概述太陽能熱水系統(tǒng)關鍵設計參數(shù)

朱安妮　簡海強

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷提高，人們對于不可再生資源的運用和浪費越來越嚴重，這對于人類的生存質量來說有著非常嚴重的影響，因此，人們開始對可再生資源進行大力的開發(fā)和利用。太陽能是可再生資源中最為豐富的一種，其是取之不竭，用之不盡的能源，所以，人們開始研發(fā)各種先進的設備，對太陽能進行高效的利用。太陽能熱水系統(tǒng)就是人們研發(fā)出來的一種，太陽能熱水系統(tǒng)能夠利用太陽的能量，將其轉化成其它形式的能量加以使用，這對于可持續(xù)發(fā)展來說具有重要意義。本篇文章針對太陽能熱水系統(tǒng)的關鍵設計參數(shù)進行分析，并在文中加以概述。

關鍵詞：太陽能；熱水系統(tǒng)；關鍵；設計；參數(shù)

中圖分類號：TU822 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）22-0123-01

引言

太陽能作為豐富的可再生資源，對其良好的利用能夠降低人們對不可再生資源的使用，太陽能熱水系統(tǒng)就是對太陽能應用最為廣泛的。在過去的太陽能熱水系統(tǒng)工程設計的過程中，因為建筑設計方面的人員沒有參加，就導致太陽能熱水系統(tǒng)在與建筑合二為一的時候出現(xiàn)很多問題，這種情況對太陽能熱水系統(tǒng)的應用和推廣都會造成非常嚴重的影響。另外，因為建筑給排水系統(tǒng)的相關人員對于太陽能熱水系統(tǒng)方面的知識和相關參數(shù)并不是特別了解，這就致使獲得的設計數(shù)據(jù)不正確，最終使計算出的集熱器面積與大型水箱的容積不符，影響太陽能熱水系統(tǒng)的有效使用。

1平均日熱水用水量的取值

眾所周知，想要得到太陽能，只有在天空中有太陽的時候才行，所以說，太陽能是間斷性的能源，太陽能熱水系統(tǒng)是將一天之中的太陽能熱量進行積累，并不能夠利用瞬間的熱量進行斷定。想要光使用太陽能為人們的生活提供熱水，是完全做不到的，并且最高日用水的出現(xiàn)次數(shù)非常少，如果根據(jù)最高日用水量對集熱器的面積進行計算的話，那么就會將很大一部分的熱量浪費掉，這樣不但浪費了資源，也浪費了投入的資金。因此，在對太陽能熱水系統(tǒng)集熱器面積進行計算的時候，應利用平均熱水的用水量進行，在用水量最多的幾天里，使用輔助加熱的方式提供熱水。所以，在對太陽能熱水系統(tǒng)進行設計的時候，需要根據(jù)平均日用熱水量作為計算參數(shù)。

2熱水、冷水溫度的取值

2.1熱水溫度的取值

熱水供水溫度以控制在55～60℃之間為好，因溫度>60℃時，一是將加速設備與管道的結垢和腐蝕，二是系統(tǒng)熱損失增大耗能，三是供水的安全性降低。而溫度<55℃時，則不易殺死滋生在溫水中的各種細菌，尤其是軍團菌之類致病菌。從軍團菌的因素分析，軍團菌的繁殖與環(huán)境溫度有直接關系，有資料表明，水溫在20～30℃時是軍團菌的最佳繁殖溫度，所以其常在空調冷卻塔內大量滋生，而在生活熱水系統(tǒng)中并不多見。對于太陽能熱水系統(tǒng)來說，出水溫度低，其用水量比高溫水要大，每天都可以充分使用產(chǎn)出的熱水，這樣就有利于水的置換，不利于病菌的停留。當多天不用熱水的時候，貯熱水箱內的水會因為連續(xù)多日的太陽加熱，使得其水溫升高，晴好天氣時可以達到70℃，甚至更高，能起到很好的殺菌效果。選擇合適的熱水溫度，不僅能緩解設備及管道的結垢和腐蝕，節(jié)能、節(jié)水和節(jié)約設備費用，而且還能抑制熱水中軍團菌等有害病菌的滋生。所以，對于一般住宅建筑，建議太陽能熱水系統(tǒng)的熱水供應溫度適當降低。

2.2冷水溫度的取值

太陽能熱利用一般均有輔助熱源，沒有必要按最不利工況設計。因此冷水溫度的取值，對于全年使用的太陽能熱水系統(tǒng)，應以當?shù)啬昶骄渌疁囟却_定。

3住宅建筑使用人數(shù)的確定

在對住宅建筑使用人數(shù)進行確定的時候，應按照建筑的類型、房屋內部結構、房屋的總面積等因素確定。我國建設部門等幾個部門在幾年前制定了“國六條”規(guī)定，國家對商品住房的套型建筑面以及大小比例進行了嚴格的控制，并大力提倡小面積住房。另外，通過對有關資料的調查，我國平均每個家庭的人數(shù)為3.1人，所以，在對建筑進行太陽能熱水系統(tǒng)設計的時候，就應該將建筑房屋的實際長期居住人口的數(shù)量進行充分考慮，進而對太陽能熱水系統(tǒng)的參數(shù)進行科學、合理的設計。

4太陽能保證率f的確定

太陽能保證率f是太陽能熱水系統(tǒng)中，由太陽能部分提供的能量占系統(tǒng)總負荷的百分率，是確定集熱器總面積的一個關鍵因素，也是影響太陽能熱水系統(tǒng)經(jīng)濟性能的重要參數(shù)。太陽能保證率的大小和取值，與系統(tǒng)使用期內當?shù)氐奶栞椪铡夂驐l件、系統(tǒng)熱性能、熱水負荷、系統(tǒng)成本和開發(fā)商的預期投資規(guī)模、用戶使用要求等因素有關。

5貯熱水箱有效容積的確定

太陽能是一種低密度、間歇性的熱源，具有不穩(wěn)定、不可控制的特點。為了實現(xiàn)穩(wěn)定的熱水供應，太陽能熱水系統(tǒng)必須設置貯熱水箱。總之，太陽能集熱是按照平均日熱水用水量設計的，貯熱水箱容積理論上應根據(jù)設計條件下24h太陽能集熱和系統(tǒng)用水的變化規(guī)律確定。太陽能集熱的規(guī)律是白天集熱，晚上不集熱。而對于一般住宅建筑，洗浴高峰主要集中在晚飯后至睡覺前，太陽能白天的集熱量需要儲存起來以備晚上使用。因此，集熱系統(tǒng)貯熱水箱的有效容積，應按住戶所需太陽能集熱器采光面積一天的熱水產(chǎn)量計算為宜。

6總結

結合上文所言，我們能夠了解到，想要將太陽能熱水系統(tǒng)良好的結合在建筑的給排水系統(tǒng)之中，就必須要對太陽能熱水系統(tǒng)的設計參數(shù)進行明確，并根據(jù)相關參數(shù)對集熱器的面積以及大型水箱的容積進行計算，這樣才能夠確保太陽能熱水系統(tǒng)能夠與建筑物的給排水系統(tǒng)匹配，使太陽能熱水系統(tǒng)更加安全、經(jīng)濟、科學。