三亚地区酒店太阳能热水系统集热器面积计算简例-陵水

1、GOA建筑工程给水排水计算书项 目陵水清水湾旅游度假区 C区绿城蓝湾小镇椰林晓风南区设计王晓卉校对黄文杰审核梅玉龙日 期 2018.04大象建筑设计有限公司、项目概况项目名称：陵水清水湾旅游度假区 C区C01-10地块项目建设地点：海南省陵水县清水湾旅游度假区C区C01-10地块本工程包括9幢层数为911F的高层住宅建筑楼（楼号为1号楼、2号楼、3号 楼、5号楼、6号楼、7号楼、8号楼、9号楼、10号楼）和4幢层数为2F的低层住宅 （楼号为G-1号楼、G-2号楼、G-3号楼、G-5号楼）以及1幢层数为1F的配套公建 （楼号为11艘）。整个小区住宅均为小于12层的住宅，所有住户均设置了太阳能 热

2、水系统。总建筑面积为71204.50裙，其中地下室建筑面积为15062.73裙，1号楼总建筑 面积为5413.92裙，2号楼总建筑面积为5413.92m2, 3号楼总建筑面积为7067.34% 5号楼总建筑面积为7067.34W,6号楼总建筑面积为5666.76W,7号楼总建筑面积 为7067.34W,8号楼总建筑面积为5591.31m2, 9号楼总建筑面积为5188.98裙,10 号楼总建筑面积为5188.98裙,11号楼总建筑面积为535.76m2, G-1号楼总建筑面 积为298.48nf, G-2号楼总建筑面积为596.96nf, G-3号楼总建筑面积为746.20% G-5号楼总建筑

3、面积为298.48m2 o二、设计依据1 .已批准的设计文件；2 .建设单位提供的本工程有关资料和设计任务书；3 .国家、行业相关规定；4 .建筑和有关工种提供的图纸和资料；5 .国家气象局发布的气象数据；6 .建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 （2009年版）；7 .民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364- 2005;8 .太阳能供热采暖工程技术规范GB50495-2009;9 .全玻璃真空管太阳能集热管 GB/T17049-1997;10 .真空管太阳能集热管GB/T17581-1998;11 .太阳能集热器性能室内试验方法GB/T18974-2003;12 .家用

4、太阳能热水系统热性能试验方法GB/T18708-2002;13 .家用太阳能热水系统安装、运行维护技术规范NY/T651-2002;14 .太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范GB/T18713-200215 .钢结构设计规范GB50017-2003;16 .建筑结构荷载规范GB50009-2001;17 .工业自动化仪表工程施工验收规范GB50093-2002;18 .设备及管道保温技术通则 GB4272-92。19 .住宅设计规范GB 50096 -2011;21住宅建筑规范GB 50368 -2005;22 .海南省住宅建筑节能和绿色设计标准DBJ 46-039-2016;23 .

5、海南省绿色建筑设计基本规程（琼建科2015129号）；24 .海南省绿色建筑基本技术审查要点（琼建科2015129号）；三、太阳能换热面积的计算1、设置条件建设地点位于陵水清水湾旅游度假区 C区C01-10地块；每户住宅人数按取值：三房及三房以下按 3.2人/户计，四房及四房以上按3.5 人/户计；集热器设置在平屋面上。安装倾角同当地纬度 18o14'。2、设计参数2.1） 气象条件海南省陵水县清水湾纬度为18。14',属于热带海洋季风性气候，年平均温度 为25.4C,年平均日照小时数为7h,太阳辐射量为54006700MJ/（m2.a）,属于太 阳能资源较丰富区。清水湾典型年

6、设计用气象参数如下：1）水平面年平均日辐照量 Hha=16.627MJ/（m2.d）;2）水平面年总辐照量Hht=6074.573MJ/（m2a）;3）当地纬度倾角平面平均日辐照量 Hha=16.956MJ/（m2d）;4）当地纬度倾角平面年总辐照量 Hha=6193.388MJ/（m2 a）;5）年平均环境温度ta=25.8C;6）年平均每日的日照小时数 Sy = 7.0h;7）年总日照小时数St= 2546.8h;8）年太阳能保证率推荐范围f=50%60%;9）回收年限允许值N=8a。2.2） 热水计算参数设计日用热水定额：q=60L/ （人.日），设计热水温度为60C,设计冷水温 度为2

