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8.9 太阳能热水系统设计实例 8.9.1 设计施工说明 一、设计依据 （1）《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003 （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 18713-2002 二、设计参数 1、气象参数 年太阳辐照量：水平面4657.516 MJ/m2，30°倾角表面4913.953 MJ/m2 年平均日辐射量：12.736MJ/m2，31.4°倾角表面13.447 MJ/m2 年平均每日的日照小时数：5.5h； 年平均温度：15.7℃ 2、热水设计参数 日最高用水定额100 L/(人·d ) 日平均用水定额60 L/(人·d ) 设计热水温度：60℃ 设计冷水温度：17℃ 3、常规能源费用 电价：0.61元/kW·h（2009年价格） 天然气价格：2.5元/m3（2009年价格） 4、太阳能集热器性能参数 集热器类型：真空管集热器 集热器规格：1.81m2 三、工程概况 （1）建筑说明 本工程位于上海某住宅小区，上海的地理位置为：北纬31°10’，东经121°26；该’建筑为两层别墅，正南朝向，为坡面屋顶，建筑面积：250m2，一层有一个卫生间一个厨房，二层有两个卫生间，热水用水点共有8个。 （2）生活热水供应 设计太阳热水系统为局部（独立）间接供水系统，24小时全日供应热水，设置单水箱既作为贮热水箱又作为供水箱；太阳能集热器通过预埋件以嵌入式安装在坡屋面上；水箱等放置在底层车库内，辅助热源为电加热器。 8.9.2热水系统负荷计算 1、用水人数 该别墅用水人数为5人计。 2、系统日耗热量、热水量计算 （1）系统设计日用热水量 式中 qrd — 设计日热水量，L/d； qr — 热水用水定额，L/(b·d )； m — 用水计算单位人数，人数。 则 （2）系统平均日用热水量 式中 QW — 平均日用热水量 L/d； qar — 日平均用水定额，L/(人·d )； m — 用水计算单位人数，5人； 取m=5人；qar=60L/(b·d )； 则 QW=300 L/d （3）设计小时耗热量计算、设计小时热水量计算 设计小时耗热量： 式中 Qh — 设计小时热耗量，W； m — 用水计算单位人数，5人； qr — 热水用水定额，100L/(人·d )； c — 水的比热容，c=4187J/(㎏·oC)； ρ — 热水密度，㎏/L； tr — 热水温度； tL — 冷水温度； Kh — 小时变化系数，通过表查取别墅的小时变化系数为4.21。 则 Qh=4386.42 W （4）热水供水管的设计秒流量q（L/s）计算 住宅建筑生活热水供应给水主干管管道的设计秒流量，应按下列步聚和方法计算。 ①计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 式中 U。—热水供应管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率%； qr—最高日用水定额，L/(b·d )； m—用水计算单位人数，人数； Kh—小时变化系数； Ng—每户设置的卫生器具给水当量数；带混合水嘴的浴盆2个，带混合阀的淋浴器1个，带混合水嘴的洗涤盆1个，带混合水嘴的洗脸盆3个；总干管Ng（1.2×2+0.75×1+0.75×1+0.75×3=6.15） T—用水时数，24h； 0.2—单个卫生器具给水当量的额定流量，L/S。 则 U。=1.98% ②计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率： 式中 U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%； ac——对应于不同U。的系数，查GB50015—2003《筑给水排水设计规范》附表C为0.01082； Ng—计算管段的卫生器具给水当量总数6.15； 则 U=41.30% ③计算管段的设计秒流量： 式中 qg—计算管段的设计秒流量，L/s； U—计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%； Ng—计算管段的卫生器具给水当量总数； 则 qg=0.51 L/s 8.9.3 太阳能集热系统设计