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集体宿舍工程太阳能热水系统设计 集体宿舍工程太阳能热水系统设计 集集体体宿宿舍舍工工程程太太阳阳能能热热水水系系统统设设计计 葛 勇 陈 琳 李水泉 王 杰1 2 3 4 兰州军区司令部工程勘察设计院 甘肃 730000 摘 要：本文结合工程设计实例，介绍集体宿舍建筑的太阳能热水系统设计运行 思路。 关键词：集体宿舍 太阳能热水系统 设计与运行 Abstract: In this paper,combined with engineering example, introducing solar hot water system design and operation of the dormitory building. Key Words: dormitory building; solar hot water systems; design and operation 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 太阳能作为最清洁的新型能源在各领域应用日益广泛。《可再生 能源中长期规划》中明确要求在城市推广普及太阳能一体化建筑、太 阳能集中供热工程，并建设太阳能采暖示范工程。在居住建筑中推广 应用太阳能热水系统是实现建筑节能的重要举措，近年来随着相关政 策措施的推行和太阳能热利用技术的进步, 太阳能热水系统在居住 建筑上的应用日益增多，有力地促进了城市节能减排工作的发展。随 着太阳能热水器产品的不断改进和创新，太阳、热水、建筑结合的一 体化技术将日益成熟。集体宿舍工程设计中应用太阳能与辅媒相结合 的热水供应系统具有更加显著的节能效果，完全符合当前全社会大力 呼吁的节能减排的要求。 1. 工程概况 工程位于甘肃省兰州市，为集体宿舍建设工程，建筑面积为 2 7461.98m，建筑高度为23.85m；屋顶为坡屋面，起坡角度21.57°， 建筑朝向正南。拟利用朝南面坡屋面布置太阳能集热器，将集取的热 1 量作为该宿舍工程内集中设置的盥洗室、淋浴间热水热源。冬季采暖 期内以采暖热媒作为辅助能源与太阳能系统的组合运行供热。 2. 太阳能热水系统设计 太阳能热水系统设计包括集热系统、控制系统和热水供水系统。 2.1 太阳能集热系统 2.1.1 设计日用水量q 确定 rd 本工程热水量按Ⅲ类、Ⅳ类宿舍建筑取值60L/（人·d），系统 设计日热水(水温为60°C)用水量为： 3 q = 300×60= 18000L/d=18m / d rd 2.1.2 集热器总采光面积确定 本工程选用真空太阳能集热器，每块集热器面积为5.4m 。采用2 直接制备供给热水方式，系统的集热面积根据系统的日平均用水量和 用水温度计算确定，其集热器需总面积A ：C q Cϕ (t −t )f 2 A = rd r z c =280m C Jη (1−η )×1000 T cd L 兰州地区的太阳能保证率值取50%，水的比热C=4178J/(kg·°C), 60°C热水比热取值0.9832kg/L，集热器的年平均日太阳辐射量取 J=15MJ/(m ·d)，本工程选用的真空集热器年平均集热效率为T 2 η = 0.55，系统热损耗η = 0.20。 cd l 经计算需要n=280/5.4=52组集热器。 2.1.3 太阳集热器布置安装 工程太阳能集热器采用平行二列安装于建筑正南面坡屋面。安装 倾角应等于当地纬度角（建筑所在地区纬度为北纬36.01°），因系 2 统侧重于夏季使用，其倾角宜取当地纬度角减10