7、0C；3、集热器性能参数本工程能用平板型太阳能集热器。集热器的年平均集热效率陋=0.50,朝向朝南，安装倾角18o14'。设置于平屋面。4、住宅热水系统负荷计算（设计小时耗热量、设计小时热水量、热水循环 流量、贮热水箱计算）（1）、根据规范，每户的设计小时耗热量计算公式为：Qh=Kh*m*qr*C*（tr-tl）* pr/T式中：Qh设计小时耗热量（kJ/h）;m用水计算单位：每户人数三房及以下取3.2人，四房及以上取3.5 人；qr热水用水定额：取 60L/人.天；tr热水温度，60 °C;tl 冷水温度，20 °C;C水的比热，C=4.187（kJ/kg. C）

8、°pr热水密度，水温 60 c 时，取0.983（kg/L）;T每日使用时间（h）,取24h;Kh小时变化系数。即 Qh=4.21*3.2*60*4.187*（60-20）*0.983/24=5545kJ/h=1.54KW（2）、根据规范，每户的设计小时热水量计算公式为：qrh=Qh/（tr-tl）*C* pr式中：qrh设计小时热水量（L/h）;Qh设计小时耗热量（kJ/h）;tr热水温度，60 °C;tl 冷水温度，20 °C;C水的比热，C=4.187（kJ/kg. C）°pr热水密度，水温 60 c 时，取0.983（kg/L）;即得 qrh=Q

9、h/（tr-tl）*C* 川=5545/（60-20）*4.187*0.983=33.68L/h（3）、根据规范，每户的循环量计算公式为：qx=Qs/C* pr*?t式中qx热水循环流量（L/h）;Qs配水管道的热损失（kJ/h）,取5%Qh;C水的比热，C=4.187（kJ/kg. C）°pr热水密度，水温 60 c 时，取0.983（kg/L）;?t热水温差，40 ;得 qx=0.05*5545/4.187*0.983*40=1.68L/h（4）、贮水箱的容积三房及以下户型 V=3.2*60=192L ,实际取200L贮水罐。四房及以上同理。5、太阳能集热器面积的计算相关参数设定

10、1）太阳能的保证率/取-0.50 （根据使用期内太阳辐照、系统经济性、及 用户要求等因数综合考虑）2）集热器的年平均集热效率（平d）取心=0.50 （可根据产品的实际测试结 果确定）3）集热系统热损失率（力取工=0.20 （取经验值）4）集热器采光面上年平均日太阳辐射量（Jt）: Jt=16956kJ/m2。.d （安装倾角18.14 度）5）水的定压比热容：C= 4.187J/（kgC ）6）热水密度：P= 0.9832kg/L加热系统的集热器面积计算三房户型每户按3.2人计。直接加热时，平均每户型集热器面积计算如下：Ajz=Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* d *(1-.)A

11、jz =60*3.2*0.983*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)=2.33 平方米。本工程采用间接加热，每户太阳能板计算面积2.5平方米。计算如下：Ajj= Ajz *(1+FrUl* A jz/K*F jr尸60*3.2*0.983*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.073=2.5 平方米。& 直接系舜S热器采光面积, m'i Or日用水量，k霞+1t厂一储水箱内水的终止温度，©G-水的比热容，.CLk -一水的瞬温度，户一太阳能保证率，无因次；JJt一一当地春分楸分所在月集热

12、器受热面上日均辐阳量，kJ/谕/%.-集热器全日集热效率，国际经脸值取+Hl-管路及储水箱热损失率，无罢用国际经魄值取0.2-0.25同理可得，四房户型(每户按 3.5人计)，采用间接加热，每户太阳能计算 面积为2.73平方米。6、系统形式、辅助热源、管材及附件1)、高层住宅建筑楼(楼号为1号楼11号楼)系统形式采用集中集热分户 贮热的方式，集热板集中设置屋顶，每户设置一只200L的闭式贮热水箱(内设2.2KW的电加热棒)，三房户型每户所需太阳能板的计算面积为2.5平方米，四房户型每户所需太阳能板的计算面积为2.73平方米。实际设置的太阳能板面积每户平均大于或等于计算面积。2)、低层住宅(楼号

