某酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)某酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)a design of solar hot systems for a hotle 學(xué) 院： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2014年 5月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要某酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本文以酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為題，要求對給定的建筑物進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要講述了太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體步驟、方法、計(jì)算過程、結(jié)果應(yīng)用以及設(shè)計(jì)所面臨的問題、圖紙的繪制、所需元器件等內(nèi)容。首先對酒店的太陽能熱水系統(tǒng)給出方案論證，做好設(shè)計(jì)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，然后按照要求對給定建筑物的太陽能熱水系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，做出設(shè)計(jì)計(jì)算書，利

2、用autocad軟件畫出系統(tǒng)cad原理圖、平面布置圖、給水圖、電氣控制圖，最后給出系統(tǒng)所需要的設(shè)備元器件清單及報(bào)價(jià)。另外，文章開始部分也對人類生活生產(chǎn)所利用的各類能源以及它們的分類、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了了解，作出對比，說明太陽能的好處。此外，為了便于更好的設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，文章也簡單講述了太陽能熱水系統(tǒng)及其基本原理和發(fā)展。文章最后部分又對本次設(shè)計(jì)做出了總結(jié)性結(jié)論。關(guān)鍵詞：太陽能熱水系統(tǒng)；設(shè)計(jì)計(jì)算；cad圖；元器件畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要a design of solar hot systems for a hotleabstract: this paper is major in a design of a

3、 solar hot water system for a hotel which requires designing a system for a particular hotel and providing the information of specific steps, methods, calculation process, the application of results, problems in the process of design, drawing drawings and the components needed. firstly, demonstrate

4、the program of the system and make preparations for next steps. then, according to the requirements, design the system in details and calculate every parts of this system at the same time. whats more, draw system schematic, floorplan, water supply and electrical control diagrams by using cad. finall

5、y, list the equipment in this system and the quoted price. in addition, to illustrate the advantages of solar energy, all kinds of energy used by people at present are classified and compared with each other according to their advantages and disadvantages at the beginning of this paper. moreover, to

6、 help reader better understand this system, this paper briefly introduces the basic principles and developments of solar hot water systems. at the end, summarize and give the conclusion of this design.keywords: solar hot water system; design and calculation; cad drawings; the system components目 錄1 緒

7、論12 能源與太陽能 12.1 能源及其分類12.2 能源危機(jī)22.3 太陽能及其特點(diǎn)22.4 太陽能利用發(fā)展簡史32.5 太陽能利用形式43 太陽能熱水系統(tǒng)43.1 太陽能熱水系統(tǒng)分類43.2 太陽能熱水系統(tǒng)構(gòu)成53.3 太陽能熱水系統(tǒng)原理64 酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)74.1 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則74.2 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)74.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前的了解的問題74.4 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算74.5 貯水箱設(shè)計(jì)144.6 輔助熱源設(shè)計(jì)154.7 管網(wǎng)設(shè)計(jì)184.8 水泵設(shè)計(jì)214.9 系統(tǒng)控制234.10 附件的設(shè)計(jì)264.11 保溫設(shè)計(jì)265 系統(tǒng)主要設(shè)備、部件清單及報(bào)價(jià)276 系統(tǒng)設(shè)

8、計(jì)圖紙27結(jié)論 28致謝 29參考文獻(xiàn)30附錄31附表清單：表1 太陽能熱水系統(tǒng)分類 5表2 不同地區(qū)太陽能保證率的選值范圍10表3 不同建筑系數(shù)值18表4 管徑與流速關(guān)系19表5 熱水回水管管徑確定20表 6 系統(tǒng)元器件統(tǒng)計(jì)表27淮海工學(xué)院二一四屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 33 頁 共 31 頁 1 緒論近年來，隨著人類經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對能源的需求越來越大，地球上的各類自然資源被飛速的消耗著。時至今日，各個國家的能源已經(jīng)供不應(yīng)求，于是全球范圍內(nèi)開始爆發(fā)了一場能源危機(jī)。在巨大的能源危機(jī)的壓力下，人們開始相繼研究新型能源的利用，其中太陽能便備受矚目。而太陽能利用中，太陽能熱水系統(tǒng)又得到了最為

9、廣泛的研究與發(fā)展。目前，太陽能熱水系統(tǒng)已經(jīng)在各個領(lǐng)域取得了很好地利用，為人們的生活帶來了諸多方便。其中就有建筑物與太陽能熱水相結(jié)合的利用方式。本文以酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為題，對給定的建筑物進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先，要進(jìn)行設(shè)計(jì)必須先進(jìn)行了解。了解人類生活生產(chǎn)所利用的各類能源以及它們的分類、優(yōu)缺點(diǎn)，了解太陽能熱水系統(tǒng)及其基本原理和發(fā)展。其次，對某酒店的太陽能熱水系統(tǒng)給出方案論證，做好設(shè)計(jì)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。然后，按照要求對給定建筑物的太陽能熱水系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，做出設(shè)計(jì)計(jì)算書，利用autocad軟件畫出系統(tǒng)cad原理圖、平面布置圖、立面圖、給水圖、電氣控制圖。最后，給出系統(tǒng)所需要的設(shè)備清單及報(bào)

10、價(jià)，對本次設(shè)計(jì)做出總結(jié)。2 能源與太陽能2.1 能源及其分類眾所周知，人類的日常生活和社會生產(chǎn)發(fā)展都離不開各種各樣的能源。所謂的能源就是人類生產(chǎn)生活所需要的各種各樣的能量資源。目前，世界上的主要能源有如下幾種形式：化石燃料（煤、石油、天然氣等）、水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能、核能和地?zé)崮艿?。能源的分類方式各種各樣，以下便是幾種常見的分類方式：1、 按屬性分類： （1）可再生能源，如：太陽能、地?zé)帷⑺?、風(fēng)能、生物能、海洋能； （2）非可再生能源，如：煤、石油、天然氣、核能。 2、按開發(fā)利用狀況分類： （1）常規(guī)能源，如：煤、石油、天然氣、水能； （2）新能源，如：核能、地?zé)帷⒑Ｑ竽?、?/p>

