.1基本参数
(1) 用水人数
404号楼共有住户21户，每户以2.8人计，用水人数共计约59人。
(2) 用水定额(热水定额)
404号楼有集中热水供应和淋浴设备，每人每日用热水定额以60℃热水计算，取100L/人·d。
(3) 用水时间
2设计计算
(1) 设计小时耗热量的计算
式中：Qh—设计小时耗热量(W)
m—用水人数
qr—热水用水定额(L/人·d)
Qh—水的比热，c=4187(J/kg·℃)
tr—热水温度，tr=60(℃)
tL—冷水温度，tL=10(℃)
r—热水密度(kg/L)，r=0.983kg/L
kh—小时变化系数，kh＝5.12
Qh=71951(W)
(2) 设计小时热水量
式中：qrh—设计小时热水量(L/h)
h—设计小时耗热量(W)
tr—设计热水温度(℃)，tr=55(℃)
tL—设计冷水温度(℃)，tL=10(℃)
r—热水密度(kg/L)，r=0.986(kg/L)
qrh=1394.32(L/h)
(3) 全日供应热水系统的热水循环流量
式中：qx—全日供应热水的循环流量(L/h)
Qs—配水管道的热损失(W)，取设计耗热量的5%
△t—配水管道的热水温度差(℃)，取5℃
qx= 615.6(L/h)
(4) 热水供水管的设计秒流量q(L/s)
计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率
式中：Uo—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量 平均出流概率(%)
荧光寿命测试qr—最高热水用水定额
m—每户用水人数
kh—热水小时变化系数
Ng—每户设置的卫生器具给水当量数
T—用水时数(h)
0.2— 一个卫生器具，给水当量的额定流量(L/s)
Uo＝0.012%
查《建筑给水排水设计规范》(GB50015－2003)得系统热水供水管的设计秒流量为q=2.51(L/s)。
3 设备选取
(1) 蓄水箱
对于太阳能热水系统，由于受自然条件(太阳辐射一天之内随时间变化)的限制，太阳能集热系统，不可能全天24小时满足设计小时用水量(qrh)的要求。为满足使用要求，根据实际情况，考虑蓄热水箱水量、太阳能集热板的功率和用户用水量之间的关系，设计水箱容量为4.5个最大小时用水量(qrh)，则必能满足用水量的要求。
水箱的有效容积vk＝4.5 qrh≈6.5m3。
(2) 太阳能系统水泵选择：
1) P1泵（太阳能集热系统给水泵）
P1泵的流量即为系统设计热水量qrh＝1394.32（L/h）
扬程考虑到位置高度，沿程损失，局部损失以及配水最不利点所需的流出水头，取qrh＝0.25（MPa）
2) 热水系统循环泵 1h2o=?KPA
循环流量Qx＝615.6（L/h）
水泵扬程，仅考虑循环水量通过配水管，回水管的水头损失，计算得：
Hb＝0.10（MPa）
3) 系统给水变频泵组：
给水系统采用变频装置：
流量为热水供水管的设计秒流量q＝2.51（L/s）
扬程H＝0.28（MPa）
(3) 容积式热交换器
1) 加热面积
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容积式热交换器按系统最不利工况，即太阳能系统不工作时的条件确定。
式中：F－水加热器的加热面积（m2）
Qz－制备热水所需的热量，即设计小时耗热量Qh(W)
原子能
K－传热系统数（W/m2·℃）取K＝1500（W/m2·℃）
ε－由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，取ε＝0.8
△tj－热媒与加热水的计算温度差（℃）
=
tmc、tmz－热媒的初温和终温
南社tc、tz－被加热水的初温和终温
cr－热水供应系统的热损失系数，取cr＝1.15
Fjr=1.84m2
2)贮水容积
容积式热交换器贮存保证系统用户45min设计小时耗热量，即
3) 热媒耗量
式中：Q-热媒耗量
C-热水的比热，C=4187(j/kg·℃)
Tmz、Tmc热媒的初温、终温
G=0.79(kg/s)
3 太阳能集热板面积的确定
1) 方案一：按厂家提供的集热板产水量(春秋季产水量80L/m2·d)计算。
考虑降低初投资的因素，选择集热板的面积时，其设计人均水量按75L/人·d标准，剩下不足部分由辅助热源满足。所以集热板日产水量应为4.5个最大小时热水用量(qrh)的75%计，即4.5qrh×0.75＝4705 L/d。需太阳能集热板的面积58.8m2，平板太阳能集热器(1.0m×2.0m×0.08m)的单板为2.0m2，故需太阳能集热板30片。
2) 按《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
GB/T 18713－2002附录A计算。
Ac—直接系统集热器采光面积，m2
Qw—均用水量，5900kg
Cw—水的定压比热容4.18 (KJ/kg·℃)
tend—储水箱内水的终止温度，50℃
ti— 水的初始温度，15韩国℃
f— 太阳台保证率50%
Jr— 当地春分或秋分所在地集热器受热面上月均辐照量，17900KJ/m2
cd— 集热器全日集热效率50%
c— 管道及储水箱热损失率20%
Ac＝60m2
需平板太阳能集热器30片。
3) 通过上述两种方法的计算结果表明，本工程采用1.0×2.0×0.08m平板式太阳能集热器30片是适宜的。
4系统控制说明
1. 初始正常状态时，F1关、P1停、F2关、F3关、F4开。
2. 当水位H≥H1，T2＜Tmax，T1≥T2+△Tk时，P1启动循环加热至T1≤T2+△Tg时停。
3. 当水位H＜H1，T2≥Tmax，T1≥T2+△Tk时，F1开补水至H1时关，P1启动循环加热至T1≤T2+△Tg时停。
4. 当水位H2≤H＜H1，T2＜Tmax，T1≥T2+△Tk时，P1启动循环加热至T1≤T2+△Tg时停。
5. 当水位H＜H2，T2＜Tmax，T1≥T2+△Tk时，F1开补水至H2关，P1启动循环加热至T1≤T2+△Tg时停。
6. 当水位H＜H2，T1＜T2+△正德皇帝下江南Tk时，F1开补水至H2关。
7. 当T3≤45℃时，F2开提供外网一次热水换热至T3≥55℃关。
8. 当太阳热水系统维修时，F3开、F4关提供外网二次热水。
注：Tmax＝60℃，△Tk＝20℃，△Tg＝12℃。
H2水位保证系统用户45min的用水量。
H1水位保证系统用户4h用水量。
容积式热交换器保证系统用户45min的设计小时耗热量。
通过本工程的设计，我们感到要真正做到太阳能与建筑一体化，没有房地产商、建筑设计院的参与其结果是不容乐观的。我们真诚希望有更多的房地产开发商、建筑设计院积极参与到这一行列中来，共同推动绿能源运用的发展，开创我国建筑节能的美好未来！
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