太陽能與空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程畢業(yè)論文-文庫吧

【正文】 ngle of collector太陽能集熱器采光面與水平面之間所夾的銳角。單位為度（176。） 。 太陽能集熱器 solar collector吸收太陽輻射并向流經(jīng)自身的傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。 太陽能熱水器 solar water heater以水為傳熱介質(zhì)的太陽能集熱器。 儲(chǔ)熱設(shè)施 storage facilities太陽能熱水系統(tǒng)中，儲(chǔ)存熱水的容器及其附件所組成的部件。包括承壓的儲(chǔ)熱水罐和不承壓的儲(chǔ)熱水箱。 強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng) forced circulation system 利用水泵等外部動(dòng)力設(shè)備迫使傳熱工質(zhì)通過集熱器與儲(chǔ)熱器（或換熱器）進(jìn)行循環(huán)的太陽能熱水系統(tǒng)。 自然循環(huán)系統(tǒng) natural circulation system利用傳熱工質(zhì)內(nèi)部溫度梯度產(chǎn)生的密度差所形成的自然對(duì)流進(jìn)行循環(huán)的太陽能熱水系統(tǒng)。 直接加熱系統(tǒng) direct heating system經(jīng)太陽能加熱的水直接供用戶使用的系統(tǒng)。 間接加熱系統(tǒng) indirect heating system經(jīng)太陽輻射加熱的工質(zhì)再通過換熱器間接加熱水供用戶使用的系統(tǒng)。集熱器中的傳熱工質(zhì)可為水或其他流體。 直流式系統(tǒng) seriesconnected system4傳熱工質(zhì)一次流過集熱器加熱后，進(jìn)入儲(chǔ)熱設(shè)施或用水點(diǎn)的非循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其儲(chǔ)熱設(shè)施的作用僅為儲(chǔ)存集熱器所產(chǎn)生的熱水。 真空管集熱器 evacuated tube water heater由管壁與吸熱體之間抽成一定真空度的透明管（常為玻璃管）制成的非聚光型以水為傳熱介質(zhì)的集熱器，其吸熱體具有光譜選擇性吸收表面。 平板型集熱器 flat plate collector吸熱體基本為平板形狀的非聚光型集熱器。 分離式太陽能熱水系統(tǒng) remote storage system集熱器與儲(chǔ)熱器相互分開一定距離安裝的太陽能熱水系統(tǒng)。若分離式太陽能熱水系統(tǒng)的集熱器和儲(chǔ)熱水箱（罐）是連續(xù)進(jìn)出水的承壓式裝置又可稱為分離承壓式太陽能熱水系統(tǒng)。 整體式太陽能熱水器 integral collector storage solar water heater集熱器和儲(chǔ)熱水箱（罐）合為一體的太陽能熱水器。 分散式太陽能熱水系統(tǒng) individual solar hot water supply system集熱器、儲(chǔ)熱水箱（罐）及循環(huán)管路設(shè)備均為各戶獨(dú)立的太陽能熱水系統(tǒng)。 半集中式太陽能熱水系統(tǒng) semisolar hot water supply system采用集熱器共享，而儲(chǔ)熱水箱（罐）均為各戶獨(dú)立的太陽能熱5水的系統(tǒng)。 集中式太陽能熱水系統(tǒng) central solar hot water supply system采用集熱器、儲(chǔ)熱水箱（罐）及循環(huán)管路設(shè)備共享向多個(gè)用戶提供熱水的系統(tǒng)。 太陽能保證率 solar fraction由太陽能提供的熱量占系統(tǒng)總供熱量的百分率。 控制器 controller對(duì)太陽能熱水系統(tǒng)及其部件進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使之正常運(yùn)行所配置的部件及其組合。 空氣源熱泵熱水系統(tǒng) airsource heat pump water heater system采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，利用工質(zhì)汽化冷凝壓縮循環(huán)，將空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到被加熱的水中并輸送至各用戶所必須的完整系統(tǒng)。通常包括空氣源熱泵熱水機(jī)組、儲(chǔ)水設(shè)施、水泵、連接管及其他部件、控制系統(tǒng)和輔助熱源設(shè)施。 熱泵熱水機(jī)組 heat pump water heater一種采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，利用工質(zhì)汽化冷凝壓縮循環(huán)，將低品位（空氣或水）的熱量轉(zhuǎn)移到被加熱的水中用以制取熱水的設(shè)備。 直熱式熱水機(jī)組 directheating heat pump water heater使用側(cè)進(jìn)水流過熱泵熱水機(jī)一次就達(dá)到設(shè)定終止溫度的熱水機(jī)組。 