[發(fā)明專利]一種建筑節(jié)能熱水的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410060923.6
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103791627A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊麗
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/05;F24J2/34;F24J2/38;F24J2/46;F24D3/18
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種運用建筑節(jié)能熱水的設(shè)計方法，其特征在于具體步驟如下：?

（1）提高單位面積集熱效率，加強保溫；對太陽能熱水器設(shè)置自動跟蹤太陽的裝置,時刻調(diào)整太陽能熱水器的朝向和傾角，采用固定式或半固定式裝置；

太陽能公式

太陽能保證率???????????????????????????????????????????????????（1）

集熱器的瞬時效率????（2）

集熱板面積????????????????????（3）

（2）增加輔助電加熱功能，當(dāng)太陽光不足時,通過電加熱得到熱水供應(yīng)，電加熱功率與產(chǎn)水量成正比,?1t熱水需配備4kw電力；在全自動燃油爐聯(lián)合供熱水系統(tǒng)里,通過儀表或人工控制循環(huán)泵,白天太陽輻射照度滿足要求時啟動,在集熱器吸收太陽能給蓄熱水箱的水加熱輻射量不足時,則經(jīng)過全自動燃油(或燃氣)爐加熱后再供給用戶；

平均日熱水需能量：

???????????????（4）

式中：-——時間段平均日熱水用量,L；

——熱水溫度，℃

——水的初始溫度，℃

c——水的定壓比熱容，kj/（kg·K）；

——水的密度，kg/L；

——內(nèi)管道及內(nèi)管道及貯水箱熱損失率，取0．2，或根據(jù)時間段的平均環(huán)境溫度結(jié)合

其他參數(shù)進行計算獲得；如某時間段的天數(shù)為，則某時間段熱水需能量為:

?????????（5）

全年熱水需能量為：

??????????????

????（6）

熱泵循環(huán)的制熱系數(shù)：

①理論壓縮熱泵循環(huán)的熱平衡方程式

?????Qc?=?Qe?+?Ne?????（14）

在壓縮式熱泵循環(huán)中，高溫?zé)嵩椿蚶淠鞯墓崃縌c由低溫?zé)嵩椿蛘舭l(fā)器取得的熱量Qe與電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃縉e兩部分熱量之和；

②?壓縮熱泵循環(huán)的制熱系數(shù)εh

?理論制熱系數(shù)?????（15）

實際制熱系數(shù)

??——工作有效系數(shù)?=0.45-0.75

???????????????????????（16）

（3）在建筑的進出水管處增設(shè)保溫層和伴熱帶，熱水管道選用的保溫材料為硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯塑料泡沫或巖棉中任一種；

（4）在建筑物屋頂加裝屋頂接閃器，首先離熱水器3米遠處加裝高出熱水器頂部1．5米的避雷針，并做好接地，以防雷擊；其次，從樓頂引入室內(nèi)的太陽能熱水器電源線、信號線、水管均應(yīng)采用金屬屏蔽保護；最后，在漏電保護開關(guān)后端加裝電涌保護器，并做好接地，避免雷雨天氣屋頂?shù)奶柲軣崴鞅焕纂姄糁校斐砂踩[患；

（5）推廣太陽能集中供熱系統(tǒng)和太陽能季節(jié)蓄能供熱系統(tǒng)，太陽能集中供熱系統(tǒng)可以為建筑提供生活熱水與冬季供暖，太陽能集熱器吸收的太陽能量由太陽能管網(wǎng)輸送到蓄熱水箱中,再通過供熱管網(wǎng)輸送到各家各戶；多余的熱量暫時儲存在水箱中,供夜晚和陰天使用；太陽能季節(jié)蓄能供熱系統(tǒng)是夏天太陽能集熱器收集的熱量除一部分供用戶使用外,相當(dāng)大的部分通過換熱器送入蓄能裝置中儲存起來;冬季將季節(jié)蓄能裝置中的熱量提取出來,通過供熱管網(wǎng)輸送到用戶末端；

太陽能熱水系統(tǒng)年節(jié)能量計算公式：

???????????????（7）

式中:?———?太陽熱水系統(tǒng)的年節(jié)能量(?產(chǎn)能量)?，MJ;

———?太陽集熱器面積，m2?;

———?太陽集熱器采光面上的年總太陽輻照量MJ?/m2?;

———?太陽集熱器的年平均集熱效率，%;

———?管路和水箱的熱損失率；

????????????????????????????????（8）

????????????????????（9）

??????????（10）

?式中:———?太陽熱水系統(tǒng)的年產(chǎn)能量，MJ;

———?太陽熱水系統(tǒng)的某時間段產(chǎn)能量，MJ;

———?太陽集熱器采光面上的某時間段總太陽輻照量，MJ?/m2?;

———?太陽集熱器的某時間段平均集熱效率，%;

———?管路的某時間段熱效率；

??????????（11）

?????????????????（12）

????????（13）

式中:———太陽熱水系統(tǒng)的該時間段平均晴天日產(chǎn)能量，MJ;

———?太陽集熱器采光面上的該時間段平均晴天日太陽輻照量，MJ?/m2?;

———?太陽集熱器的該時間段平均晴天日集熱效率，%;

———?該時間段的天數(shù)，d;

———?該時間段的折算晴天數(shù)，d；

（6）開發(fā)高效熱管式太陽能熱水器、分體式承壓式太陽能熱水器。