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、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一、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#楼）。整个小区住宅均为小于 1

2、2层的住宅，所有住户均设置了太阳能热水系统。总建筑面积为 71204.50，其中地下室建筑面积为 15062.73，1号楼总建筑面积为 5413.92，2号楼总建筑面积为 5413.92，3号楼总建筑面积为 7067.34，5号楼总建筑面积为 7067.34，6号楼总建筑面积为 5666.76，7号楼总建筑面积为 7067.34，8号楼总建筑面积为 5591.31，9号楼总建筑面积为 5188.98，10号楼总建筑面积为 5188.98， 11号楼总建筑面积为 535.76， G-1号楼总建筑面积为 298.48，G-2号楼总建筑面积为 596.96，G-3号楼总建筑面积为 746.20，G-

3、5号楼总建筑面积为 298.48。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.家用太阳能热水系统热性能试验

4、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.海南省绿色建筑设计基本规程 （琼建

5、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18o14，属于热带海洋季风性气候，年平均温度为 25.4，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。清水湾典型年设计用气象参数如下：1）水平面年平均日辐照量

6、Hha=16.627MJ/(m2.d)；2）水平面年总辐照量Hht=6074.573MJ/(m2.a)；3)当地纬度倾角平面平均日辐照量Hha=16.956MJ/(m2.d)；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ta25.8 °C；6)年平均每日的日照小时数Sy7.0h；7)年总日照小时数St2546.8h；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 60，设计冷水温度为 20；3、集热器性能参数本工程能用平板型太阳能

7、集热器。集热器的年平均集热效率cd0.50，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)*r/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)°；r热水密度，水温60°C；时

8、，取 0.983(kg/L)；T每日使用时间（ h），取 24h；Kh小时变化系数。即 Qh（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* r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)°；r热水密度，水温60°C；时，取 0.983(kg/L)；即得 qrh=Qh/(tr-tl)*C* （3）、根据规范，每户的循环量计算公式为：qx=Qs/C* r* ?t式中 qx热水循环流量（

9、 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)°；r热水密度，水温60°C；时，取 0.983(kg/L)；?t热水温差， 40°C；得 qx（ 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（cd）取cd 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 ( L)取 L

10、0.20（取经验值）4)集热器采光面上年平均日太阳辐射量(Jt)：Jt16956kJ/m2。.d（安装倾角18.14 度）5)水的定压比热容： C 4.187J/(kg )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* cd *(1- L)Ajz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+F RUL* A jz /K*F jr)=平方米。同理可得，四房户型（每户按 3.5 人计），采用间接加热，

11、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

12、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2，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：（ 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 = A jz *(1+F RUL* A jz

13、/K*F jr)= Qw*Cw*(t end-ti )*f/J t* cd *(1- L)* (1+FRUL *Ajz /K*F jr（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 = A jz *(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* cd *(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F jr（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

14、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 = A jz*(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(tend-ti)*f/J t* cd*(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F jr（ 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 = A jz*(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(tend-ti

15、)*f/J t* cd*(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F jr（ 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 = A jz *(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* cd *(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F jr（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，三房户型 51 户，四房户型 8 户，总人数 5

16、1*3.2+8*3.5=191.2人）：集热器计算面积：Ajj = A jz*(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(tend-ti)*f/J t* cd*(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F jr（ 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 = A jz *(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(t end-ti)*f/J t* cd *(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F

17、 jr（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+F U*Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t-t)*f/Jt* *(1- )*(1+F U*R Lend icdLR LAjz /K*F jr)=60*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（

18、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 = A jz*(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(tend-ti)*f/J t* cd*(1- L)*(1+FRUL *Ajz /K*F jr（ 平 方米）。实际安装总面积为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 = A jz *(1+F RUL * A jz /K*F jr )= Qw*Cw*(t

19、end-ti)*f/J t* cd *(1- L)* (1+FRUL * Ajz /K*F jr（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，别墅每人用水量按 70L 计取）：集热器计算面积：A=Ajz*(1+F U*Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t-t)*f/J* *(1- )*(1+F U*jjR Lend itcdLR LAjz /K*F jr（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：A=Ajz*(1+F U*Ajz/K*Fjr)= Qw*Cw*(t-t)*f/J* *(1- )*(1+F U*jjR Lend itcdLR LAjz /K*F jr)=70*16*4.187*(60-20)*0.