太阳能热水系统工程设计要领.doc

新能源科学与工程专业 设计设计题目：学 生：指导教师：完成日期：20年月～月 2015年10月 目录 设计任务书 1 第一章绪论 3 第二章 太阳能热水系统基本设计参数的确定 5 2.1 用水额度的确定 5 2.2 进水温度的确定 5 第三章 耗热量与热水量计算 7 3.1 耗热量与热水量计算 7 3.2 设计小时耗热量、热水量计算 8 第四章 集热器总采光面积确定 9 4.1 集热器全日集热效率η的确定 9 4.2太阳能保证率的的确定 11 4.3直接式太阳能热水系统的集热器总采光面积 11 第五章集热器的定位 12 5.1 集热器安装方位角和倾角 12 5.2 集热器的布置间距 12 5.3 集热器的连接 13 第六章贮热水箱与辅助热源的设计 14 第七章太阳能热水系统的设计计算 17 7. 太阳能热水供应系统的设计计算 17 第八章太阳能热水系统的管材、附件以及主要附属设备 18 8.1 热水系统的管材 20 8.2 热水系统的主要附件 20 8.3 热水系统的主要设备 22 第九章太阳能热水系统的自动化控制 24 第十章经济分析 25 参考文献 6 设计任务书 一、设计题目 大理大学学生宿舍楼太阳能热水系统工程设计 二、设计任务 为大理大学的一栋学生宿舍进行太阳能热水系统工程设计，根据学生规模、所在区域用水定额、规范要求等确定热水量与耗热量，提出具体可行的实施方案并进行太阳能集热器、水泵等设备选型。 三、设计内容和基本要求 ①基础数据调查和用水定额确定； ②耗热量和热水量的计算； ③确定太阳能热水系统和集热器选型； ④选择集热循环泵的扬程和流量并选型； ⑤系统设计方案图； ⑥列出参考资料； ⑦完成设计说明书与平面布置图（要求各部件配有照片或者图纸，生产厂家，型号及价格）。 四、设计原始资料 (一)地理位置及平面布置区域 大理大学位于云南省大理市大理古城，东经E100°16′，北纬N25°67′，海拔1992m。气温：年平均气温℃，℃，℃。 风向：主导风向夏季为风，冬季为风。 降水量：mm之间。 冰冻深度cm，无霜期d。表1 逐月平均气温及太阳总辐射量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 平均 累计 月平均气温 （℃） 9.0 11 14 16 18 20 19 19 18 16 12 9 15 / 月平均 太阳总辐射(MJ/m2) 392 415 517 565 561 510 485 488 445 435 386 376 464 5576 月平均 直接辐射 (MJ/m2) 217 253 205 119 155 206 193 2315 月平均 散射辐射 (MJ/m2) 175 263 355 365 289 179 271 3260 注：本数据源自《建筑用标准气象数据手册》及《中国建筑热环境分析专用气象数据》气象数据。 1、地基状况良好，地基承载力特征值 130 KPa。 2、设计地震烈度8度。 太阳能热水系统是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。 太阳能热水系统的分类以加热循环方式可分为：自然循环式太阳能热水器、强制循环式太阳能热水系统、储置式太阳能热水器等三种。 使用太阳能热水系统有益于：1.环保效益——相对于使用化石燃料制造热水，能减少对环境的污染及温室气体－二氧化碳的产生。2.节省能源——太阳能是属于每个人的能源，只要有场地与设备，任何人都可免费使用它。3.安全——不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危险，或使用燃料油锅炉有爆炸的顾虑，或使用电力会有漏电的可能。4.不占空间——不需专人操作自动运转。另外，太阳能集热器装在屋顶上，不会占用任何室内空间。5.具经济效益——正常的太阳能热水器是不易损坏，寿命至少在十年以上，甚至有到二十年的，因为基本热源为免费的太阳能，所以使用它十分符合经济成本效益。 太阳能热水系统有以下几方面组成：1.集热器系统中的集热元件，其功能相当于电热水器中的电加热管。和电热水器、燃气热水器不同的是，太阳能集热器利 用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的白昼，所以有时需要辅助加热，如锅炉、电加热等。2.保温水箱和电热水器的保温水箱一样，是储存热水的容器。因为太阳能热水器只能白天工作，而人们一般在晚上才使用热水，所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。采用搪瓷内胆承压保温水箱，保温效果好，耐腐蚀，水质清洁，使用寿命可长达20年以上。3.连接管路将热