摘 要

在中国随着城市化进程，促进了建筑行业的快速发展，高层住宅的建设也出现了上升趋势。随着大规模和快速的建设住宅的建设，能源消费问题变得越来越突出。为了保持城市生态平衡，保护生态环境。太阳能热水系统被广泛的应用。

本课题是设计建筑日均10t/d的太阳能热水工程，建筑所在地为黑龙江省哈尔滨市，热水工程需要考虑全年运行，建筑为酒店结构。

太阳能热水系统它由太阳能集热器、储水箱、管道等组成。在中国真空管太阳能集热器已被广泛的应用到建筑上，而在欧洲平板式太阳能集热器较为常见。

在太阳能热水系统的设计这当中需要考虑的有下面这些内容

(1)一般太阳能热水系统包括太阳能集热器、太阳能配水管和储水箱。储水箱和配水管的布置与建筑的设计相匹配，这对太阳能在建筑中的运行影响很大。

(2)随着建筑高度的快速提高，满足所有居民对太阳能利用的要求是非常困难的，随着居民的增加，然而屋顶面积没有改变。建筑布局会对太阳辐射吸收性能产生影响。因此，为了优化太阳能的利用，应考虑区域规划。

(3)建筑表面不同的太阳能辐射强度和太阳能集热器安放位置的差异都会导致太阳能热水系统的集热效率和热水供应状况的差异。

在建筑设计的整个过程中，在建筑中应用太阳能技术应考虑到操作性和适应性。即综合考虑太阳能系统所需材料，系统的风格。还需要考虑到它的运行的区域条件以及建筑的风格，要与建筑风格相和谐。

关键词：太阳能热水工程 建筑 太阳能集热器

10t/d solar hot water project of building

Abstract

With the development of urbanization in China, rapidly advanced urbanization process encourages the fast development in the building industry. The construction of high-rise residential buildings appears to be on the rise. With the very big scale and fast speed residential building construction. Energy consumption issue is becoming more and more prominent. Solar water heating system has been widely used.

This topic is design solar hot water project of the daily 10t/d in the construction , the location of the building for the Harbin City in Heilongjiang Province, hot water projects need to consider the full year operation, the building for the hotel structure.

The solar hot water system is composed of a solar collector, a water storage tank and a pipeline. In China, vacuum tube solar collectors have been widely used in building, while in Europe flat type solar collectors are more common.

(1) The general solar hot water system consists of solar collectors, solar water distribution pipes and water storage tanks. The arrangement of the water storage tank and the water distribution pipe is matched with the design of the building, which has great influence on the operation of the solar energy in the building.

（2）With the rapid increase of the building height, it is very difficult to meet all the requirements of the use of solar energy for all residents. However, the area of the roof is not changed with the increase of the residents. Influence of building layout on solar radiation absorption performance. Therefore, in order to optimize the utilization of solar energy, regional planning should be considered.

(3) The difference of the solar radiation intensity and the position of the solar collector on the building surface will result in the difference of the heat collection efficiency and the hot water supply of the solar hot water system.

In the whole process of architectural design, the application of solar energy technology in the building should take into account the operability and adaptability. Comprehensive

consideration of the materials required for the solar system, the style of the system. Also need to take into account the regional conditions of its operation as well as the architectural style, to be harmonious with the architectural style.

Key words: Solar hot water engineering; building; solar collector

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1太阳能集热器研究和发展 1

1.2当前的能源形式 2

1.3太阳能系统在建筑中的应用 3

1.4课题内容 4

1.5本章小结 4

第2章 太阳能热水系统 5

2.1集热器 5

2.2系统的运行方式 7

2.3传热类型 8

2.4太阳热水系统的选型 10

2.5本章小结 10

第3章 太阳能热水系统设计 11

3.1集热器设计 11

3.1.1系统日耗热量、热水量计算 11

3.1.2设计小时耗热量、用水量计算 11

3.1.3太阳能热水系统热负荷的计算 13

3.1.4集热器采光面积计算 14

3.1.5太阳集热器的数量确定 15

3.2太阳能热水系统运行方式 16

3.3太阳集热器安装倾角的计算 16

3.4水箱设计 18

3.4.1水箱选型设计 18

3.4.2水箱支架及加强底座的设计 19

3.4.3太阳热水系统管道及水箱保温厚度计算 19

3.4.4储水箱的开孔位置设计 20

3.5太阳能即热循环系统泵的选型 22

3.6管网设计 24

3.7管路水箱热损失计算 27

3.8太阳能热水系统的能源消耗分析分析 30

3.9本章小结 32

第4章 总结与展望 34

4.1 总结 34

4.2 展望 34

参考文献 36

附 录 39

致 谢 45

第1章 绪 论

20世纪70年代以来，世界性的能源危机导致了世界各国对节约能源和开发利用可再生能源的重视^[1]。在常规能源越来越紧张和环境污染不断加剧的双从压力下，大部分国家加快了对新能源开发和利用的步伐。太阳能作为一种清洁的可再生的能源，已经成为了当前国际开发和利用的重点能源。这也推动了太阳能热利用，特别是太阳能技术迅速的发展^[2]。

在太阳能的利用过程中，人们利用太阳能热水系统来提供生活热水，这可以大大的节约能源费用减少居民的生活开支，太阳能热水系统有着诸多的优点备受大众的欢迎和追捧。在我国，随着农村人口向城市转移的过程中，大量的农村人口涌入城市，城市居民人口大量的增加，城市住宅也朝向高层住宅的方向上发展，高层住宅建筑将会成为太阳能热水工程的主要应用场所。由于我国人多地少，中高层住宅将是大中型城市的主要住宅类型。解决太阳能热水系统与建筑结构相容的问题是未来发展的方向^[3]。

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