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太阳能系统原理资料

这种系统结构简单不需要附加动力,在自然循环 中,为了保证必要的热虹吸压头,贮水箱应置于 集热器上方
优点是系统结构简单,运运行安全可靠,不需要 辅助能源,管理方便。
缺点是为了维持必要的热虹吸压头,并防止系统 在夜间产生倒流现象,贮水箱必须置于集热器的 上方。
大型太阳热水系统,不适宜采用这种自然循环方 式。因为大型系统的贮水箱很大,要将贮水箱置 于集热器上方,在建筑布置和荷重设计上都会带 来很多问题。
间接系统集热总面积按下式计算:
Uhx-换热器传热系数,根据设备选型,查产 品 样本可以得出。
Ahx-换热器换热面积,一般是根据系统的换热量计 算得出。
间接系统热交换器换热面积计算公式:
计算热交换器热面积,首先要知道热交换器的换热量, 根据太阳能供热系统的供热量确定热交换器的换热量, 按下式计算:
直流式太阳热水系统具有很多优点:
由于系统的补冷水由自来水直接供给,自来水具有一定的 压头,保证了系统的水循环动力,因此系统中不需设置水 泵。
储水箱可以因地制宜地放在室内,既减轻了屋顶载荷,也 有利于储水箱保温,减少热损失。
完全避免了热水与集热器入口冷水的掺混。 可以取消补给水箱。 系统管理得到大大简化。
谢谢!
阴天,只要有一段见晴的时刻,就可以得到一定量的适用 热水。
强制循环式太阳热水系统是利用机械设备等外部动
力迫使传热工质通过集热器或换热器进行循环的热 水系统。
常闭
膨胀罐 100L
补液定压装置
200L -25°C防冻液
变频泵,一备一用 Q=6m3/h,H=19m, 1.0KW
换热系统1
直流式太阳热水系统是传热工质一次流过集热器 加热后便进入储水箱或用水点的非循环热水系统, 储水箱的作用仅为储存集热器所产生的热量,直 流式系统有两种:
1)、热虹吸型
2)、定温放水型
热虹吸型:补给水箱的水位由箱中的浮球阀控制,使之与 集热器出口热水器(上升管)的最高位置一致。根据连通 管的原原理,在集热器无阳光照射时,集热器、上升管和 下降管均充满水,但不流动。当集热器受到阳光照射后, 其内部的水温升高,在系统中形成热虹吸压力,从而使热 水由上升管流入储水箱,同时补给水箱的冷水则自动经下 降管进入集热器。这种虹吸型直流式太阳热水系统的流量 具有自动调节功能,但供水温度不能按用户要求自行调节。 这种系统目前应用的较少。
集热效率的取值
这个取值应该对应采用的是集热器总面积的概念, 如果在计算时使用采光面积取值0.25~0.5,显然不 合适。
热管集热器效率的计算
基于采光面积的瞬时效率 曲线
Y =-2.8097X +0.7655
归一化温差的计算
效率计算举例
平均日照时数=5.55h 平均环境温度=15.675℃ 年日均辐照量=13.46MJ/m2 年日均辐照度=13.46×1000/3.6/5.55=673W/m2
太阳热水系统按运行方式可分为三种:自然 循环系统、直流式系统和强制循环系统。
太阳热水系统按有无换热器可分为:直接系 统和间接系统。直接系统在集热器中直接加 热供水;间接系统是利用换热器间接加热供 水。间接系统同时也是强制循环系统。
自然循环系统是利用传热工质内部的温度梯度产 生的密度差所形成的自然对流进行循环的热水系 统。
定温放水型:为了得到温度符合于用户要求的热 水,通常采用定温放水型直流式太阳热水系统, 如图所示。该系统在集热器出口处安装测温元件, 通过温度控制器,控制安装在集热器入口管道上 的开度,达到根据温度调节水流量,使出口水温 始终保持恒定。这种系统不用补给水箱,补给水 管直接与自来水管连接。系统运行的可靠性,同 样决定于电动阀和控制器的工作质量。
P1 P2 P3 M1 M2 M3 E B
检测点
代号
集热器温度
T1
集热管道温度
T2
缓冲水箱温度
T3
恒温水箱温度
T4
供水管道温度
T5
环境温度
T6
恒温水箱水位
H1
缓冲水箱水位
H2
动作点
集热循环泵
P1
供水泵
P2
换热循环泵
P3
换热循环泵
P4
上水电磁阀
M1
上水电磁阀
M2
系统特征:集热循环和换热循环分离,缓冲水箱 供水电池阀
M3
内含有电加热装置
辅助加热
E
伴热带
B
集热器
膨胀罐

阳 泵1


泵2
排气阀 散热器
储水箱
电加热器 换热器
直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量 和用水温度确定,按下式计算:
太阳能保证率:简单说就是系统中由太阳能部分提供的 热量除以系统总负荷
一、真空管间距 管间距72mm 二、四种面积计算 1)吸热体面积 2)采光面积(检测报告常用) 3)集热面积(名牌常用) 4)总面积
系统特征:集热循环同时还是换热循环,系统 增加了缓冲水箱和换热器
检测点 集热器温度 集热管道温度 恒温水箱温度 供水管道温度 环境温度 恒温水箱水位 缓冲水箱水位 动作点 集热循环泵 供水泵 换热循环泵 上水电磁阀 上水电磁阀 供水电池阀 辅助加热 伴热带
代号 T1 T2 T3 T4 T5 H1 H2
LNRG-12/1.8 集热面积=((12-1) ×0.072+0.058) ×1.737
=1.47㎡ 采光面积=1.737×0.058×12 =1.2㎡ LNRG-24/1.8 集热面积=((24-1) ×0.072+0.058) ×1.737
=2.97㎡ 采光面积=1.737×0.058×24 =2.4㎡
集热器进口温度ti 计算全年平均集热效率时ti=t L1 /3+ t e2 /3 t e储水箱内终止温度设为55℃ t l水的初始温度设为10℃ 则计算出ti=40℃ 归一化温差T*=(ti-ta)/G=(40-15.675)/673
=0.036 查找检测报告效率曲线集热效率曲线(基于采光面积)为0.67 根据实际需要换算成对应集热面积的集热效率进行计算
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