11、陽能、風(fēng)能。 3、按其形成和來源分類： （1）來自太陽輻射的能量，如：太陽能、煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物能等； （2）來自地球內(nèi)部的能量，如：核能、地?zé)崮埽?（3）天體引力能，如：潮汐能。 4、按轉(zhuǎn)換傳遞過程分類： （1）一次能源，直接來自自然界的能源，如：煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、核能、海洋能、生物能； （2）二次能源，如：核電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等。而從廣義的角度看，幾乎所有的自然能源都來自于太陽能，然后經(jīng)過一定時間的轉(zhuǎn)化變成各種各樣的新的能量資源。2.2 能源危機(jī)現(xiàn)代社會的發(fā)展主要依靠的是：煤、石油、天然氣、水力能和核能等。因?yàn)檫@些能源相對于新能源（如：太陽能、風(fēng)

12、能等）價(jià)格較低、技術(shù)成熟、得到的能源質(zhì)量較好、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益較高。但是，隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，能源需求的快速增長，常規(guī)能源的許多詬病便顯露無疑：1、 能源短缺：常規(guī)能源的儲藏是及其有限的。目前在世界初級能源的產(chǎn)量和消費(fèi)中，居第一位的是石油，其次是煤炭、天然氣。石油、煤炭、天然氣等常規(guī)化石能源的儲量日益減少，在可預(yù)見的不長時間內(nèi)將被消耗殆盡，全球?qū)⒚媾R著嚴(yán)重的能源危機(jī)。2、 常規(guī)能源的大量消耗所帶來了環(huán)境問題：（1） 大氣污染：主要包括溫室效應(yīng)、臭氧層空洞及酸雨等問題； （2） 水污染：指生活污水和工業(yè)廢水對江河、湖泊、海洋和地下水造成的污染；（3） 土壤污染：主要是由水污染、大氣污

13、染的衍生物和生活及工業(yè)固體垃圾污染導(dǎo)致的土地荒漠化、鹽漬化、土地的板結(jié)等問題；（4） 光化學(xué)煙霧：光化學(xué)煙霧是汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔铮╤c）和氮氧化物（nox）等一次污染物在陽光（紫外光）作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有氣體污染物，也有氣溶膠）所形成的煙霧污染現(xiàn)象。光化學(xué)煙霧可隨氣流漂移數(shù)百公里，使遠(yuǎn)離城市的農(nóng)作物也受到損害；（5） 霧霾與粉塵：常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。最近幾年霧霾的危害越來越嚴(yán)重，2014年，國家減災(zāi)辦、民政部首次將危害健康的霧霾天氣納入自然災(zāi)情進(jìn)行通報(bào)。據(jù)預(yù)測，石油資源大約到21世紀(jì)

14、中葉將完全耗盡，煤炭資源的利用由于環(huán)境污染會逐漸受到限制，水力發(fā)電需特定地理?xiàng)l件，不足以支撐人類能源需求。因此，探索和使用新的無污染可再生的能源是十分必要的。太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能和核能等是可再生新能源的主體。然而核安全和核廢料處理技術(shù)尚未完全解決，核能利用近期很難取得更大的發(fā)展。風(fēng)能和生物質(zhì)能源技術(shù)的不成熟也使得其發(fā)展受阻。所以太陽能作為一種新型無污染可再生能源呼之欲出。2.3 太陽能及其特點(diǎn)太陽能與煤炭、石油、天然氣等化石能源相比較，其獨(dú)特的特點(diǎn)可概括為：（1）普遍陽光普照大地，處處都有太陽能。這對于解決偏遠(yuǎn)地區(qū)交通不便的山區(qū)、鄉(xiāng)村及海島等地的能源供應(yīng)尤為重要；（2）巨大 世界上最豐富的永

15、久性能源就是太陽能。太陽以電磁波的形式向空間傳播能量，到達(dá)地球大氣層時的功率為180×1012kw，考慮穿越大氣層的衰減，到達(dá)地球表面的功率為85×1012kw，這相當(dāng)于全世界發(fā)電量的幾十萬倍；（3）長久只要太陽存在，就會有太陽能，可以說是取之不盡，用之不竭；（4）無害 太陽能利用沒有廢氣廢渣廢水排出，無污染。當(dāng)然，太陽能還有如下幾個不可忽視的缺點(diǎn) ：（1）分散性 能量密度低，在地面上1000 w/m2；（2）間歇性 夜晚無法使用；（3）隨機(jī)性 受氣候季節(jié)的影響，太陽能是不穩(wěn)定的。這些因素使太陽能的利用增加了不少難度。但是，隨著人們的探索研究，太陽能利用技術(shù)正在一步步的成熟

16、完善，其缺點(diǎn)正在逐漸克服。所以，太陽能作為未來一種新型能源的發(fā)展前景是不可估量的！2.4 太陽能利用發(fā)展簡史太陽能利用的發(fā)展史是漫長悠久的，我國西漢時期即有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則生“火”的說法。到了西周時代：我們的祖先已經(jīng)掌握了“陽燧”取火的技術(shù)，“陽燧”實(shí)際上是一種凹面鏡，這是我國太陽能利用的最早記錄。在國外，第一個大規(guī)模應(yīng)用太陽能的人，是希臘的著名科學(xué)家阿基米德。公元前212年，他用許多平面鏡將陽光聚集起來，燒毀了攻擊西西里島西拉修斯港的羅馬艦隊(duì)。到了15世紀(jì)一名阿拉伯煉丹術(shù)士就使用了大馬士革鏡進(jìn)行了太陽能蒸餾，實(shí)現(xiàn)了人工的海水淡化過程。18世紀(jì)初則發(fā)明了第一架用太陽能驅(qū)動的

