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1、太阳能应用技术太阳能应用技术课程设计计算书课程设计计算书题 目：杭州市现代宾馆（公寓）太阳能热水系统设计 姓 名： 杨超 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与能源应用工程 班 级： 建环 142 学 号： 201451385236 指导教师： 候景鑫 2017 年 12 月 25 日目录目录1.1.设计参数设计参数.2 1.11.1 气象参数气象参数.2 1.2 热水设计参数.2 2.太阳集热系统设计.2 2.1 集热器面积确定.2 2.2 太阳集热器的定位.3 2.3 太阳集热器模块总数确定.3 2.4 太阳集热器间距.3 3.贮热水箱选型.4 4.集热循环管路水力计算.5 4.1
2、集热循环管路流量.5 4.2 集热循环管网热水流速及管径的确定.5 4.3 集热循环最不利环路管道阻力的确定.6 4.4 集热系统循环水泵选型.7 5.热水供应系统管路水力计算.8 5.1 热水供应系统管路流量的确定.10 5.2 热水供应系统最不利环路管道阻力的确定.11 5.3 热水供应系统循环水泵的选型.12 6.辅助热源.13 7.自动控制系统.14 7.17.1 运行控制运行控制.14 7.27.2 防冻控制防冻控制.15 7.37.3 过热防护过热防护.15 8.阻垢除垢.15 9.参考文献.161.1.设计参数设计参数1.11.1 气象参数气象参数本工程为杭州市现代宾馆的太阳能系
3、统设计。杭州地区纬度为北纬 3014，根据民用建筑太阳能热水系统工程技术手册表 1-10，查得该地区的水平面年总辐照量为4068.653 MJ/（a） ，水平面年平均日辐照量为 11.117 MJ/（d） ，当地纬度倾角平面年总辐照量为 4252.141 MJ/（a） ，当地纬度倾角平面年平均日辐照量 11.621 MJ/（d） 。1.21.2 热水设计参数热水设计参数根据民用建筑节水设计标准表 3.1.7，酒店的热水平均日用水定额取 110140 L/（床d） ，本设计取 120 L/（床d） ，热水温度按 60 计。根据民用建筑太阳能热水系统工程技术手册表 116，杭州地区冷水计算温度取
4、5 （地面水） 。2.2.太阳集热系统设计太阳集热系统设计2.12.1 集热器面积确定集热器面积确定根据我国现行标准，太阳能集热系统的热性能指标以贮热水箱容积 600 L 为界限。本工程贮热水箱容积大于 600 L，故其集热器面积的确定为：式中：系统集热器总面积，m2；CA日平均用热水量，考虑太阳能热水系统全年提供宾馆客房用热水，客房总数 wQ为 72 床，则日平均用热水量为 8640 L/d；c 水的定压比热容，4.187 kJ/（kg） ；水的密度，1 kg/L；r贮热水箱内水的终止设计温度，取 60 ；endt水的初始温度，取 5 ；LtJT 当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，取
5、11621kJ/m2；f 太阳能保证率，上海地区属于太阳能资源一般区，由民用建筑太阳能热水系统工程技术手册4.4.3.1，并参照表 46，取 0.45；集热器年平均集热效率，由民用建筑太阳能热水系统工程技术手册cd4.4.3.1，() (1)wrendL C TcdLQ cttfAJ 太阳能热水工程中集热器效率一般在 0.25 0.5 间，本工程全年使用，取平均值 0.375。 管路及贮热水箱热损失率，由民用建筑太阳能热水系统工程技术手册L4.4.3.1，取 0.20。将数据代入，计算得系统集热器总面积=256.82 m2。CA2.22.2 太阳集热器的定位太阳集热器的定位根据太阳能集中热水系
6、统选用与安装8.2.1 条，在全年使用时，集热器的安装倾角宜与当地纬度相同，即与建筑同方位，朝向正南，倾角为 3014。2.32.3 太阳集热器模块总数确定太阳集热器模块总数确定由太阳能集中热水系统选用与安装 ，选用 PGT2.0 平板型太阳能集热器作为一个单元集热器。单元平板集热器的尺寸为：2000 mm1000 mm，单元集热器的集热面积为：1.83 m2。根据集热器的总面积及单元集热器的集热面积，计算需要集热器的数量为 141 块，则总集热面积约为 258.03m2。2.42.4 太阳集热器间距太阳集热器间距（1）由民用建筑太阳能热水系统工程技术手册4.4.1.2，本工程集热器的安装方位为正南，即集热器方位角为 0。因此，全年运行的太阳能集热系统，集热器前、后排间不相互遮挡的最小间距的计算时刻选择春分日上午 9 点。sinhsinsincos coscos式中： 太阳高度角（） ；h地理纬度（） ，取 3014；赤纬角（） ，春分日为 0；太阳时角（） ，上午 9 点对应的时角为-45；太阳方位角（） 。计算得，则，太阳高度角为 37.73，太阳方位角为sin = 0.612，sin = 0.89463.38。所以，.380= = 63.38
