5000kg1（50-15）4.18710-3=732.72MJQB=7000kg1（50-15）4.18710-3=1025.81MJ2集热面积据资料查得地区按春、秋季节太阳日辐照量为17MJ，工程使用光芒太阳能集热器效率为50%。JA=732.72MJ（17Mj50%）=86.2m2，取86m2；JB=1025.8MJ（17MJ50%）=120.6m2，取120m2；3最大小时用水量查建筑给排水设计规范最大小时用水量为50左右热水160170L/户（根据经验取38热水120），故最大小时耗热量为：Q1=120L(38-15)130/860=96.28kWQ2=120L(38-15)140/860=128.37kW通过计算得知qrh1=1866，qrh2=2488L4辅助热源按照最不利工况（冬季最寒冷的阴雨天气，无太阳能光照）满足用水。Ia=1866kg1（50-10）/860=86.8kW，取80kW；Ib=2488kg1(50-10）/860=115.7kW，取100kW。系统原理本系统采用定温进水与温差控制循环相结合的运行方式，优先使用太阳能，在冬季和阴雨天气等阳光不足时，使用电加热方式补充热量，以保证热水持续供应。系统构成太阳能热水系统主要有太阳能集热系统、智能控制循环系统、辅助加热系统、管路连接系统、水箱、支架等组成。1太阳能集热系统太阳能集热系统由太阳能真空集热管、集热器及连件组成。集热管是影响集热系统吸热效率的核心部件。本系统采用“光芒三超集热管”，弥补传统真空管依靠自然循环升温缓慢的缺陷，具备高吸热、耐高寒、抗高温的特性，冷热水加速对流显著，吸热性能更高，使用寿命更长。（1）采用PDK技术开创性地将流体力学原理与高温集热核心技术完美结合，在提高吸热效率的基础上，采用加速热循环设计，有效提高了热效率。（2）该管采用德国磁渐变镀膜专利技术，高温高频共渐陶瓷选择性吸收膜层，改善吸热膜层的分子结构，避免了普通真空管长期暴晒而造成的膜层老化、变色、性能衰减等问题。热效率高于国标35个百分点（国标86），热效率超过90%，低热损4%。（3）窑式自然退火系统不炸管。采用窑式自然退火系统，应力消除小于100纳米。集热管内完全真空，热水系统可按用户需要随时上水，集热管也不会炸裂。（4）该管采用高硼高硅3.3玻璃材料，冬天抗-20温度，能抗35mm直径以下的冰雹，即使在严寒条件下照样热水不断。联集管设有储能仓和循环仓，储能仓储存真空管所集热量，循环系统把热量带走；独有二次换热结构，被加热的工作液体（水）不直接流经真空管，与普通真空管集热器相比较具有如下优点：真空管不参与系统循环，故任何单支管破裂不影响整个系统的运行。2智能控制循环系统智能控制系统：整个系统的补水、循环等运行，均实行全自动控制。当两个测温点的水温差t10时，检测系统发出指令，水泵工作，热水在储热水箱与集热器之间循环；当温差接近平衡时，t4时，水泵停止工作。如此反复，使得水箱中的水温不断升高。系统在设定时段内自动检测水位和水温。3辅助加热系统电热管选用美国英格莱800材料，耐高温，耐腐蚀，使用寿命长。强电控制柜：实现定时、定温等功能，通过微电脑程序设有过热（载）保护、防干烧保护、接地保护、防雷击保护等装置，系统自动检查水箱水温是否达到设定值，若未能达到设定值，辅助加热即自行启动，当水箱水温达到设定温度时即停止加热，当辅助加热将水箱水温加热到设定值时，系统将转到保持水温水位状态。4管路连接系统系统有冷水进水管和热水出水管，形成一个循环连接系统。管道采用品牌PP-R管、管件。管道保温采用2030mm厚高压发泡聚乙烯C型保温管，外扎缠带，美观大方经久耐用。循环水泵采用进口德国威乐水泵，低噪音：采用特有的离心式叶轮以降低摩擦，设有流量开关，无开/关噪音；低功率：功率可比同级水泵低35倍；寿命长：电机采用屏蔽式设计。5热水器水箱对于太阳能热水系统，由于受自然条件(太阳辐射量一天之内随时间变化)的限制，不可能全天24h都能达到设计小时用水量的要求。但根据实际情况，考虑蓄热水箱水量、太阳集热板功率和用户用水量三者间的关系，设计水箱容量为一梯三户5t，一梯四户7t，这足以满足要求。水箱内胆采用日本进口SUS304不锈钢板，外壳为蓝色彩钢板。保温材料为100mm的高压高密PE保温。好的太阳能系统不仅集热效率高，还要保温效果好，否则采集到的热量散失掉做无用功。水箱发泡层的质量高低影响着保温效果，是太阳能保温性能的关键。保温层发泡方式及按照保温效果排位为：高压发泡式、组合式、拼装式。热水器水箱的发泡方式采用整体高压发泡方式，为太阳热水器穿上了一件严密厚实的保温外衣，保温效果提高了15%，让热水温度“锁”起来，保温持久达90小时，轻松实现“一日阳光、三天热水”的利用效果。阴雨天里，健康热水依旧可以舞起来。发泡料黑料和白料混合比例1：1，黑料36000/t（日本和德国生产），白料16000/t（价格不断变动）。6支架用光芒专利支架“埃菲尔支架”。采用国标热镀锌钢，两道防腐处理，一层镀锌，一层喷塑处理，耐久、稳定、抗风。材料为增厚镀锌钢板+强氧化喷塑层。工艺采用增厚镀锌钢板经过数次磷化静电喷涂，再经高达190的高温烘烤，具有两道防腐功能，一道镀锌层，一道喷塑层。结构采用三角稳定原理，正面、侧面多处三角稳定。性能分析安全性：集热系统充分利用了太阳能建筑一体化技术，整体架构与建筑贴近，可以防风吹，安全性高。热水器水箱具有防电屏保护设置，适合在潮湿的环境中工作，有效防止漏电。管路配件有厚层包裹，能够保证冬天正常使用。耐腐性：独特优质外壳，耐腐蚀、防潮、绝缘性较好，适合在浴室的环境中工作；内胆下置式出水口更加保证少许原有沉淀物及时排放，防腐、防沉淀性能极佳，有效保证了水质健康无污染。稳定性：本套太阳能热水系统由公司建筑专业工程师主持设计，并已经成功在全国各地应用，无论是集热系统、智能控制系统，还是管路连接系统，都可以在恶劣的环境条件下稳定运行，适合中国各地复杂的气候环境。智能化：采用智能控制仪，保证按照用户预定的“定时上水、定时加热、水位控制、温度控制、缺水保护”等指令自动运用，老人、小孩也可轻松操作，通过微电脑程序设有过热（载）保护、防干烧保护、接地保护、防雷击保护等装置。系统小结本套系统是综合节能环保系统，一次投资，长