17、發(fā)動機(jī)。19201930年，美國加州地區(qū)開始用太陽能集熱器為用戶供應(yīng)熱水。1938年美國麻省理工學(xué)院建成了第一座太陽能采暖建筑。隨著1973年爆發(fā)的能源危機(jī)，進(jìn)一步促進(jìn)了新能源的研究與發(fā)展，許多國家把重視太陽能的開發(fā)利用放在了戰(zhàn)略地位上考慮，一大批太陽能利用示范工程被建立。1992年至今，化石能源的大量消耗造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，在這樣的大背景下世界太陽能利用從1992年以后進(jìn)入了一個快速發(fā)展的新階段。目前，我國已經(jīng)成為世界上最大的太陽能利用大國，但不是強(qiáng)國。我國上規(guī)模的廠家有120多家，小廠家一起，超過5000家，年產(chǎn)值400多億元。從上述發(fā)展歷

18、程可以看出，世界太陽能利用事業(yè)的發(fā)展一直是在克服各種困難中不斷前進(jìn)的，太陽能利用技術(shù)越來越成熟先進(jìn)，因此發(fā)展前景無限美好，必將會成為人類未來能源的重要組成部分！2.5 太陽能利用形式太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)轉(zhuǎn)換以及光生物質(zhì)轉(zhuǎn)換四種主要方式。其中前兩種方式應(yīng)用較為廣泛，占了較大的比重。本文主要介紹太陽能的光熱轉(zhuǎn)換中太陽能熱水系統(tǒng)。1、光熱利用：光熱利用是太陽能利用中最重要的利用形式，其基本原理是：將太陽輻射來的能量收集起來，直接或者間接方式轉(zhuǎn)化成熱能加以利用。2、光電利用：利用太陽能發(fā)電方式有兩種：（1）光-熱-電轉(zhuǎn)換，是利用太陽輻射所產(chǎn)生的熱發(fā)電，一般是利用集熱

19、器所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，再由蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。（2）光-電轉(zhuǎn)換，原理是利用光生伏打效應(yīng)將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換為電能。3、光化學(xué)作用：光化學(xué)作用是地球上最重要的化學(xué)作用之一，包括光合作用、光電化學(xué)作用、光敏化學(xué)作用和光分解作用。4、光生物利用：主要是通過植物的光和作用將太陽能轉(zhuǎn)換成生物質(zhì)，儲存能量。光熱利用具有低成本，方便，利用效率較高等優(yōu)點(diǎn)，但不利于能量的傳輸，一般只能就地使用，而且輸出能量形式不具備通用性。光化學(xué)轉(zhuǎn)換在自然界中以光合作用的形式普遍存在，但目前人類還不能很好地利用。光伏發(fā)電利用以電能作為最終表現(xiàn)形式，具有傳輸極其方便的特點(diǎn)，在通用性、可存儲性等方面具有前兩者無法

20、替代的優(yōu)勢。但是由于太陽能電池的原料硅的生產(chǎn)會產(chǎn)生大量污染、太陽電池轉(zhuǎn)換效率的不高、生產(chǎn)成本的較高等因素，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也受到阻礙。3 太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)是利用太陽能集熱器，收集太陽輻射能把水加熱的一種裝置，是目前太陽熱能應(yīng)用發(fā)展中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值、技術(shù)最成熟且已商業(yè)化的一項(xiàng)應(yīng)用產(chǎn)品。主要由太陽能集熱系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成，包括太陽能集熱器、貯水箱、循環(huán)管道、輔助加熱器、控制系統(tǒng)、熱交換器和水泵等設(shè)備和附件。太陽能集熱系統(tǒng)是太陽能熱水系統(tǒng)特有的組成部分，是太陽能是否得到合理利用的關(guān)鍵。熱水供應(yīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將集熱系統(tǒng)制成的熱水供給用戶使用。3.1 太陽能熱水系統(tǒng)分類太陽能熱水系統(tǒng)分類的方法有很多

21、種，本文按照國際標(biāo)準(zhǔn)iso9459對其進(jìn)行分類，如表1所示：特征類型abc1太陽能單獨(dú)系統(tǒng)太陽能預(yù)熱系統(tǒng)太陽能帶輔助能源系統(tǒng)2直接系統(tǒng)間接系統(tǒng)3敞開系統(tǒng)開口系統(tǒng)閉口系統(tǒng)4充滿系統(tǒng)回流系統(tǒng)排放系統(tǒng)5自然循環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)6循環(huán)系統(tǒng)直流系統(tǒng)7分體式系統(tǒng)緊湊式系統(tǒng)整體式系統(tǒng)8真空管集熱器系統(tǒng)平板型集熱器系統(tǒng)表1 太陽能熱水系統(tǒng)分類3.2 太陽能熱水系統(tǒng)構(gòu)成1、集熱器系統(tǒng)中的集熱元件，其功能相當(dāng)于電熱水器中的電加熱管。和電熱水器、燃?xì)鉄崴鞑煌氖?，太陽能集熱器?用的是太陽的輻射熱量，故而加熱時間只能在有太陽照射的白晝，所以有時需要輔助加熱，如鍋爐、電加熱等。2、保溫水箱和電熱水器的保溫水箱一樣，

22、是儲存熱水的容器。因?yàn)樘柲軣崴髦荒馨滋旃ぷ鳎藗円话阍谕砩喜攀褂脽崴?，所以必須通過保溫水箱把集熱器在白天產(chǎn)出的熱水儲存起來。容積是每天晚上用熱水量的總和。采用搪瓷內(nèi)膽承壓保溫水箱，保溫效果好，耐腐蝕，水質(zhì)清潔，使用壽命可長達(dá)20年以上。3、連接管路將熱水從集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫水箱輸送到集熱器的通道，使整套系統(tǒng)形成一個閉合的環(huán)路。設(shè)計(jì)合理、連接正確的循環(huán)管道對太陽能系統(tǒng)是否能達(dá)到最佳工作狀態(tài)至關(guān)重要。熱水管道必須做保溫防凍處理。管道必須有很高的質(zhì)量，保證有20年以上的使用壽命。4、控制中心太陽能熱水系統(tǒng)與普通太陽能熱水器的區(qū)別就是控制中心。作為一個系統(tǒng)，控制中心負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的

