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太阳能工程计算常用公式.doc
第一节 前后排间距
排间距计算:
D=H*ctga
D:集热器遮光物或集热器前后排间距的最小距离
H:遮光物最高点与集热器最低点间的垂直距离
a:当地春秋分正午12时的太阳高度角(季节性使用)
当地冬至日正午12时的太阳高度角(全年性使用)
第二节 集热面积
集热面积可根据用户的每日用水量和用水温度来确定,按下式计算:
——有效集热面积:m2
——每日用水量:kg
——水的定压比热容:kj/(kg·℃)
——储水箱内的终止温度:℃
——水的初始温度:℃
——太阳能保证率,无因次;根据用户要求确定(一般取0.6~0.9)
——系统使用期内太阳辐照最低月的集热器受热面平均热辐射量:kj/ m2
——集热器全日集热效率,无因次;根据经验值取0.45至0.6。
——管路及储水箱损失率,无因次;根据经验值取0.2。
第三节 热水使用量计算方法
集中热水供应系统中,锅炉、水加热器的设计小时热水供应量和贮水器的容积,应根据日热水用量小时变化曲线,加热方式及锅炉、水加热器的工作制度经计算确定。 住宅、旅馆、医院等建筑的集中热水供应系统全日供热水时的设计小时耗热量,应按下式计算: Q=Kh·m·qr·c·(tr-t1)/86400 (4.3.2)式中 Q——设计小时耗热量(W); m——用水计算单位数(人数或床位数); qr——热水用水定额(L/人·d或L/床·d等)
c——水的比热(J/kg·C); tr——热水温度(℃) t1——冷水温度(℃) Kh——小时变化系数,全日供应热水时可按表4.3.2-1、4.3.2-2、4.3.2-3采用。 住宅的热水小时变化系数Kh值 表4.3.2-1
居住人数m
100
150
200
250
300
500
1000
3000
Kh
5.12
4.49
4.13
3.88
3.70
3.28
2.86
2.48
旅馆的热水小时变化系数Kh值 表4.3.2-2
床位数m
150
300
450
600
900
1200
Kh
6.84
5.61
4.97
4.58
4.19
3.90
医院的热水小时变化系数Kh值 表4.3.2-3
床位数m
50
75
100
200
300
500
Kh
4.55
3.78
3.54
2.93
2.60
2.23
注:①当旅馆、医院、疗养院已有卫生器具数时,可按第4.3.3条规定计算设计小时耗热量,其卫生器具同时使用百分数,旅馆客房卫生间内浴盆可按30%~50%计,其他器具不计;医院、疗养院病房内卫生间的浴盆可按25%~50%计,其他器具不计。 ②不同类型建筑,由同一供热站供应热水时,应计算建筑物之间热水供应的同时使用百分数。 第4.3.3条 工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆(场)等建筑的集中热水供应系统全日供热水时的设计小时耗热量,应按下式计算: Q=Σ·qh·c·(tr-t1)no·b/3600 (4.3.3)式中 Q——设计小时耗热量(W); qh——卫生器具热水的小时用水定额(L/h),应按本规范表4.1.2-2采用; c——水的比热(J/kg·C); tr——热水温度(℃)应按本规范表4.1.2-2采用; t1——冷水温度(℃)宜按本规范第4.1.5条规定采用; no——同类型卫生器具数; b——卫生器具同时使用百分数;公共浴室和工业企业生活间、学校、剧院及体育馆(场)等的浴室内的淋浴器和洗脸盆均应按100%计。 冷水的计算温度,应以当地最冷月平均水温资料确定。当无水温资料时,可按表4.1.5采用。 冷水计算温度 表4.1.5
分 区
地面水水温(℃)
地下水水温(℃)
第1分区第2分区第3分区第4分区第5分区
44510~157
6~1010~1515~202015~20
注:分区的具体划分,应按现行的《室外给水设计规范》的规定确定。
第四节 热水器风荷载计算校核
1、热水器各部件自重
(1)该热水器上满水后,水箱内水为130kg,重量为:130kg×9.8N/kg=
(2)水箱质量20kg,重量:20kg×9.8N/kg=196N;
(3)20支真空管的重量:1.35kg×20×9.8N/kg=264.6N;
(4)上水后真空管内水的重量:
π(0.037/2)2㎡×1.6m×1×1000kg/m3×9.8N/kg×20=337.015N;
2、热水器受力分析
太阳热水器最大受风面积:1.53×0.48+1.416×
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