循環(huán)加熱式熱水機(jī)組 circulate heating heat pump water heater使用側(cè)進(jìn)水通過水泵多次流過熱泵熱水機(jī)逐漸達(dá)到設(shè)定終止溫6度的熱水機(jī)組。 制熱量 heating capacity熱水機(jī)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)提供熱水的熱量與運(yùn)行時(shí)間之比。單位為千瓦（KW ） 。 輸入功率 heating input power機(jī)組在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的總電功率，包括機(jī)組的壓縮機(jī)、內(nèi)置循環(huán)加熱泵和機(jī)組本身操作控制電路等所消耗的電功率，對(duì)于空氣源熱泵熱水機(jī)組，還應(yīng)包括蒸發(fā)器側(cè)風(fēng)機(jī)所消耗的電功率。單位為千瓦（KW） 。 能效比（COP） coefficient of performance制熱量與輸入功率之比。 產(chǎn)水量 heating water flow在規(guī)定試驗(yàn)工況下，熱水機(jī)組提供的熱水流量。單位為立方米/小時(shí)（m 3/h） 。 空氣源熱泵輔助的太陽能熱水系統(tǒng) solarassisted heat pump water heating system太陽能和空氣源熱泵熱水相結(jié)合的熱水系統(tǒng)可稱為空氣源熱泵輔助的太陽能熱水系統(tǒng)。73 基本規(guī)定 太陽能和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，充分考慮用戶使用、施工安裝和維護(hù)的要求，符合節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、安全衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等有關(guān)規(guī)定。 太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)有可靠的輔助能源。 按年平均環(huán)境溫度和水溫條件選用的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)宜配置輔助能源加熱設(shè)備；按冬季最冷月平均環(huán)境溫度和水溫條件選用且符合下列要求之一的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，可不配置輔助能源加熱設(shè)備：1 學(xué)生宿舍等建筑，當(dāng)冬季最冷月無生活熱水需求時(shí)；2 工業(yè)用地范圍內(nèi)用于辦公、生活服務(wù)等用途的建筑，當(dāng)生活熱水可靠性要求較低時(shí)。 太陽能和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應(yīng)與建筑主體一體化設(shè)計(jì)，同步施工、同步驗(yàn)收，并應(yīng)符合下列要求：1 設(shè)置在坡屋面的太陽能熱水系統(tǒng)，水箱等無接受太陽輻射要求的設(shè)施設(shè)備應(yīng)隱藏設(shè)置，集熱器應(yīng)與坡屋面進(jìn)行一體化設(shè)置；2 設(shè)置在平屋面上的太陽能和空氣能熱泵熱水系統(tǒng)，應(yīng)利用女兒墻等建筑構(gòu)件圍擋。 在既有建筑上增設(shè)或改造已安裝的太陽能或空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，必須經(jīng)建筑結(jié)構(gòu)安全復(fù)核，并應(yīng)滿足建筑結(jié)構(gòu)和其他相應(yīng)的安全性及建筑一體化要求。84 系統(tǒng)分類與選擇 系統(tǒng)的分類 太陽能熱水系統(tǒng)按集中程度可分為下列三種系統(tǒng)：1 分散集熱、分散儲(chǔ)熱的分散式太陽能熱水系統(tǒng)；2 集中集熱、分散儲(chǔ)熱的半集中式太陽能熱水系統(tǒng)；3 集中集熱、集中儲(chǔ)熱的集中式太陽能熱水系統(tǒng)。 太陽能熱水系統(tǒng)按集熱方式可分為下列三種系統(tǒng)：1 利用溫差異重的熱虹吸進(jìn)行循環(huán)集熱的自然循環(huán)系統(tǒng)；2 利用水泵及控制系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)集熱的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)；3 傳熱工質(zhì)通過定溫控制依靠管網(wǎng)水壓力一次經(jīng)過集熱器加熱后進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱（罐）或用熱水處的非循環(huán)直流式太陽能熱水系統(tǒng)。 太陽能熱水系統(tǒng)按集熱器及儲(chǔ)熱水箱（罐）的分合狀態(tài)可分為分離式太陽能熱水系統(tǒng)和整體式太陽能熱水系統(tǒng)。 