23、監(jiān)控、運(yùn)行、調(diào)節(jié)等功能，的技術(shù)已經(jīng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。太陽能熱水系統(tǒng)控制中心主要由電腦軟件及變電箱、循環(huán)泵組成。5、熱交換器板殼式全焊接換熱器吸取了可拆板式換熱器高效、緊湊的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了管殼式換熱器換熱效率低、占地大等缺點(diǎn)。板殼式換熱器傳熱板片呈波狀橢圓形，圓形板片增加熱長，大大提高傳熱性能。廣泛用于高溫、高壓條件的換熱工況。3.3 太陽能熱水系統(tǒng)原理3.3.1 自然循環(huán)系統(tǒng)工作原理自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)是依靠集熱器和貯水箱中水的溫差，形成系統(tǒng)的熱虹吸壓頭，使水在系統(tǒng)中循環(huán)，不斷加熱貯存能量。水在集熱器中由于太陽輻射而被加熱，溫度上升，形成集熱器及儲水箱中水溫不同，由于密度差

24、而引起浮升力，使水在儲水箱及集熱器中作自然流動。如圖1所示：圖1 自然循環(huán)系統(tǒng)原理圖自然循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，無需動力，成本較低；缺點(diǎn)是為了維持必要的熱虹吸壓頭，貯水箱必須置于集熱器上方，安裝時會出現(xiàn)與建筑布置沖突及結(jié)構(gòu)承重問題。3.3.2 強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)工作原理這種循環(huán)系統(tǒng)是利用水泵使水在集熱器與儲水箱之間循環(huán)。當(dāng)集熱器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置啟動水泵使水流動。水泵入口處裝有止回閥，以防止夜間水由集熱器逆流，引起熱損失。如圖2所示：圖2 強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)原理圖加熱水量一定時，在同樣設(shè)計(jì)條件下，強(qiáng)制循環(huán)較自然循環(huán)式可得到較高溫度的水，但是必須采用水泵。這樣會存在水泵

25、電耗、維護(hù)（如漏水等）以及控制裝置失靈等問題。4 酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則太陽能集熱器設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)遵循以下幾方面的設(shè)計(jì)原則，科學(xué)設(shè)計(jì)太陽熱水系統(tǒng)，使其達(dá)到合理、可靠、先進(jìn)。1、遵守國家相關(guān)法律、法規(guī)及太陽能、給排水、采暖和土建等專業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。2、綜合考慮產(chǎn)品、系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性、運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性、使用便利性和使用壽命等各方面因素，選擇實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方案。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)安全可靠，內(nèi)置加熱系統(tǒng)必須帶有保證使用安全的裝置，并根據(jù)不同地區(qū)采取防凍、防結(jié)露、防過熱、防雷、防雹、抗風(fēng)、抗震等技術(shù)措施。 4、安裝在建筑上或直接構(gòu)成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，應(yīng)有防止熱水滲漏的

26、安全保障措施；應(yīng)設(shè)置防止太陽能集熱器損壞后部件墜落傷人的安全防護(hù)設(shè)施；集熱器不應(yīng)跨越建筑變形縫設(shè)置。 5、安裝在建筑上的太陽能熱水系統(tǒng)不得影響該部位的建筑功能，并應(yīng)與建筑協(xié)調(diào)一致，保持建筑統(tǒng)一和諧的外觀；應(yīng)避免集熱器的反射光對附近建筑物引起的光污染。 6、太陽能熱水系統(tǒng)的管線應(yīng)有組織布置，做到安全、隱蔽、易于檢修；為減少熱損及循環(huán)阻力，循環(huán)管路尤其熱水循環(huán)管路應(yīng)盡量短而少彎；為了達(dá)到流量平衡和減少管路熱損，繞行的管路應(yīng)是冷水管或低溫水管；管路的通徑面積應(yīng)與并聯(lián)的集熱器或集熱器組管路通徑面積的總和相適應(yīng)。 7、輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為太陽能熱水系統(tǒng)的支承結(jié)構(gòu)。儲水箱和集熱器的安裝位置應(yīng)使其在滿載情況下

27、分別滿足建筑物上其所處部位的承載要求。4.2 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)（1） gb50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2） gb/t20095-2006太陽能熱水系統(tǒng)性能評價(jià)規(guī)范（3） gb/t4271-2007 太陽能集熱器性能實(shí)驗(yàn)方法（4） gb/t18713-2002太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（5） b50207-2002屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（6） gb50242-2002建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（7） gb50303-2002建筑電氣安裝工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前的了解的問題4.3.1用戶單位的建筑條件本建筑共11層，屬于二類高層居住建筑

28、，建筑高度34.00m。一層為會客廳，健身房。二層十一層為宿舍。4.3.2用戶單位要求情況（1）本建筑設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，以蒸汽換熱為主，太陽能輔助加熱。熱水系統(tǒng)分區(qū)與冷水系統(tǒng)保持一致。一層到六層為低區(qū)，七層到十一層為高區(qū)。低區(qū)最高日熱水用水量為6t/d。高區(qū)最高日熱水用水量為6t/d。高低區(qū)分別設(shè)置一個太陽能集熱罐，一臺流量8t/h的半即熱式水加熱器及一組熱水循環(huán)水泵（一備一用）加熱。（2）冷水首先進(jìn)入太陽能集熱罐進(jìn)行初次加熱，后進(jìn)入半即熱式水加熱器。若太陽能集熱罐出水溫度達(dá)到60,則半即熱式水加熱器通過溫控閥切斷蒸汽熱媒,半即熱式水加熱器不工作。若太陽能集熱罐出水溫度未達(dá)到60,則在半即

