多能源热水系统需求场景技术解决方案浅谈
- 格式:pdf
- 大小:705.92 KB
- 文档页数:3
ηL- 管路及储水箱热损失率,无量纲,取 0.2。 因此,选用 2000x1000x80(㎜)规格的硅系涂料集
热器,采光面积为 1.8 ㎡,数量为 2 台,在倾斜面当地采 光面上的年均辐照量不小于 11420KJ/m2.d ,太阳能保证率
为 0.45 的条件下,能将 250L 水从基础水温 20℃升高到 60℃。
1. 热水负荷: Qd=cM T=4180×250×(60-20)=41800000J 2. 空气源热泵热水器选型 选用空气源热泵热水器的制热量为 5200W,额定功率 为 1265W。 由于常规家用空气源热泵热水器只能把水温加热到 55℃,所以 250L 的水从 20℃加热到 55℃的热负荷: Qd=cM T=4180×250×(55-20)=36575000J 热泵热水器的加热效率为 400% (1)箱温度从 20℃升到 55℃需要的时间:
月份 月平均室外 气温(℃) 水平面月平 均日太阳总 辐照量(MJ/ ㎡·日) 倾斜表面 月平均日 太阳总辐 照量(MJ/ ㎡·日)
月日照小时 数
1 13.6 8.857
10.450
122.3
2 14.5 7.611
8.203
73.9
3 17.9 7.393
7.484
64.5
4 22.1 8.712
着这样一条主线——就是尽可能通过技术改进和创新提高 光热部分在多能源系统的应用。在平板太阳能集热器的使 用方面,万和公司经过大量的实验及改进,研制出具有高 耐候性、光学性能优越的硅系涂料平板太阳能集热器可根 据用户用水负荷、当地月平均室外气温、倾斜表面月平均 日太阳总辐照量等条件进行计算选型,选择万和公司最新 技术——多能源热水系统组成部件。
年平均日日照小时数 sr=4.7h/d;
二 . 平板型太阳能集热器设计分析
太阳能集热器的集热面积确定
太阳能全日集热效率 η 的确定
选用平板型太阳能集热器,集热器瞬时效率方程为: η =0.7761-4.28×T*
(1)集热器进口温度ti 的确定:
ti=
tL 3
+te×
2 3
=
Байду номын сангаас5 3
+60× 32
=41.7℃
S olar heater 太阳能热水工程
多能源热水系统需求场景技术解决方案浅谈
广东万和电气有限公司 庞诗东
摘 要:太阳能 + 多能源热水系统在解决生活热水及 采暖应用上的独特优势近年备受关注。空气质量饱受诟病 的北方区域,为了应对空气污染,2013 年起以北京、天津、 山东等省市为代表开始大力执行燃煤压减的煤改电工作, 至今已经取得了显著的经济及环境效果。在生活热水方面, 多能源热水系统的应用可有效解决单品太阳能由于太阳能 辐照量不稳定而产生的热水不足问题。本文主要阐述南方 地区多能源热水系统的运行原理、选型指南,着重分析平 板太阳能集热器、辅助能源的选型设计,包括设计参数的 选择、热计算等相关设计计算。
32
2019 年 02 月
S olar heater 太阳能热水工程
根据下表统计资料得知:
广州地区的年平均气温;Ta=22.0℃ 集热器采光面月平均日太阳总辐照量 JT=11.66MJ/m2.d ,
根据国标图集中集热面积的补偿比,当地 30°倾斜面上
的补偿比为 98%,集热器倾斜面上的日均太阳辐照量为 JT=11.66×98%=11.42MJ/m2.d。
∆
∆ ∆
三 . 辅助热源选型计算分析
由于太阳能受天气影响,具有很大不确定性,为了保 证太阳能热水系统可靠热水供应,需要选配合理的辅助热 源。选配的原则是辅助加热设备功率的确定应根据太阳能 完全不起作用的情况下,全部靠辅助热源加热设备来满足 用户所需的热能来计算确定,选用热泵热水器、燃气热水 器及电辅助加热器进行辅助加热。
根 据《 太 阳 能 集 中 热 水 系 统 选 用 与 安 装》 图 集 号
06SS128 太阳能保证率推荐表的规定,本项目太阳能保证
率取 0.45。
(5)热水系统太阳能集热面积确定
直接换热系统
Ac= qJrTd××cη××pr(×1-(ηtLe)-×tL1)00×0 f=
250×4.187×(60-20)×0.45 11.42×0.6420×(1-0.2)×1000
关键词:多能源热水系统 热泵 传热系数 太阳能 保证率 全日集热效率
引言
太阳能 + 多能源热水系统主要由太阳能集热器、储 热水箱、辅助热源及控制部分等四大部件组成,目前市场 上主流的太阳能热水器主要是单品结构为主,受到天气影 响的制约因素较多,难以实现提供稳定的生活热水需求, 而且许多公司由于自身制造能力及技术条件的制约,无法 形成种类齐全的部件,难以突破多能源热水系统选型技术 应用的瓶颈。在多能源热水系统利用研究方面,始终贯穿
一 . 设计参数
1. 设计参数的选择
广 州 某 一 单 元, 用 户 5 口 人, 人 均 热 水 消 耗 量 为 50L,热水使用温度为 42℃,储热水箱设定温度 Te=60℃, 热水需求量为 qrd =250L。
2. 气象资料
(1)基础水温:20℃ (2) 广 州 的 地 理 位 置: 东 经 113 ° 20’, 北 纬 23° 10’, 海拔高度 41.7m (3)根据太阳能辐照量为国家建筑标准设计图集《太 阳能集中热水系统选用与安装》图集号 06SS128,全年太 阳辐照情况如下:
=3.21m2
式中:
Ac- 直接系统集热器采光面积,㎡; - qrd 日均用水量,250kg; c- 水的定压比热容,4.187KJ/( kg·℃ );
pr- 热水密度,1kg/L; te- 储水箱内水的终止温度,60℃; tL- 水的初始温度,20℃; f- 太阳能保证率,0.45;
JT- 集热器采光面月平均日太阳总辐照量,11.66MJ/ ㎡; η- 全日集热效率,0.6420;
(2)年平均日太阳辐照度:
G=
JT sr×3600
=11.42×106/(4.7×3600)=675W/m2
(3)归一化温差:
T*=
ti-ta G
=
41.7-22 675
=0.029(m2×℃)/W
则产品的全日集热效率为:
η=0.7661-4.28×0.029=0.6420
(4)太阳能保证率 f 的确定
8.444
67.6
5 25.5
6 27.6
7 28.6
8 28.4
9 27.1
10 24.2
11 19.6
12 15.3
11.160 12.841 14.931 13.895 13.794 13.113 11.796 10.528
10.554 11.914 13.763 13.207 13.972 14.346 14.218 13.355 108.4 145.6 209.4 180.3 176.6 188.3 178.8 171.7