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天通泰项目太阳能生活热水方案(只有4号楼太阳能热库水箱空气源)2015121
天通泰·F4号楼
生活热水方案说明
(太阳能+热库+水箱+空气源热泵)
工程概况
本工程为。位于,
设计参数
1、太阳能设计参数
水平面年平均日辐照量Hha[MJ/(m2·d)] 水平面年总日辐照量Hht[MJ/(m2·a)] 当地纬度倾角平面年平均日辐照量Hla[MJ/(m2·d)] 当地纬度倾角平面年总辐照量HLt[MJ/(m2·a)] 年平均环境温度Ta(℃) 年平均日照小时数Sy(h) 年总日照小时数St(h) 年太阳能保证率推荐范围f 回收年限允许值(a) 14.180 5178.754 16.014 5844.400 12.900 7.500 2755.500 40%-50% 10.000 2、建筑情况
楼号 每层户数 层数 总户数 房间类型 F4# 16 10 160 一室一厅一厨一卫 3、居住建筑热水用水定额
单位 相应供水温度下的平均日用水定额(L) 每人每日 50℃ 55℃ 60℃ 65℃ 60 55 50 45 供水温度取60度,定额为50L/p.d
设计日用热水量及小时耗热量计算
1、设计日用热水量计算
楼号 每人每日用水定额
(L/d人) 每户人数(人) 每户设计日用热水量(L/d) 总户数 总设计日用热水量(L/d) F4# 50 2.8 140 160 22400 2、设计小时耗热量计算
式中:——设计小时耗热量(KJ/h);
——热水用水定额[L/p.d];
——水的比热,c=4.187[kJ/kg.℃];
——热水密度(kg/L),60℃下=0.983;
——热水温度,=60℃;
——冷水温度,=10℃;
——用水计算单位数(人);
——每日使用时间(h),=24h;
——小时变化系数,=4.0。
则耗热量如下:
楼号 每人每日用水定额(L/d人) 每户人数(人) 总户数 设计小时耗热量(KJ/h) 设计小时耗热量(kW) F4# 50 2.8 160 768286.6 213.41 系统设计
1、系统概述
本方案采用“太阳能+热库+水箱+空气源热泵”系统为住宅提供生活热水。
F4#楼住宅部分采用一套生活热水系统,由高效率太阳能集热板、空气源热泵热水机组、蓄热库及集热水箱组成。
系统工作模式:
太阳能充足时,利用太阳能白天进行供热水,同时往热库里蓄热以满足夜晚热水需求(边蓄边供),遇到阴雨雪天气太阳能不能满足时,开启空气源热泵热水机组进行补充。
生活热水系统原理图如下:
2、系统设计
太阳能集热器面积计算
式中:——设计日用热水量(L/d);
——水的比热,c=4.187[kJ/kg.℃];
——热水密度(kg/L),60℃下=0.983;
——热水温度,=60℃;
——冷水温度,=4℃;
——太阳能保证率,=0.4;
——当地集热器采光面上的年平均日太阳能辐照量[kJ/(m2.d)];
——集热器年平均集热效率,=0.6;
——集热系统热损失率,=0.2。
则太阳能集热器面积如下:
楼号
太阳能集热器集
热面积(m2)
F4#
287
太阳能集热器每组换热面积为6.1m2,48组,总面积共计292.8m2,太阳能集热器安装角度39度。
热库选型
热库蓄热,小时耗热量为768286.6KJ/h,需设置两个热库,每个热库蓄热量为650MJ。
集热水箱选型
集中热水水箱有效容积为10m3。
空气源热泵选型
辅助热源采用空气源热泵。
热泵最大负荷出现在1月,自来水供水平均温度10℃,热水供水要求60℃,空气源热泵加热10m3水所需的加热量为96kw,则:
一台额定制热量为80kw的空气源热泵,北京1月份平均气温为2℃,该气候条件下热泵制热量衰减为52kw,故选择两台额定制热量为80kw的空气源热泵。
水泵选型
本工程共需设置4台水泵。1台用于太阳能集热器与集热水箱循环, 1台用于热库与集热水箱循环,1台用于空气源热泵与集热水箱循环,1台用于末端生活热水供水系统。
3、主要设备选型表
本项目“太阳能+热库+水箱+空气源热泵”生活热水系统主要设备选型如下:
序号 名称 型号及参数 台数 备注 1 太阳能集热器 换热面积6.1m2/组,安装角度39度,
每组尺寸3.1x2.0m,含水重量175kg/组 48 2 集热水箱 有效容积10m3,尺寸2500x2500x2000mm 1 3 蓄热热库 蓄热量650MJ,尺寸¢1050x1750mm,重量2800kg 2 4 空气源热泵机组 额定制热量80kW,功率18kW,重量450kg,
噪音62dB(A),尺寸2170x1065x1890mm 2
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