13、为G-1号楼、G-2号楼、G-3号楼、G-5号楼)采用强制循 环间接加热供水系统。系统形式采用分户集热分户贮热的方式，集热板设置在各 自的屋顶，每户设置一只200L的闭式贮热水箱，辅助加热采用燃气热水器。每 户所需太阳能板的计算面积为2.9平方米，集热器的规格为一块2m2，则需要2块, 屋面实际一户放置2块集热器，每户实际安装面积为4平方米，大于计算面积。3)、太阳能热媒管、生活热水管均采用薄壁不锈钢管，卡压连接。采用橡塑 保温。图中所用管径DN为公称直径。热水管需考虑补偿，长度大于等于 8米的直 线横管，设一不锈钢波纹管7、应用面积的计算本工程各住宅楼在屋顶设平板型太阳能集热器，各楼面积如下

14、：(1) 1号楼(高层，四房户型0户，三房户型49户，总人数为49*3.2=156.8人)： 集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr尸 Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* TCd *(1- )* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=60*156.8*0.983*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=122.5 (平方米)。实际安装总面积为124平方米(共62块，每块2平方米)。(2) 2号楼(高层，三房户型 48户，总人数为48*3.2=153.6人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+

15、FrUl* Ajz/K*Fjr尸 Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* TCd *(1- tl)* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=60*153.6*0.983*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=120 (平 方米)。实际安装总面积为124平方米(共62块，每块2平方米)。(3)3号楼(高层，三房户型51户，四房户型8户，总人数51*3.2+8*3.5=191.2 人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* TCd *(1- tl)*

16、(1+FrUl* Ajz/K*F jr)=60*191.2*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=149.4 (平 方 米)。实际安装总面积为152平方米(共76块，每块2平方米)。(4)5号楼(高层，三房户型51户，四房户型8户，总人数51*3.2+8*3.5=191.2 人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* TCd *(1- n-)* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=60*191.2*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.5

17、0*(1-0.2)*1.07=149.4 (平 方 米)。实际安装总面积为152平方米(共76块，每块2平方米)。(5) 6号楼(高层，三房户型48户，总人数为48*3.2=153.6人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* TCd *(1-tl)* (1+FrUl*Ajz/K*F jr)=60*153.6*0.983*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=120 (平 方米)。实际安装总面积为120平方米(共60块，每块2平方米)。(6)7号楼(高层，三房

18、户型51户，四房户型8户，总人数51*3.2+8*3.5=191.2 人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr尸 Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* TCd *(1-7)* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=60*191.2*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=149.4 (平 方 米)。实际安装总面积为152平方米(共76块，每块2平方米)。(7) 8号楼(高层，三房户型48户，总人数为48*3.2=153.6人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fj

19、r尸 Qw*Cw*(t enEi)*f/J t* 陋 *(1- tl)* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=60*153.6*0.983*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=120 (平 方米)。实际安装总面积为120平方米(共60块，每块2平方米)。(8)9号楼(高层，三房户型9户，四房户型27户，总人数9*3.2+27*3.5=123.3 人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t enati)*f/J t* 陋 *(1- tl)* (1+FrUl* Ajz/K*Fjr)=6

20、0*123.3*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=96.3 (平 方 米)。实际安装总面积为102平方米(共51块，每块2平方米)。(9)10号楼(高层，三房户型9户，四房户型27户，总人数9*3.2+27*3.5=123.3 人)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t enEi)*f/J t* 陋 *(1-s)* (1+FrUl* Ajz/K*Fjr)=60*123.3*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=96.3 (平 方 米)。实

21、际安装总面积为102平方米(共51块，每块2平方米)。(10) G-1号楼(低层，三房户型2户，总人数为2*3.2=6.4人，别墅每人用 水量按70L计取)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr尸 Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* 陋 *(1-s)* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=70*6.4*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=5.8(平方米)。实际安装总面积为8平方米(共4块，每块2平方米。每户2块)。(11) G-2号楼(低层，三房户型4户，总人数为4*3.2=12.8人，别墅

22、每人 用水量按70L计取)：集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* 甲 *(1- rL)* (1+FrUl* Ajz/K*F jr)=70*12.8*4.187*(60-20)*0.50/16956*0.50*(1-0.2)*1.07=11.7 (平方米)。实际安装总面积为16平方米(共8块，每块2平方米。每户2块)。(12) G-3号楼(低层，三房户型5户，总人数为5*3.2=16人，别墅每人用 水量按70L计取)：):集热器计算面积：Ajj= Ajz *(1+FrUl* Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* 甲