(冬季使用)集热器采光面上月均日辐照量,kJ/m2·d; η
cd——集热器全日集热效率,无量纲;具体数值应根据集热
器产品的实测结果确定。 根据经验取值0.25 ~ 0.50。
ηL——管路及储水箱热损失率,无量纲; 根据经验取值0.2 ~ 0.25。
间接加热系统太阳能集热器采光总面积的计算也可根据专业软件进行计算。
间接系统集热器总面积:
Ain?AcFhx (5.2.6-2)
式中 Ain——间接加热系统的太阳能集热器总面积,m2; Ac——直接加热系统太阳能集热器总面积,m2;
Fhx——换热器的换热因子,无量纲(按产品说明书的数据确定)。
【条文解释】 本条所列的公式是太阳能集热器总面积计算的经典公式。公式中的各项内容都在符号解释中列出了可供选择的参数。设计者只要根据工程实际及经济、技术条件在各参数的上、下限范围内取值即可。
如果是注重冬天使用效益的用户,建议采用冬至所在月日均太阳辐照量。
如果是空气源热泵(其他能源)辅助的太阳能热水系统,集热面积的确定可由设计者在保证系统能够安全使用的前提下进行选择和
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搭配。前提是必须满足浙江省《可再生能源应用核算标准》的核算要求。
平板式集热器设计集热效率:
由于平板式集热器的实际构成结构所限,平板集热器的集热效率易受环境温度影响,因此其具体年平均集热效率实际设计计算时需根据集热器检测报告实际测定值,通过集热器瞬时效率方程求得(根据厂家产品检测报告为准):
?cd??o?a1?T式中
*?a2?G?T??
*2?cd:集热器全年平均集热效率;
?o:归一化温差T*=0时的瞬时效率,参考集热器检测报告;
a1:瞬时效率方程一次项系数,应为正值[W/(㎡?℃)] ,参考集热
器检测报告;
a2:瞬时效率方程二次项系数,应为正值[W/(㎡?℃)] ,参考集热
器检测报告;
(ti?ta)T?G,
*T*:归一化温差,(㎡?℃)/W;
其中:
tL2ti??teti:集热器进口温度,℃;33
其中:tL:水的初始温度,℃;
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te:贮热水箱内水的终止温度,℃; ta:使用期环境平均温度,℃;
GJT?106G?Sr?3600, :太阳辐照度,W/㎡;
其中Sr:系统安装所在地年平均日日照小时数(全年使用)、冬季所在月平均日日照小时数(冬季使用)、春分或秋分所在月(春、夏、秋季使用)(h/d);
JT:当地纬度倾斜受热面上年均日太阳辐照量,按附录选取。
5.2.7 集热器面积的计算可根据系统设计需求分别按夏季、全年和冬季的冷水水温和辐射量计算。
【条文解释】 由于可再生源在热水系统的广泛使用,受集热布臵范围的限制和热泵热水系统的加入和其他辅助能源获得的难易、经济性及系统的稳定性等各种需求的综合。某些系统的太阳能集热系统可能会按夏季需求设计集热面积,其他季节采用其他能源解决问题。这个设计点也较好地解决了夏季超温、超压等问题。在系统组合时可以根据要求合理设计集热器面积。
系统的管路及储水箱热损失率经验值ηL在管路较长的分户式系统和集中集热分户储热的系统中应视管路的具体情况予以计算和修正。
5.3 热泵主机
5.3.1 当空气源热泵热水系统的储热水箱容积能符合日用水量调节的要求,热泵供热能力可按平均日平均小时需热量配置。否则应按平
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均日最大小时需热量计算。
【条文解释】 热泵热水系统由于主机的配臵价格较高,难以像设计锅炉一样将加热能力配臵到最高日最大时的水平。一般可以通过加大储热水箱容积来调剂最大时平均时的不均衡性,一般热水系统用水量最高峰和气温和水温条件最差的时段不重合,故可不按最高日用水量取值。
5.3.2 热泵热水系统的平均设计小时供热量应按下式计算。
mqrC?tr?tl??rQg?k1 (5.3.2)
T1式中: Qg——热泵设计小时供热量(kJ/h);
qr——热水用水定额(L/人2d或L/床2d),按《民用建筑节水设计标准》(GB50555)中的平均日节水用水定额取值(温度不同时,按等热量换算水量)。
m——用水计算单位数(人数或床位数); tr——热水温度, tr=55(℃);
tl——冷水温度, 按不同季节选取,见附表;
T1——热泵机组设计工作时间(h),T应根据用水需求、气候条件和系统经济性等因数综合考虑确定。分户独立式系统为5~8个小时,集中式热水系统的全日制供水时建议取8~20(h),不设辅助加热设备的系统,热泵的工作时间宜取下限,以便给最高日用水量发生时流出足够补充加热能力。定时供水时,T1由设计人确定。
Kl—— 安全系数, 取1.1~1.2。
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5.3.3 热泵热水系统的输入功率应根据热泵的能效比值和平均秒功率确定。
Qr = ( Qg/3600 )/COP Qr——热泵的输入功率(kw);
COP—— 热泵系统的能效比值,无量纲。浙江地区的系统COP
值:考虑全年使宜用取2.5,冬季使用宜取1.5。
【条文解释】 热泵主机标准工况下的COP值可以达到3.7~3.9,实测的生活热水系统热源部分(不包括热水供回水管的热损)能效值约为2.5左右,在冬季工况下的实测能效值约为1.5左右。不同的产品热泵主机的能效值差异较大,但是也容易引起混淆。因此统一在一个相对比较可行的COP值,以保证系统的输入功率的计算的一致性,因为热泵输入功率是体现配臵水平的主要参数,这与鼓励采用能效值较高的技术产品是不矛盾的。能效值的主要优势体现在节能上,而且对系统的运行安全有更大的保障。
5.3.4 热泵热水系统主机应按全年平均的环境温度和冷水水温条件计算输入功率,不设辅助热源的系统应根据冬季的环境温度和冷水温度条件,在合理延长热泵工作时间的条件下校核和调整热泵主机的输入功率配置。
【条文解释】 地处长江中下游的浙江地区,是空气源热泵能否在冬季安全使用的临界区域。如果不设辅助热源,可按下列方式选定热泵:首先确定全年平均和冬季的水温差值,冬季取5℃,全年平均取15℃,热水温度按55℃计的话,两者的热量差值应为:
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