唐山市古冶金山开发区游泳池太阳能供热的设计的方案.docVIP

唐山市古冶金山开发区游泳池太阳能供热的设计的方案 　　摘要:本文阐述了利用太阳能为室内游泳池水进行加热所需的热量及其工作运行原理,太阳能作为绿色清洁能源,是一种应广泛利用的替代能源项目。 　　关键词:太阳能 热量 集热器 　　 　　前言 　　随着改革开放和经济的发展,我国太阳能利用于建筑的趋势日益增大,节能是近年来发展的一个基本趋向,也是当代科学技术的一个新的生长点。太阳能利用于建筑具有很好的前景,大有可为。举个例子:今年唐山市古冶区筹备建设一座室内游泳池。 　　我们提出了以太阳能辅助燃气炉加热热水的方案,其主能源为太阳能。太阳能是绿色清洁能源,又是国家重点鼓励扶植的替代能源项目,运行成本很低,运行管理便捷,在商业运行性中是非常有利的。而如果室外温度较低或天气原因不能满足使用需求的时候则启用辅助燃气炉系统进行加热。 　　一、设计要求 　　游泳池尺寸50m×17m×2m,游泳池总水量约1700m3。泳池室内环境空气温度约为24～26℃。 　　二、游泳池能耗计算 　　1、游泳池的补充水量选定 　　根据泳池性质结合上述标准,设计补充水量为总容积的3%～5%,本方案设计取5%。 　　游泳池水容量为1700m3 ;每天补充水量为85m3。 　　2、热量计算 　　a、水表面蒸发和传导损失的热量; 　　b、池壁和池底传导损失的热量; 　　c、管道的净化水设备损失的热量; 　　d、补充水加热需要的热量。 　　详细热量计算过程如下: 　　(1)水表面蒸发损失热量: 　　 Qz=a#8226;r(0.0174Vi+0.0229)(Pb-Pc)A(760/B) 　　式中:Qz――游泳池水表面蒸发损失的热量(kJ/h); 　　a――热量换算系数,a=4.18KJ/Kcal; 　　r――与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热(Kcal/kg); 　　Vi――游泳池水面上的风速(m/s); 　　Pb――与游泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽压力(mmHg); 　　Pc――游泳池的环境空气的水蒸汽压力(mmHg); 　　A――游泳池的水表面面积(?O); 　　B――当地的大气压力(mmHg); 　　将数值代入计算得: 　　Qz=4.18×582.5×(0.0174×0.1+0.0229)×(25.2-12.5)×850×760/760 　　=647642.8 (kJ/h) 　　(2)游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量,应按游泳池水表面蒸发损失热量的15%计算确定,即: 　　Q=647642.8×15%=97146.42(kJ/h) 　　(3)游泳池补充水加热所需的热量,按下式计算: 　　Qb=qb r( tr- tb ) 　　Qb――游泳池补充水加热所需的热量(KJ); 　　――热量换算系数,a=4.18KJ/Kcal; 　　qb ――游泳池每日的补充水量(L),qb=85m3; 　　r――水的密度(kg/L),r=1kg/L; 　　tr――游泳池水的温度(℃),tr=26℃; 　　 tb――游泳池补充水水温(可参照土壤温度)(℃),tb=21.6℃; 　　代入数值计算如下: 　　Qb=4.18×85×103×1×(26-21.6)=1563320 (kJ/d) 　　将以上各项耗热量相加,即为每天需补充的热量。 　　太阳能集热器每天需提供的热量为28KJ 　　三、采光面积的计算 　　采光面积的计算: 　　 　　式中: 　　Ac――直接系统集热器总采光面积,?O; 　　――太阳能集热器需要提供的总能量,19438.261MJ; 　　Jt――当地集热器采光面上月均日辐照量,由气象资料可知,11月～次年3月的日均辐照量为5.8度/?O/天=20.88MJ/?O; 　　――太阳能保证率,无量纲,国标规定为0.3-0.8;此工程推荐保证率 　　根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定,以 70%取值; 　　――集热器日平均热效率,国标经验值取0.40～0.55,根据权威部门的检测报告和实验数据,集热器日平均热效率为0.5; 　　――管路及蓄热水箱热损失率,无量纲,根据经验取总能量的10%; 　　代入公式中,得出:Ac=2068.78?O,需要集热器台数为:2068.78÷3.02≈685台。 　　四、工程运行原理 　　太阳能集热器对泳池直接加热,集热器到达一定温度时通过换热器对泳池的回水管道加热,加热后流回泳池,保持游泳池内的温度26℃,太阳能系统的设计依据:当游泳池中的温度为26℃时,计算游泳池上表面、侧壁、底部的热损失加上每天补进游泳池的冷水需要加热到26℃时需要提供的能量,综