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集体宿舍工程太阳能热水系统设计

摘要：本文结合工程设计实例，介绍集体宿舍建筑的太阳能热水系统设计运

行思路。

关键词：集体宿舍太阳能热水系统设计与运行

Abstract:Inthispaper,combinedwithengineeringexample,introducingsolarhot

watersystemdesignandoperationofthedormitorybuilding.

KeyWords:dormitorybuilding;solarhotwatersystems;designandoperation

太阳能作为最清洁的新型能源在各领域应用日益广泛。《可再生能源中

长期规划》中明确要求在城市推广普及太阳能一体化建筑、太阳能集中供热工程，

并建设太阳能采暖示范工程。在居住建筑中推广应用太阳能热水系统是实现建筑

节能的重要举措，近年来随着相关政策措施的推行和太阳能热利用技术的进步,

太阳能热水系统在居住建筑上的应用日益增多，有力地促进了城市节能减排工作

的发展。随着太阳能热水器产品的不断改进和创新，太阳、热水、建筑结合的一

体化技术将日益成熟。集体宿舍工程设计中应用太阳能与辅媒相结合的热水供应

系统具有更加显著的节能效果，完全符合当前全社会大力呼吁的节能减排的要

求。

1.工程概况

工程位于甘肃省兰州市，为集体宿舍建设工程，建筑面积为7461.98m2，建

筑高度为23.85m；屋顶为坡屋面，起坡角度21.57°，建筑朝向正南。拟利用朝

南面坡屋面布置太阳能集热器，将集取的热量作为该宿舍工程内集中设置的盥洗

室、淋浴间热水热源。冬季采暖期内以采暖热媒作为辅助能源与太阳能系统的组

合运行供热。

2.太阳能热水系统设计

太阳能热水系统设计包括集热系统、控制系统和热水供水系统。

2.1太阳能集热系统

2.1.1设计日用水量qrd确定

本工程热水量按Ⅲ类、Ⅳ类宿舍建筑取值60L/（人#8226;d），系统设计日

热水(水温为60°C)用水量为：

2.1.2集热器总采光面积确定

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本工程选用真空太阳能集热器，每块集热器面积为5.4m2。采用直接制备供

给热水方式，系统的集热面积根据系统的日平均用水量和用水温度计算确定，其

集热器需总面积AC：

=280m2

兰州地区的太阳能保证率值取50%，水的比热C=4178J/(kg#8226;°C),60°C

热水比热取值0.9832kg/L，集热器的年平均日太阳辐射量取

JT=15MJ/(m2#8226;d)，本工程选用的真空集热器年平均集热效率为，系统热

损耗。

经计算需要n=280/5.4=52组集热器。

2.1.3太阳集热器布置安装

工程太阳能集热器采用平行二列安装于建筑正南面坡屋面。安装倾角应等于

当地纬度角（建筑所在地区纬度为北纬36.01°），因系统侧重于夏季使用，其倾

角宜取当地纬度角减10°（即是26.01°），兼顾屋面形式及美观要求，本工程设计

集热器与坡屋面平行安装，倾角为21.57°。

图1集热器沿屋顶坡面布置示意图

集热器做混凝土基础固定于楼顶，集热器安装完毕后采用φ6钢丝绳与建筑