设计应注意:热水系统的膨胀罐宜设在屋顶,可减少膨胀罐的容积。计算膨胀罐的容积时,系统水容积应包括闭式储热水箱的容积。
游泳池池水加热常用的太阳能热水系统:
特点:集热板放置在屋面,为间接加热。见图6。
设计应注意:
1、按平时运行耗热量计算集热板数量。初次池水加热供热量不足部分,由辅助热源供给,以节省投资;
2、池水加热不能采用直接加热;
3、板式换热器宜采用通水侧水头损失不大2m的产品,且板式换热器的材质宜选用316L。
集中热水系统设计思路及案例介绍:
设计小时耗热量:
设计小时耗热量:热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。
-《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版) 2.1.87
相关概念:设计小时热水量、平均小时耗热量、热水系统的小时变化系数。
全日热水供应系统与定时热水供应系统:
在全日、工作班或营业时间内不间断供应热水的系统为全日热水供应系统;在全日、工作班或营业时间内某一时段供应热水的系统为定时热水供应系统。
—《建筑给水排水设计规范》2.1.79A、2.1.79B
供热量与贮热量:
设计小时供热量:热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。—《建筑给水排水设计规范》2.1. 87A
贮热量:由水加热器、贮热设备储存的热水折算出的热量。
折算方式:贮热量=贮热水体积×热水密度×温差×比热。采用容积式水加热器时,耗热量、供热量和贮热量之间的关系为:供热量=耗热量-贮热量/T。
贮热量的调节作用:
1)调节供热量与最大小时耗热量的差值(容积式加热器);
2)调节供热量与设计秒耗热量之间的差值(半容积式热水器);
3)当系统无贮热量时(即热式、半即热式):
热源应满足设计秒耗热量的需求;
有可靠灵敏的温度控制装置;
传热系数:
传热系数K:在特定工况(流速、流态、换热界面材质等)下,表面式水加热器单位面积上传递热量的能力。该数值反映水加热器的工作效率。
传热系数≠导热系数,材质一定条件下,导热系数是定值,传热系数是变值;实际换热器的传热系数要通过实验测定。
影响传热系数的因素:1/K=1/α1 δ/λ 1/α2
α1-热媒向换热管内壁的对流传热系数,正比于热媒流速的0.8次方;
α2-换热管外壁向被加热水的对流传热系数,正比于被加热水流速的0.8次方;
δ-换热管壁厚、锈蚀和水垢的总厚度;
λ-热管壁、锈蚀和水垢的导热系数;
提高传热系数K的措施:
1)增大热媒与被加热水的流速,增加湍流程度,从而提高对流传热系数;
2)选用合适的加热器材质,控制锈蚀、结垢的情况;
系统组件:
加热设备:
加热设备的分类:直接加热、间接加热
直接加热:热水炉、热水器、加热水箱……
间接加热:水-水、汽-水热交换器(容积式、半容积式、半即热式、即热式等)……
贮热设备:开式(水箱)、闭式(水罐);贮热、贮热 加热(容积式加热器)。
水加热器的选用要求:
热效率高,节材、节能、节地;
热水侧阻力小(规范建议小于0.01MPa),有利于冷热水压力平衡;可靠、安全、易检修。
贮热设备的选用要求:
有效贮热容积系数大,低温区、滞水区少;
温控系统可靠,出水温度稳定。
不同水加热器的构造特点: