[发明专利]一种建筑节能热水的设计方法

权利要求书

1.一种运用建筑节能热水的设计方法，其特征在于具体步骤如下： 

（1）提高单位面积集热效率，加强保温；对太阳能热水器设置自动跟踪太阳的装置,时刻调整太阳能热水器的朝向和倾角，采用固定式或半固定式装置；

太阳能公式

太阳能保证率                                                   （1）

集热器的瞬时效率    （2）

集热板面积                    （3）

（2）增加辅助电加热功能，当太阳光不足时,通过电加热得到热水供应，电加热功率与产水量成正比, 1t热水需配备4kw电力；在全自动燃油炉联合供热水系统里,通过仪表或人工控制循环泵,白天太阳辐射照度满足要求时启动,在集热器吸收太阳能给蓄热水箱的水加热辐射量不足时,则经过全自动燃油(或燃气)炉加热后再供给用户；

平均日热水需能量：

               （4）

式中：-——时间段平均日热水用量,L；

——热水温度，℃

——水的初始温度，℃

c——水的定压比热容，kj/（kg·K）；

——水的密度，kg/L；

——内管道及内管道及贮水箱热损失率，取0．2，或根据时间段的平均环境温度结合

其他参数进行计算获得；如某时间段的天数为，则某时间段热水需能量为:

         （5）

全年热水需能量为：

              

    （6）

热泵循环的制热系数：

①理论压缩热泵循环的热平衡方程式

     Qc = Qe + Ne     （14）

在压缩式热泵循环中，高温热源或冷凝器的供热量Qc由低温热源或蒸发器取得的热量Qe与电能转变为热量Ne两部分热量之和；

② 压缩热泵循环的制热系数εh

 理论制热系数     （15）

实际制热系数

  ——工作有效系数 =0.45-0.75

                       （16）

（3）在建筑的进出水管处增设保温层和伴热带，热水管道选用的保温材料为硬质聚氨脂泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯塑料泡沫或岩棉中任一种；

（4）在建筑物屋顶加装屋顶接闪器，首先离热水器3米远处加装高出热水器顶部1．5米的避雷针，并做好接地，以防雷击；其次，从楼顶引入室内的太阳能热水器电源线、信号线、水管均应采用金属屏蔽保护；最后，在漏电保护开关后端加装电涌保护器，并做好接地，避免雷雨天气屋顶的太阳能热水器被雷电击中，造成安全隐患；

（5）推广太阳能集中供热系统和太阳能季节蓄能供热系统，太阳能集中供热系统可以为建筑提供生活热水与冬季供暖，太阳能集热器吸收的太阳能量由太阳能管网输送到蓄热水箱中,再通过供热管网输送到各家各户；多余的热量暂时储存在水箱中,供夜晚和阴天使用；太阳能季节蓄能供热系统是夏天太阳能集热器收集的热量除一部分供用户使用外,相当大的部分通过换热器送入蓄能装置中储存起来;冬季将季节蓄能装置中的热量提取出来,通过供热管网输送到用户末端；

太阳能热水系统年节能量计算公式：

               （7）

式中: ——— 太阳热水系统的年节能量( 产能量) ，MJ;

——— 太阳集热器面积，m2 ;

——— 太阳集热器采光面上的年总太阳辐照量MJ /m2 ;

——— 太阳集热器的年平均集热效率，%;

——— 管路和水箱的热损失率；

                                （8）

                    （9）

          （10）

 式中:——— 太阳热水系统的年产能量，MJ;

——— 太阳热水系统的某时间段产能量，MJ;

——— 太阳集热器采光面上的某时间段总太阳辐照量，MJ /m2 ;

——— 太阳集热器的某时间段平均集热效率，%;

——— 管路的某时间段热效率；

          （11）

                 （12）

        （13）

式中:———太阳热水系统的该时间段平均晴天日产能量，MJ;

——— 太阳集热器采光面上的该时间段平均晴天日太阳辐照量，MJ /m2 ;

——— 太阳集热器的该时间段平均晴天日集热效率，%;

——— 该时间段的天数，d;

——— 该时间段的折算晴天数，d；

（6）开发高效热管式太阳能热水器、分体式承压式太阳能热水器。