29、熱式水加熱器中進(jìn)行蒸汽換熱，使出水水溫達(dá)到60。（3）當(dāng)熱水回水管末端溫度下降至50時，開熱水循環(huán)泵（設(shè)于設(shè)備機(jī)房內(nèi)），當(dāng)溫度大于55時，停熱水循環(huán)泵。4.3.3地理位置及條件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時，地理位置、氣象參數(shù)等按連云港地區(qū)進(jìn)行。（1）太陽能資源情況：江蘇省連云港市處于暖溫帶南部，屬于太陽能資源較豐富區(qū)，維度為北緯34.7度，年日照時數(shù)在2500小時左右；水平面上太陽能輻照量為42005400mj/.a。（2）氣象參數(shù)：年平均溫度14.3。1月平均溫度-0.4，極端低溫-19.5：7月平均溫度26.5，極端高溫39.9。歷年平均降水量920多毫米，常年無霜期為220天，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。氣象資

30、料顯示：連云港四季分明，冬季寒冷干燥，夏季高溫多雨，每年大約緊有20-30天處于陽光不足狀況狀態(tài)。4.3.4用戶單位的水壓與電壓了解用戶單位的水壓與電壓以及供應(yīng)情況。廠區(qū)給水管網(wǎng)供水壓力較低，不能滿足供水壓力需求。由設(shè)置在辦公主樓泵房中的生活給水泵分區(qū)供水,一層六層由低區(qū)生活給水變頻泵供水。供水壓力為0.4mpa. 七層十一層由高區(qū)生活給水變頻泵供水，供水壓力為0.6mpa。4.4 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算太陽能熱水系統(tǒng)的兩個不同子系統(tǒng)：太陽能集熱系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)，在選型時所依據(jù)的系統(tǒng)負(fù)荷是不一樣的。太陽能集熱系統(tǒng)是根據(jù)月平均日用熱水量來選取太陽能集熱器的面積，而熱水供應(yīng)系統(tǒng)則是根據(jù)最高日用水

31、量來確定系統(tǒng)設(shè)備和管路。4.4.1 太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算太陽能集熱系統(tǒng)主要包括太陽能集熱器、貯水箱及相應(yīng)的閥門和控制系統(tǒng)，強(qiáng)制循環(huán)還包括循環(huán)水泵，間接系統(tǒng)還包括換熱器。1、 系統(tǒng)選型太陽能集熱系統(tǒng)選型主要考慮一下幾個因素：（1） 太陽能集熱器類型；（2） 系統(tǒng)工作方式；（3） 換熱方式；（4） 備份熱源；（5） 管材和水箱材質(zhì)。由于客戶要求：“本建筑設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，低區(qū)最高日熱水用水量為6t/d，高區(qū)最高日熱水用水量為6t/d，高低區(qū)分別設(shè)置一個太陽能集熱罐，一臺流量8t/h的半即熱式水加熱器及一組熱水循環(huán)水泵（一備一用）加熱”。所以系統(tǒng)工作方式必須采用強(qiáng)制循環(huán)閉式系統(tǒng)，換熱方式為直接

32、系統(tǒng)，備份熱源為以蒸汽為熱媒的半即熱式水加熱器。對于該酒店集熱器類型的選擇有兩種：平板型太陽能集熱器和真空管太陽能集熱器。平板型太陽能集熱器是通過將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為集熱器內(nèi)部的工質(zhì)的熱能，來實(shí)現(xiàn)集熱的。所謂平板集熱器并不一定是平的表面，而是指集熱器采集太陽輻射能的表面（采光面）面積與其吸收太陽能的表面積相等，所以采光面積相對于真空光集熱器一般較大。平板集熱器作為一種非聚光集熱器具有采光面積大、結(jié)構(gòu)簡單、不需要跟蹤、工作可靠、成本較低、運(yùn)行安全、免維護(hù)、使用壽命長等特點(diǎn)，成為當(dāng)今世界上應(yīng)用最為廣泛的集熱器產(chǎn)品。主要應(yīng)用于生活用水加熱、工業(yè)用水加熱、游泳池加熱、建筑物采暖與空調(diào)等太陽能低溫利用系統(tǒng)

33、中，即符合本酒店熱水用水需要。與此相比，真空管集熱器在使用中的具有以下缺點(diǎn)：（1） 有效采光面積小；（2） 運(yùn)行安全問題：玻璃管直接與被加熱流體接觸，由于玻璃易碎易裂，極易造成系統(tǒng)癱瘓；（3） 密封可靠問題：玻璃管與金屬容器的密封只能靠硅膠圈，其壽命及密封可靠性不能保證；（4） 結(jié)垢清理問題：由于玻璃管是盲管形式，流體在玻璃管中的加熱溫度又恰恰在鈣、鎂離子易于氧化析出的范圍，水垢沉積清理問題很難解決；（5） 承壓運(yùn)行問題：硅膠密封及玻璃的脆性都決定了系統(tǒng)不能承壓運(yùn)行，限制了承壓式熱水器及大型系統(tǒng)的應(yīng)用；（6） 集熱器壽命問題：玻璃管的絕熱性能依賴真空夾層，真空度的保持年限無法達(dá)到建筑行業(yè)要求。

34、所以，本次設(shè)計(jì)集熱器選型為平板型集熱器。2、 太陽能集熱面積的確定直接式太陽能熱水系統(tǒng)的集熱面積可根據(jù)系統(tǒng)的日平均用水量和用水溫度確定，按下式計(jì)算： （1）式中，ac直接式系統(tǒng)集熱器面積，m2； qw日平均用熱水量，l； c水的定壓比熱容，4.18kj/(kg·)； tend要求水溫，； tl初始水溫，； f太陽能保證率； jt平均日輻照量，17540kj/(m2·d)； cd集熱器全日集熱效率； l熱損失率。式中相關(guān)參數(shù)按以下方法確定：（1）日均用熱水量 qw：低區(qū)最高日熱水用水量為6t/d，高區(qū)最高日熱水用水量為6t/d，鑒于極端天氣情況或者用水突發(fā)情況，熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)為

