太阳能热水系统丹东宾馆.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流太阳能热水系统丹东宾馆.精品文档.题目2：宾馆建筑概况如下：该宾馆为园林式宾馆，其中有不同标准间的院落，考虑其中10个院落，每个院落为一个标准间，两个床位。坡屋顶，建筑立面如图。设计要求如下：设计太阳能分离式供水系统，要求采用间接式系统，24小时供应热水，双水箱（分别用于贮热和供热）。设计改造方案，确定所需产品数量、估算成本，完成示意图绘制及方案撰写。目录目录1绪论2摘要3一、设计施工说明41、设计依据42、设计参数43、工程概括4二、太阳能热水系统设计计算51、基本参数52、设计小时耗热量计算53、热水循环流量、设计秒流量计算6三、太阳能集热系统设计71、太阳能集热器定位72、集热面积采光面积确定7四、设备选型101、贮热水箱102、集热系统循环泵103、热水循环泵104、水管105、供热水箱11五、辅助热源12六、太阳能热水系统设计原理图13参考文献14 绪论 能源是经济和社会发展的重要物质基础，我国煤炭、石油、天然气等常规能源资源短缺，开发利用可再生能源是解决我国能源问题的重要措施之一。太阳能是重要的可再生能源，太阳能热水器是重要的可再生能源技术，经多年的发展，我国太阳能热水器生产量和使用量已位居世界第一，且生长迅猛，太阳能热水器已与电热水器，天然气热水器形成了三足鼎立的局面，在提供生活热水和提高城乡居民生活水平方面起到了重要的作用，但不规范的安装会起到一些安全隐患，对建筑外观和城市景观也造成一定污染，一些城市和物业公司为此出台了限制安装太阳能热水器的规定，影响了太阳能热水器的推广应用，不利于可再生能源的健康发展。为了规范太阳能热水系统的设计，施工和管理，太阳能热水器生产商，建筑师、用户房屋管理部门等社会各界都希望能有一个知道，来指导他们在建筑上科学的设计，规范的安装太阳能热水器，解决好太阳能热水器与建筑结合的问题。摘要根据太阳能热水系统设计课题2，为园林式宾馆设计热水系统。该宾馆有不同标准间的院落，考虑其中的十个院落，要求二十四小时热水供应，双水箱，分别为贮热水箱和供热水箱。要求是间接系统。能源是社会存在与发展的物质基础，但是现在人类面临着资源匮乏的问题，但是太阳能生能源的重要内容。太阳能以无污染，可利用时间长著称，严格执行了中国的可持续发展的战略。无需开采和运输，不会污染环境，也不会破坏环境生态平衡。太阳能不仅能带来特别好的环境效益，同时的出现使人类重新拥有了掌握能源的能力。太阳能的开发和利用是开发和利用新能源的和可再更能带来良好的经济收益。本报告分为六部分：一、设计施工说明。2太阳能热水系统设计计算。三、太阳能集热系统设计。四、设备选型。五、辅助热源。六、太阳能热水系统设计原理图。本报告主要以设计为主。以传统的规范加上创新的思想。通过查询丹东市环境条件，月平均太阳日辐照度，月平均温度，经纬度等条件，计算相应的太阳对地运动的角度等数据。根据这些数据进行进一步的计算。根据所得数据进行初步的设计，以及设备的选型。主要对水箱，水泵，网管的选择进行了介绍。关于集热器的选型在集热器面积中有相应介绍，同时根据集热器的品牌不同，集热器的效率也有所不同，在选购集热器的时候根据不同品牌的集热器来确定用多大面积的集热器。管的型号，泵的型号，以及贮热水箱的容积都是可以根据计算得住，其中管的型号，以及泵的型号根据国家标准确定。报告内容只重在设计，并没有实际的可操作性，只用于平时的设计研究。关键词: 水箱 水泵 水管 一、设计施工说明1、设计依据（1）建筑给水排水设计规范GB 500152003（2）民用建筑太阳能热水系统应用技术规范（3）太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范GB/T 1871320022、设计参数（1）气象参数年太阳辐照量：水平面，倾角表面年日照时数：年平均温度：年平均日太阳辐照量：水平面，倾角表面（2）热水设计参数日用水最高定额：/（床位·d）日平均用水定额：取日用水最高定额的50%，45L/（床位·d）设计热水温度：设计冷水温度：（3）太阳集热器性能参数集热器类型：真空管集热器集热器规格：2020mm×1825mm(58mm×1800mm)3、工程概括（1）建筑本工程位于丹东，纬度：北纬，经度：东经；该宾馆为园林式宾馆，其中有不同标准间的院落，本设计仅考虑其中个院落，每个院落为一个标准间，两个床位。坡屋顶，建筑立面如图。（2）生活热水供应设太阳能热水分离式供水系统，间接式系统，小时全日供应热水，双水箱（储热水箱和供热水箱）；太阳能集热器安装在坡屋面上，位嵌入式安装；水箱等设备安装在专用的设备机房内；辅助热源为电加热，放置在供热水箱内。二、太阳能热水系统设计计算1、基本参数（1）用水人数个标准间，按每个标准间个床位计算，共个床位。（2）系统日热水量计算1)系统设计日用热水量式中： -设计日热水量, （L/d）；-热水用水定额, /（床·d）； -用水计算单位数（人数或床位数），个床位；则 2)系统平均日用热水量式中： -平均日用热水量, ；-日平均用水定额, /（床·d）； -用水计算单位数（人数或床位数），个床位；则 2、设计小时耗热量计算式中： -设计小时耗热量； -用水计算单位数（人数或床位数），个床位；-热水用水定额, （床·d）；C -水的比热，；-热水温度，； -冷水温度，地表水温度； -热水密度，近似取； -每日使用时间，； -小时变化系数，；计算得： 3、热水循环流量、设计秒流量计算（1）全天供应热水系统的热水循环流量 式中: -全日供应热水的循环流量； -配水管道的热损失，取设计小时耗热量的； -配水管道的热水温度差，取；计算得：。