太陽能熱水系統(tǒng)按被加熱水的加熱方式可分為下列兩種系統(tǒng)：1 太陽能集熱器直接加熱被加熱水的直接加熱系統(tǒng)；2 太陽能集熱器首先加熱傳熱工質(zhì)，再由傳熱工質(zhì)通過換熱設(shè)施加熱被加熱水的間接加熱系統(tǒng)。 空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按用戶對(duì)象可分為家用型空氣源熱泵熱水系統(tǒng)和商用型空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。9 家用型空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按熱泵主機(jī)與儲(chǔ)熱水箱（罐）組合方式可分為整體式和分體式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；按主機(jī)與儲(chǔ)熱水箱（罐）間的換熱工質(zhì)可分為工質(zhì)加熱循環(huán)和熱水加熱循環(huán)的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。 商用型空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按儲(chǔ)熱水箱（罐）中熱水承壓方式可分為承壓式和非承壓式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；按被加熱水通過空氣源熱泵熱水機(jī)組為一次或循環(huán)加熱到設(shè)定溫度，可分為直熱式或循環(huán)加熱式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。 系統(tǒng)選擇 在民用建筑中宜根據(jù)供水條件和要求選用太陽能熱水系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)：1 別墅及排屋住宅中，宜采用分離承壓式太陽能熱水系統(tǒng)、承壓式家用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)或空氣源熱泵輔助的太陽能熱水系統(tǒng)；2 多層民用建筑宜選擇分散式、半集中式、集中式太陽能熱水系統(tǒng)或空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；3 屋面資源不足的高層建筑，可采用分段供應(yīng)熱水的方式部分滿足上部建筑的太陽能熱水系統(tǒng)的集熱要求，其余部分可采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；4 住宅建筑中安裝的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)宜選擇家用型空氣源10熱泵熱水機(jī)組。 太陽能和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)管線的布置應(yīng)考慮檢修的可行性，任何一組（根）管線檢修或更換時(shí)不應(yīng)影響其他管線的正常使用。 集中集熱、分散儲(chǔ)熱的半集中式太陽能熱水系統(tǒng)，應(yīng)采用下列措施保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行：1 應(yīng)采用間接式加熱系統(tǒng)；2 應(yīng)有可靠的技術(shù)措施防止儲(chǔ)熱水罐內(nèi)的熱量反流至管網(wǎng)； 3 循環(huán)立管和儲(chǔ)熱水罐宜布置在同一設(shè)備平臺(tái)上，接入儲(chǔ)熱水罐的換熱循環(huán)支管總長(zhǎng)度不宜超過 6 米。 集中集熱、集中儲(chǔ)熱的集中式太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模，避免管線過長(zhǎng)，熱損失量過大。 空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在住宅建筑中的設(shè)計(jì)選用宜遵循下列原則：1 根據(jù)室外平臺(tái)的條件和儲(chǔ)熱水箱（罐）宜靠近用水點(diǎn)的原則選用整體式或分體式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；2 家用熱泵熱水系統(tǒng)宜選用承壓式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；3 以地面水為水源且水質(zhì)總硬度較低的地區(qū)可選用直接加熱的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。 公共建筑宜針對(duì)不同的建筑類型和用水性質(zhì)，其生活熱水系統(tǒng)可采用各種分類系統(tǒng)的合理組合。 當(dāng)太陽能熱水系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)中的用水點(diǎn)設(shè)有冷11熱水混合器或混合龍頭時(shí)，冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)在配水點(diǎn)處壓差不應(yīng)大于 。