35、日均13000l。（2）tend要求水溫：要求為60，tl初始水溫，連云港地區(qū)年平均水溫為15。（3）太陽能保證率f是確定系統(tǒng)所需集熱器面積的一個關(guān)鍵因素，也是影響太陽能熱水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能的重要參數(shù)。實(shí)際選用的太陽能保證率與系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽輻射、氣候條件、系統(tǒng)熱性能、用戶使用熱水的規(guī)律和特點(diǎn)、熱水負(fù)荷、系統(tǒng)成本和投資者的預(yù)期投資規(guī)模等因素有關(guān)。通常在工程的方案設(shè)計(jì)階段，太陽能保證率f可用經(jīng)驗(yàn)法確定。表2是按我國的太陽輻照資源區(qū)劃，給出的各區(qū)太陽能保證率的選擇范圍。資源區(qū)劃年太陽能輻照量mj/(m2ga）太陽能保證率資源豐富區(qū)670060%資源較富區(qū)5400670050%60%資源一般區(qū)4200

36、540040%50%資源貧乏區(qū)420040%表2 不同地區(qū)太陽能保證率的選值范圍用表1選取f值時，全年使用太陽能熱水系統(tǒng)取中間值，連云港地區(qū)屬于資源一般區(qū)，f值取40%50%中間值，為45%。（4）cd集熱器全日集熱效率的確定當(dāng)缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)時，cd可按經(jīng)驗(yàn)在0.250.5之間取值，取cd=0.48。（5）l熱損失率的確定當(dāng)條件限制無法進(jìn)行精確計(jì)算時，可取經(jīng)驗(yàn)值0.20.3。保溫較差時取上限，反之取下限，本設(shè)計(jì)取0.2。綜上所述：式中取值代入上面公式，可以得出集熱器采光面積計(jì)算式： （2）3、太陽能集熱個數(shù)的確定由公式（2）計(jì)算出的集熱器采光面積ac=160可以得出，若本設(shè)計(jì)采用2m×

37、1m型平板式集熱器，單個集熱面積為2m2，所需平板集熱器數(shù)目為160÷2=80個。4、 太陽能集熱器定位在確定太陽能集熱器安裝位置時，應(yīng)考慮集熱器安裝傾角和方位對太陽輻射能量收集的影響，設(shè)計(jì)時應(yīng)注意一下問題：（1） 設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)建筑類型、使用要求、安裝條件等因素綜合確定其位置，本次酒店系統(tǒng)設(shè)計(jì)為高層建筑，屋頂有足夠安裝空間且周圍無遮擋，可以安裝在屋頂平坦處。太陽能集熱器宜朝向正南或偏東、西30º設(shè)置，平板集熱器安裝傾角宜選擇在連云港緯度（34.7º）±10º范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)時取45º傾角，如圖3所示：圖3 集熱器安裝示意圖（2） 集熱器前

38、后排間距因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)所需集熱器數(shù)目較多，考慮到屋頂長度不夠情況下，設(shè)計(jì)時集熱器可以采用兩排或多排排列,如圖4所示：圖4 集熱器布置示意圖采用上述排列安裝時一定要注意相互不遮擋，由此需要通過計(jì)算得出圖4中s的最小值，可按下式計(jì)算： （3）式中，s為集熱器滿足不遮擋條件最小安裝距離，m； h為前排集熱器最高點(diǎn)與后排集熱器最低點(diǎn)的垂直高差，m； h為計(jì)算時刻的太陽能高度角； 0為計(jì)算時刻的太陽光線在水平面上的投影線與集熱器法線在水平面的投影線之間的夾角。由于平板集熱器采用2m×1m型號，集熱器安裝正南，傾角為45º，可以得出：h1.414m，0=45º。太陽高度角應(yīng)按照

39、最小值（即冬至日連云港的太陽高度角），經(jīng)計(jì)算可以得出結(jié)果為31.85º。把上述數(shù)值代入公式（3）中可得出：s=2.28m。5、 太陽能集熱器的連接太陽能系統(tǒng)是有多塊集熱器連接構(gòu)成的一個集熱器陣列，集熱器的連接方式對系統(tǒng)中各個集熱器的流量分配和換熱均有影響。為了保證太陽能系統(tǒng)高效的運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須關(guān)注集熱器陣列的連接組合方式。集熱器的連接方式分為三種：串聯(lián)、并聯(lián)、串并混聯(lián)。由于本酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，動力壓頭較大，可根據(jù)安裝需要采用并串聯(lián)連接方式，設(shè)計(jì)一共所需80塊平板式集熱器，設(shè)計(jì)時采用每20塊為一模塊，共4個模塊，每個模塊都采用并串聯(lián)連接方式。又因?yàn)楦鶕?jù)工程經(jīng)驗(yàn)，

40、同一斜面上多層布置時，串聯(lián)的集熱器數(shù)量不宜超過3組，所以本設(shè)計(jì)采用串聯(lián)2組。每個模塊連接方式如圖5、6所示：圖5 單個集熱器組模塊連接方式除了集熱器連接對系統(tǒng)運(yùn)行影響外，管路的布置也有影響。集熱熱器組應(yīng)按同程原則布置成并聯(lián)，即應(yīng)使每個集熱器的傳熱介質(zhì)流入路徑與回流路徑的長度相同，以便使流量平均分配。如圖7所示，同程管路系統(tǒng)有利于系統(tǒng)流量分配均勻，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行。圖6 集熱器串并連接細(xì)節(jié)圖7 系統(tǒng)同程原則設(shè)計(jì)原理圖4.4.2 熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、 系統(tǒng)日耗熱量、熱水量計(jì)算全日供水的建筑其集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的日耗熱量可按下式計(jì)算： （4）式中：qd為日耗熱量，單位w； qr為熱水用水定額，取6

41、0l/人； c為水的比熱容，c=4178j/(kg·）； 為熱水密度，60密度為0.982kg/l； tr-tl為溫升，設(shè)計(jì)溫升45（連云港地區(qū)tl取15）； m為用水設(shè)計(jì)單位，有圖紙可看出該酒店一共12×10=120人。代入公式（4）可以得出：qd=15418w=15kw設(shè)計(jì)日熱水量可按此公式計(jì)算： （5）可以得出：qrd=60×120=7200l/d。由此可以比較用戶要求：低區(qū)最高日熱水用水量為6t/d，高區(qū)最高日熱水用水量為6t/d，高低區(qū)分別設(shè)置一個太陽能集熱罐。實(shí)際用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于酒店要求，所以系統(tǒng)供水方案可行。2、 設(shè)計(jì)小時耗熱量、熱水量計(jì)算小時耗熱量計(jì)

