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华东理工大学教职工宿舍集热工程

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世界新能源-太阳能网 2007-4-17 访问人数: 【字体:
桑夏太阳能产业有限公司设计施工     华东理工大学教职工宿舍集热工程    

  一、工程概况:

  华东理工大学奉贤校区教职工宿舍太阳能工程供应教职工洗澡用热水,要求最大限度利用太阳能,24小时供水,供水温度55℃,按60L/人的热水用量,使用人数为230人。

  二、工程设计原理

  1、当地气象资料

  上海的地理位置:东经121°29′北纬31°24′

  上海全年太阳辐照量:根据国家气象中心提供的《中国气象辐射资料年册(2001年)》全国各地水平面总日射月均日辐照量及年总辐照量数据(单位MJ/m2),上海(区站号58362,东经121° 29′, 北纬31°24′)的水平面总日射月均日辐照量数据如下:

 

 


  9月份太阳日辐照量:(kJ/m2

 

   2. 系统设计原则

  (1)节约日耗费用,充分利用太阳能资源;

  (2)倡导环保

  (3)节省投资,具有良好的设备性能价格比;

  (4)方便用户,所有操作全自动控制执行;

  (5)系统运行安全可靠,故障率低;

  (6)符合国家产业政策和技术标准,一次性通过检测验收。

  三、系统运行原理

  根据用户要求,结合实际用水情况,确定采用联集管集热器、工程控制柜(包括传感器)、蓄热水箱、循环泵等主要设备,来完成工程的各项需求功能。

  原理说明:

  水温显示:显示储水箱、集热器、管道温度:0~99℃,温度误差±2℃。

  自动补水:使用自动补水箱补水,随用随补,保持水箱常满。当用水人数较少时(如节假日、寒暑假等),可以关闭水箱之间的阀门,通过电磁阀、定时器实现补水功能的任意设定。

  集热温差循环:当集热器温度与储热水箱温度差高于设定温度时,集热循环泵自动启动,将集热器中的热水打入储热水箱,将储热水箱中的冷水打入集热器;当集热器温度与储热水箱温度差低于另一设定温度时,循环泵停止。在此情况下,即使光照量不足,水箱温度仍然高于自来水温度,减少辅助能源的用量。

  智能电热:当储热水箱中的水温低于设定温度时,电加热自动启动,达到设定温度停止;同时系统可以定时定温控制。

  防冻措施:当防冻点温度低于设定温度时,防冻输出(电伴带或循环)启动,当防冻点温度大于设定温度时,停止输出,防止冬季管路冻堵。

  管道循环:在设定时间段内,当用水管路温度低于设定温度,管路循环泵自动启动,将管路中的冷水打入储水箱,保证一开就有热水。

  四、相关计算及说明

  太阳能热水系统所需的集热面积可根据用户每日用水量和用水温度确定,计算公式如下:
  
                                    (式-1)

  式中:

  Ac--系统集热器采光面积,m2

  Qw--日均用水量,14000 kg;

  tend--储水箱内水的终止温度(用水温度),55℃;

  Cw--水的定压比热容,4.18kJ/(kg·℃);

  ti--水的初始温度,25℃;

  JT--当地集热器采光面上的年平均日辐照量,取17000 ksJ/m2×1.1=18700kJ/m2;

  f--太阳能保证率,无量纲,取1;

  ηcd--集热器全日集热效率,0.48;

  ηL--管路及储水箱热损失率,

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文章来源:《太阳能信息》第160期B册 作者:周燕

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