家用太阳能热水器设计+CAD图纸(3)
而本设计的主体别墅是属于需要保证生活热水供应质量的场合，所以辅助热源是必不可少的，他能与太阳能联合使用来提供热水，在没有太阳能时，仅依靠系统配备的其他能源的水加热设备也能提供别墅所需热水的系统。按辅助能源的启动方式划分又有需手动启动系统、全日自动启动系统和定时自动启动系统。随着控制技术的迅猛发展，全日自动启动系统已逐渐占据市场的主流位置。
图2-1 强制循环间接式单水箱系统
本设计是别墅中使用的太阳能热水系统属于较大规模的热水供应，所以其设备中的水箱可以放置在地下机房，这样对系统阻力就没有了限制，从而不影响建筑外观设计。该系统一般依靠自来水水压顶水供水，供水压力有保障。热水供应系统采用了干管和立管循环的方式，这样热水供应质量进一步地提高了，但竣工前需调试以防短路。而集热系统采用间接式可以保障水质不易污染。下图2-2为别墅太阳能热水系统设计原理[2]。
图2-2 别墅太阳能热水系统设计原理
2.1.2 设计参数
（1）气象参数
年太阳辐照量：水平面4657.516 MJ/m2，30°倾角表面5544.371 MJ/m2
年平均日太阳辐照量：水平面12.760MJ/m2，31°10′的倾角表面15.191 MJ/m2
年日照时数：1997.5h
年平均日照时数：5.5h
年平均温度：16.0℃
（2）热水设计参数
日最高用水定额：100L/(人•天)
日平均用水定额：取日最高用水定额的60%，60 L/(人•天)
设计热水温度：60℃
设计冷水温度：17℃
（3）常规能源费用
电价：0.61元/(kW•h)
（4）太阳集热器性能参数
集热器类型：平板集热器
集热器规格：2000mm×1000mm
2.2 热水系统负荷计算[2]
太阳能热水系统的两个不同子系统——太阳能集热系统和热水供应系统，在选型时所依据的系统负荷是不一样的。太阳能集热系统是根据月平均日用热水量来选取太阳集热器的面积；而热水供应系统则是根据最高日用水量来确定系统设备和管路。这里主要讨论与热水供应系统有关的负荷。
2.2.1 系统日耗热量、热水量计算
（1）全日供热水的住宅、别墅、旅馆、医院等建筑的集中热水供应系统的日耗热量可按下列公式计算：
式中： ——日耗热量，W；
——每人每天热水用水定额，L/(人•天)；
——水的比热容， =4187J/(kg•℃)；
——热水密度，kg/L；
——热水温度，℃；
——冷水温度，℃；
——用水计算单位数，人。
取m=6人； =100L/(人•天)；c=4187J/(kg•℃)； =1kg/L； =60℃； =17℃。
代入上式得 W
（2）系统设计日用水量可按下式计算：
式中： ——设计日热水量，L/天；
——设计热水温度，℃；
——设计冷水温度，℃；
——每人每天热水用水定额，L/(人•天)；
——用水计算单位数，人。
取 =100 L/(人•天)；m=6人。
代入上式得 =6×100=600L/天
（3）系统平均日用水量可按下式计算：
取 =60L/(人•天)；m=6人。
代入上式得 =6×60=360L/天