42、算公式: （6）式中:qr熱水用水定額，60l/單位。 kh小時變化系數(shù)，查表得kh=6.84。 tr-tl溫升，設(shè)計(jì)溫升45。 m用水設(shè)計(jì)單位，取120人。 熱水密度，60密度0.982kg/l。計(jì)算得小時耗熱量qh=105.5kw小時熱水量計(jì)算：qrh=qh/1.163(tr-tl) （7）計(jì)算得小時熱水量qrh=2052.5l/h4.5 貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱影響太陽能系統(tǒng)性能的最主要的因素之一。水箱按箱體可分為方型和圓形；按加工方式分現(xiàn)場制作和工廠制作水箱；按結(jié)構(gòu)分裝配式和焊接式；按材質(zhì)分為碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼水箱；按防腐層分熱鍍鋅、搪瓷和內(nèi)噴涂等。貯水箱設(shè)計(jì)應(yīng)注意一下事項(xiàng)：1、 貯水箱結(jié)構(gòu)

43、應(yīng)設(shè)計(jì)合理，滿足太陽能熱水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定供應(yīng)的要求，應(yīng)設(shè)溢流口、排污管口、排氣管、溫度測點(diǎn)、水位顯示。2、 貯水箱選擇時，水箱容積按工程要求確定，水箱形狀根據(jù)安裝條件和水箱布置方式確定。3、 內(nèi)部設(shè)置電加熱元器件的貯水箱，其內(nèi)箱應(yīng)做接地處理。4、 太陽能集中式系統(tǒng)的貯水箱的水位控制應(yīng)考慮保持一定的安全容積，高水位應(yīng)低于溢水口不少于100mm，低水位應(yīng)高于設(shè)計(jì)最低水位不小于200mm。5、 儲水箱和集熱器的相對位置應(yīng)使循環(huán)管路盡可能短；儲水箱的周圍及上面應(yīng)有至少容納一人的作業(yè)空間。考慮以上設(shè)計(jì)原則，再根據(jù)酒店太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：高低區(qū)分別設(shè)置一個太陽能集熱罐。本次設(shè)計(jì)采用雙水箱貯水。太陽能熱

44、水系統(tǒng)的貯水箱容積與用戶的用熱規(guī)律緊密相關(guān)，貯水箱容積應(yīng)取用戶最大用水上限值。由公式（1）計(jì)算得出的日均熱水供應(yīng)為13000l，所以貯水箱的容積每個宜為8t，較日均供水量要稍大。且太陽能集熱罐為承壓式直接系統(tǒng)，集熱罐簡圖如圖8所示：圖8 太陽能集熱罐連接管道圖4.6 輔助熱源設(shè)計(jì)由于受天氣影響，太陽能具有很大的不確定性，為了保證太陽能熱水系統(tǒng)可靠供應(yīng)熱水，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置其他能源加熱/換熱設(shè)備。輔助熱源的選型按照太陽能熱水系統(tǒng)最惡劣工況選用，一般不考慮太陽能提供的份額，依據(jù)熱水供應(yīng)負(fù)荷計(jì)算?？紤]到酒店要求：系統(tǒng)以蒸汽換熱為主，太陽能輔助加熱。高低區(qū)分別設(shè)置一個太陽能集熱罐，一臺流量8t/h的半即熱式

45、水加熱器及一組熱水循環(huán)水泵（一備一用）加熱。冷水首先進(jìn)入太陽能集熱罐進(jìn)行初次加熱，后進(jìn)入半即熱式水加熱器。若太陽能集熱罐出水溫度達(dá)到60,則半即熱式水加熱器通過溫控閥切斷蒸汽熱媒,半即熱式水加熱器不工作。若太陽能集熱罐出水溫度未達(dá)到60,則在半即熱式水加熱器中進(jìn)行蒸汽換熱，使出水水溫達(dá)到60。所以，輔助熱源需要使用兩臺流量8t/h的半即熱式水加熱器。4.6.1 半即熱式水加熱器概念及要求半即熱式水加熱器是帶有超前控制具有少量貯存容積的快速式水加熱器。具有能保證熱水連續(xù)供應(yīng)、快速加熱被加熱水、熱水出水溫度穩(wěn)定等一些特點(diǎn)。根據(jù)換熱管的型式不同主要分為浮動盤管型半即熱式水加熱器，彈性管束型半即熱式水

46、加熱器。4.6.2半即熱式水加熱器運(yùn)行原理如圖9所示：熱媒蒸汽經(jīng)控制閥和底部入口通過蒸汽立管進(jìn)入并聯(lián)盤管，熱交換后，冷凝水進(jìn)入冷凝立管由底部流出，冷水從底部經(jīng)孔板入罐，同時有少量冷水進(jìn)入分流管。入罐冷水經(jīng)轉(zhuǎn)向器均勻加熱并向上流過盤管得到加熱，熱水由上部流出。部分熱水在頂部進(jìn)入感溫管開口端，冷水以與熱水用水量成正比的流量由分流管同時進(jìn)入感溫管，管溫元件讀出冷熱水平均溫度，向控制閥發(fā)出信號，按需要調(diào)節(jié)熱水與冷水比例，使溫度恒定。圖9 半即熱式水加熱器原理圖4.6.3 半即熱式水加熱器連接關(guān)于半即熱式水加熱器與管道的連接要求： 1、冷水管和第二循環(huán)回水管從底部接入。2、熱水管在頂部接出。3、蒸汽管或

