高层建筑集中供水太阳能热水工程系统原理详细分析

　　运行原理说明

　　每个系统设计采用6组三高集热站和1个1吨的集热水箱组成太阳能集热系统,与室内400升水箱进行换热以提供满足24小时用水的需求。

　　室外联机管系统：

　　1、温差循环：当集热器温度高于集热水箱温度5℃时，集热循环泵P1启动，当温差小于2℃时，停止循环;

　　2、高温断续循环：当三高集热站温度高于95℃，且仅高于集热水箱温度2～10℃范围内时，集热循环泵每循环10分钟，停20分钟;

　　3、防冻循环：冬季当集热系统管道温度低于5℃时,集热循环泵启动,温度达到10℃集热循环泵停止,防止管道冻堵;

　　4、自动补水：不锈钢水箱内设浮球阀(浮球阀必须耐高温)，当水箱中水位下降时，补水管自动补水至水满，保持水箱的水常满。

　　室内控制系统：

　　1、自动补水：当用水器具打开时，自来水从底部对室内水箱进行补水，将室内水箱中的热水从水箱上部顶出去。在补水的同时也保证了用户的用水压力。

　　2、水箱换热循环：当室内水箱的温度低于设定值，且楼顶集热水箱温度高于50℃时，室内控制系统控制电磁阀与循环泵同时打开，热水打入室内水箱内盘管开始换热;当室内水箱温度达到设定温度或集热水箱水温低于40℃时，电磁阀和循环泵关闭。

　　3、辅助加热：当室内水箱温度低于设定温度5℃(可以设置),且集热水箱温度低于设定温度时,电加热自动启动,当室内水箱温度达到设定值,电加热自动停止,以保证用水温度.(也可以设定时间段定时启动电加热)

　　4、直接采光面积(一个独立系统)

　　式中：

　　 ——直接系统集热器采光面积，㎡;

　　——日均用水量，24000kg;

　　——储水箱内水的终止温度(用水温度)，50℃;

　　——水的定压比热容，4.18KJ/(㎏·℃);

　　——水的初始温度，20℃;

　　——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量11680KJ/㎡

　　——太阳能保证率，60%;

　　——太阳集热器全日集热效率，国标经验值取0.40～0.55，根据我们公司实验资料取0.47;

　　——管路及储水箱热损失率，无量纲，此处取0.2。

　　经计算得出=41.1m2，由于楼顶面积不足，每个独立系统只能安装集热面积32.4m2。在倾斜面当地集热器采光面上的年均日辐照量不小于11680KJ/㎡，太阳能保证率为0.6的条件下，能将1.9吨水从基础水温20℃升高到50℃，不足部分、连续阴雨天气以及冬季太阳辐照不好时采用辅助电加热。

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