（2）热水供水管的设计秒流量 生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出水概率； 式中： -热水设计秒流量，； -，宾馆；-设计的卫生器具给水当量数；太阳能热利用技术与施工双格洗涤盆当量数为，浴盆当量数为，淋浴器的为，洗手盆（混合水嘴、有塞）和洗脸盆（混合水嘴、有塞）的当量数分别为和，大便器低水箱虹吸式的当量数为；-一个卫生器具给水当量的额定流量；计算得： 三、太阳能集热系统设计1、太阳能集热器定位太阳能集热器与建筑方位，为正南，与坡屋面同倾角2、集热面积采光面积确定本系统为间接系统，根据民用太阳能热水系统工程技术手册第四章的规定确定间接系统的采光面积应先计算直接系统集热器采光面积。（1）直接系统集热器采光面积计算式中： -接系统太阳集热器的采光面积，；-平均日用热水量，；-水的比热容，取；-热水密度，近似取；-贮水箱内水的终止温度，取；-水的初始温度，即冷水的温度；-太阳能保证率；-年平均集热器倾角表面上年平均日辐照量，；-管路及贮水箱热损失。考虑到贮水箱在室内，取；-集热器的全日集热效率；A.太阳能保证率的确定，丹东属于太阳能资源一般地区，系统全天运行，按照民用太阳能热水系统工程技术手册第四章表4-6，取太阳能保证率。B.确定管路及贮水箱热损失，由于系统的保温的热水管路及贮水箱等部件都在室内，环境温度较高，按照民用太阳能热水系统工程技术手册第四章，取=0.3C.集热器全日集热效率的确定归一化温度差X的计算式中： -归一化温差, ；-集热器的入口温度;-年平均日环境温度，7；-年平均日太阳射辐照度，/；式中： -年平均每日的日照小时数，；通过计算得:年平均日射辐照度 则归一化温差 根据归一化温差集热器生产厂家提供的集热器效率曲线图，得为则 （2）间接系统集热器采光面积计算间接系统集热器采光面积计算按照民用太阳能热水系统工程技术手册第四章式（4-10）计算：式中 -间接系统的集热器的采光面，；-集热器总热损系数，；-换热器传热系数，；-换热器换热面积， ；式中 -热水供应的热损系数，取；-换热器传热系数，；-热媒与加热水的计算温度差，；-需要太阳能系统提供的热量，；代入公式 则，集热器规格为一块，共需两块集热器，实际集热面积为四、设备选型1、贮热水箱按每平方米太阳能集热器采光面积对应贮热水箱容积确定：水箱的有效容积 2、集热系统循环泵按每平方米集热器的流量为计算，集热系统的流量为1，此流量即为集热系统水泵的流量。扬程考虑大沿程损失，计算得：。3、热水循环泵热水系统的循环流量为，水泵扬程考虑循环水量通过配水管和水龙头损失，计算得：。4、水管根据前面计算的秒流量通过公式其中v是指管内水流速度，生活用水一般不超过2m/s，考虑到噪音的因素，家庭用水一般不超过1m/s，在设计中选择1m/s。对照表格选择相应管型。管内径标称 规格国内DIN规格mminch管外径管厚度DN103/8"16±0.2DN151/2"（4分管）20±0.32.0±0.4DN203/4"（6分管）25±0.33.0±0.5DN251"（8分管）32±0.34.0±0.6321+1/4"40±0.34.6±0.7401+1/2"50±0.35.3±0.8502"63±0.36.0±0.9652+1/2"75±0.36.6±1.0803"90±0.37.3±1.11004"110±0.48.0±1.21255"140±0.49.3±1.41506"160±0.510±1.52008"225±0.712±1.825010"250±0.812.6±1.930012"315.0 14±2.1塑料管：有PVC、UPVC、PPR、PPR稳态塑铝合金、铝塑管、玻纹管、PE管等。金属管：镀锌管、不锈钢管、不锈钢衬塑管、薄壁不锈钢管、镀锌衬塑管、铜管、铸铁管等。设备中选择镀锌普通铁管。5、供热水箱供热水箱体积计算公式 其中，贮热量应按保证系统用户90min设计小时好热量计算 即 -设计小时耗热量，；-热水温度，； -冷水温度，地下水温度；-热水密度，近似取；五、辅助热源辅助加热为电加热，放置于水箱中，此种形式的辅助热源按容积式换热器考虑。其贮热量保证系统用户设计小时耗热计算，即则供热水箱体积为辅助加热量按下式计算：式中： -辅助加热器的设计小时供热量，； -设计小时耗热量，；-有效贮热容器系数，；-热水温度，； -冷水温度，地下水温度；-热水密度，近似取；则 则电加热的效率按考虑，则电加热的热量为六、太阳能热水系统设计原理图太阳能设计原理图见图1-1图1-1太阳能热水系统设计原理参考文献1 郑瑞城. 民用太阳能热水系统工程技术手册化学工业出版社,2011.2 谢建 李永泉 太阳能热利用工程技术化学工业出版社 2011.23 高援朝 沙永玲 王建新 太阳能热利用技术与施工 人民邮电出版社 2010.124 仲继寿 张磊 住宅建筑太阳能热水系统整合设计 中国建筑出版社 2006.35 罗运俊 李元哲 赵承龙 太阳能热水器原理、制造与施工化学工业出版社 2005.46 程文义 建筑给排水工程（第二版） 中国电力出版社 2009.6