47、高溫水管從底部接入，冷凝水管從底部接出。本次加熱器連接設(shè)計(jì)圖如圖10所示：圖10 半即熱式水加熱器連接示意圖圖中，電磁閥控制超溫排水口：當(dāng)半即熱式水加熱器內(nèi)水的溫度過高時，可以排出一定量的熱水，然后進(jìn)入的冷水降低加熱器內(nèi)水的溫度，以使加熱器出水口的溫度恒定。另外，分流管也可以調(diào)節(jié)出水口的溫度：加熱器內(nèi)上部出口處有一個感溫管，當(dāng)加熱器出口溫度低時，調(diào)節(jié)并減少分流管內(nèi)冷水量，使溫度升高；當(dāng)集熱器出口溫度高時，調(diào)節(jié)并增加分流管內(nèi)冷水量，使溫度降低。4.6.4半即熱式水加熱器施工、安裝要點(diǎn)1、 加熱器的前端應(yīng)有滿足檢測時抽出加熱盤管所需的空地或條件。2、 加熱器側(cè)面離墻、柱之間的凈距一般不小于0.7m

48、，后墻離墻、柱凈距不小于0.5m。3、 各類閥門和儀表的安裝高度應(yīng)便于操作和觀察。4、 加熱器上部附件（一般指安全閥）的最高點(diǎn)至建筑結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的垂直凈距應(yīng)滿足安裝檢測的要求，并不得小于0.2m。5、 熱力管道應(yīng)盡量利用自然補(bǔ)償。6、 若部分積垢不能自動脫落，可采用熱沖擊法。7、 為確保供水水質(zhì)，每周應(yīng)排污一次。4.7 管網(wǎng)設(shè)計(jì)4.7.1 太陽能給水系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)有3種基本系統(tǒng)：生活給水系統(tǒng)、生產(chǎn)給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)。本文主要講述建筑內(nèi)部太陽能系統(tǒng)生活給水系統(tǒng)。生活給水就是人們?nèi)粘Ｉ钏枰挠盟?，而太陽能熱水系統(tǒng)用水只是其中一部分。由于原酒店建筑設(shè)計(jì)要求：本建筑共十一層，建筑高

49、度34.000m.廠區(qū)給水管網(wǎng)供水壓力較低，不能滿足供水壓力需求。由設(shè)置在辦公主樓泵房中的生活給水泵分區(qū)供水,一層六層由低區(qū)生活給水變頻泵供水。供水壓力為0.4mpa.七層十一層由高區(qū)生活給水變頻泵供水，供水壓力為0.6mpa?？芍o水系統(tǒng)所需水壓地區(qū)為0.4mpa，高區(qū)為0.6mpa。管道材質(zhì)是根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，生活熱水給水干管采用薄壁不銹鋼管，衛(wèi)生間熱水管采用pp-r管。給水系統(tǒng)用水量根據(jù)用水定額、小時變化系數(shù)和用水單位數(shù)，按下式計(jì)算：qh=qpkh=qdkh/t=mqdkh/t （8）式中：qd為最高日用水量，12000l/d； m為用水單位數(shù)，120人； qd為最高日用水定額，l/（

50、人天）； t為用水時間，24h； kh為小時變化系數(shù)，查建筑給水排水工程表2-3可得kh取2.5； qh為最大小時用水量，l/h；經(jīng)計(jì)算可得：最大小時用水量qh=1250l/h。給水秒流量計(jì)算不僅可以確定各管段管徑，也可以計(jì)算管道水頭損失，進(jìn)而確定給水系統(tǒng)所需壓力。當(dāng)前我國使用的生活給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算公式（賓館）為： （9）式中，是根據(jù)建筑物用途確定的系數(shù)，查表3：建筑物名稱a值建筑物名稱a值幼兒所、托兒所、養(yǎng)老院1.2醫(yī)院、療養(yǎng)所、休養(yǎng)所2.0門診部、診療所1.4集體宿舍、旅館、招待所、賓館2.5辦公樓、商場1.5客運(yùn)站、會展中心、公共廁所3.0學(xué)校1.8表3 不同建筑系數(shù)值可知：賓館

51、的值為2.5。ng為計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)。查建筑給水排水工程表2-1可知：洗滌盆（混合水嘴）當(dāng)量數(shù)為1.00，浴盆（混合水嘴）當(dāng)量數(shù)為1.2，淋浴器（混合閥）的為0.75，洗臉盆（混合水嘴）的當(dāng)量數(shù)為0.75，大便器當(dāng)量數(shù)為1.00，小便器當(dāng)量為0.50。則ng=120*（1.00+1.2+0.75+0.75+1+0.5）=540,代入公式（9）計(jì)算得：qg=11.6l/s根據(jù)管段的設(shè)計(jì)流量，按下式確定管徑： （10）式中，d管段直徑，m qg計(jì)算管段的設(shè)計(jì)流量，m3/s v管段設(shè)計(jì)流速。以上可知道，管段流量確定后，管段的流速的大小取決于管徑的大小，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面因素恰

52、當(dāng)選用管內(nèi)流速，管內(nèi)流速過大，易產(chǎn)生噪聲，因水錘現(xiàn)象毀壞管道和附件，并增加管道水頭損失，加大供水所需壓力；管內(nèi)流速過小，將造成管材浪費(fèi)。熱水管道內(nèi)的流速宜按下表4選用：管徑1520254050流速（m/s）0.81.01.2表4 管徑與流速關(guān)系一般工程管道流速取1.5m/s，可以確定管道直徑50，工程中常取65管徑，如圖11所示：圖11 熱水供水管道管徑根據(jù)循環(huán)流量經(jīng)水力計(jì)算確定回水管管徑，簡化計(jì)算可參考表5：熱水供水管徑20253240506580100125150200熱水回水管徑202025324040506580100表5 熱水回水管管徑確定所以熱水回水管徑取40管道，如圖12所示：圖12 熱水回水管道管徑為了保證各立管的循環(huán)效果，盡量減少干管的水頭損失，熱水供水管和熱水回水管均不宜變徑，均按其最大管徑確定。4.7.2 太陽能集熱系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)4.7.2.1 太陽能集熱系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)的一般要求：（1） 管路應(yīng)盡量短，少拐彎，為