5 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般規(guī)定 太陽能和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應(yīng)納入建筑給水排水設(shè)計(jì)，并應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 太陽能和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的垂直管線不應(yīng)直接明敷在建筑外墻上（設(shè)備平臺(tái)和擱板位置除外） ，且不得敷設(shè)在建筑物的風(fēng)道內(nèi)。 太陽能集熱器 集熱器的最佳安裝朝向宜為正南，若受條件限制時(shí)，其偏差允許范圍在正南177。30176。以內(nèi)。在偏差允許范圍以外的集熱器安裝應(yīng)通過日照模擬計(jì)算確定得熱量并經(jīng)能效評(píng)價(jià)后實(shí)施。 集熱器的安裝傾角，應(yīng)根據(jù)熱水的使用季節(jié)和地理緯度確定：1 偏重考慮春、夏、秋三季使用效果時(shí)，θ=φ；2 偏重考慮夏季使用效果時(shí)，θ=φ（0~10）176。；123 偏重考慮冬季使用效果，θ=φ+（0~10）176。式中：θ——太陽能集熱器的安裝傾角（176。） ； φ——集熱器安裝地的地理緯度（176。） ，從附錄 A 查得。 集熱器的布置應(yīng)避開建筑物的遮擋。集熱器與前方遮光物或集熱器前后排之間的最小距離可按下式計(jì)算： D=Hcot Xs （ ）式中：D——集熱器與前方遮光物或集熱器前后排之間的最小距離（m） ； H——遮光物最高點(diǎn)與集熱器采光面最低點(diǎn)之間的垂直高差（m） ；Xs——建筑物所在地太陽高度角 (176。)，從附錄 A 查得；對(duì)季節(jié)性使用的系統(tǒng)，宜取當(dāng)?shù)卮呵锓终?12 時(shí)的太陽高度角；對(duì)全年性使用的系統(tǒng)，宜取當(dāng)?shù)囟寥照?12 時(shí)的太陽高度角。 集中式太陽能熱水系統(tǒng)的集熱器可通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)相結(jié)合的方式連接成集熱器組。集熱器組的串聯(lián)和并聯(lián)的管路應(yīng)同程布置，當(dāng)采用異程布置時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施保證循環(huán)效果。 集中式的太陽能集熱器陣列，可采用強(qiáng)制循環(huán)方式、定溫放水的非循環(huán)方式或者強(qiáng)制循環(huán)與定溫放水組合的方式。 集熱器總面積應(yīng)符合下列規(guī)定：1 直接加熱系統(tǒng)太陽能集熱器需要安裝的總面積可根據(jù)用戶每13日的用水量和熱水溫度要求以及當(dāng)?shù)靥栞椪樟坑?jì)算，按下式確定：　　　　　　?。?）)1(ρLcdTienwcJftCQA????式中： Ac——直接加熱系統(tǒng)集熱器總面積（m 2） ；Qw——日均熱水用水量（L） ，按《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50555 ）中的平均日節(jié)水用水定額取值，并考慮一定的同時(shí)使用率；C——水的比熱，C=（kJ/kg℃） ； tend——儲(chǔ)水箱內(nèi)水的終止溫度（ ℃） ； ti——水的初始溫度（℃，與 JT 取值相同月份的冷水平均溫度） ； f——太陽能保證率，無量綱（~） ； 根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽輻照量、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及用戶要求等因素綜合考慮后確定。ρ——水的密度，； JT——當(dāng)?shù)卮悍?、秋分所在月（全年使用）或冬至所在月（冬季使用）集熱器采光面上月均日輻照量[kJ/（m 2d）]，按附錄A 選??； ηcd——基于集熱器總面積的全日集熱效率，無量綱，具體數(shù)值根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實(shí)測(cè)結(jié)果確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取 ~ 。 ηL——管路及儲(chǔ)水設(shè)施熱損失率，無量綱；14 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，對(duì)于真空管型集熱器可取 ~ ；對(duì)于平板型集熱器可取 ~ 。 2 間接加熱系統(tǒng)太陽能集熱器總面積的計(jì)算可根據(jù)專業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算。間接系統(tǒng)集熱器總面積也可按下式計(jì)算： 　　　　　　 　　　　　（ ）)1(hxccinAUA????式中： Ain——間接加熱系統(tǒng)的太陽能集熱器總面積（m 2） ； Ac——直接加熱系統(tǒng)太陽能集熱器總面積（m 2） ； U ——集熱器總熱損系數(shù)[W/（m 2℃）]； 對(duì)平板型集熱器，U 宜取 4～6W/（m 2℃） ；對(duì)真空管集熱器，U 宜取 1～2W/（m 2℃