太阳能辅助采暖的设计计算

采暖计算要考虑最关键内容如下：

1、采暖热负荷的计算(必须的)

2、太阳能集热面积的计算

3、辅助能源功率的计算

4、室内（末端）散热器面积的计算

5、节约常规能源的计算

6、环保效益计算

1、采暖热负荷的计算：

采暖热负荷 heating load

指：在采暖室外计算温度下，为了保持室内设计计算温度，供暖系统在单位时间内需向建筑物供给的热量。

围护结构  building envelope

指：建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋顶、地板、地面和门窗等。分内、外围护结构两类。

目前《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015、《居住建筑节能设计标准》DBJ 11-602-2006、《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005以及《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95都规定建筑物耗热量应该按各种围护结构单位面积耗热量累计值来计算，只有通过计算才能得到相对准确的建筑物耗热量。我们不是专业设计院，没有计算软件，因此介绍两种热负荷估算的方法，一种是体积热指标估算法，另一种是面积热指标估算法。

按建筑物体积热指标计算采暖热负荷

1）计算公式和常用数据表

建筑物热负荷可用下式估算：
式中：q_nv—建筑物供暖体积热指标，W/(m³·℃)；见表4.1；

a—修正系数，见表4.2；

V—建筑物外轮廓体积，m³；计算方法见手册附录A；

t_w——采暖室外计算温度，℃；

t_np——室内平均计算空气温度，℃。

以XXX农村居民平房采暖系统进行计算说明：

① 建筑物外轮廓体积计算：该建筑座北朝南，东西向长12m，南北向宽6.5m ，高3m，外墙做50mm聚氨酯保温处理，吊顶做聚苯泡沫保温处理。外轮廓体积为：V＝12×6.5×3＝234m³。

②室内外温度确定：北京市冬季采暖室外计算温度为-9℃，门头沟山区室外平均温度要低2~4℃，按-13℃计算，tw＝-13℃。根据用户要求，冬季室内温度为16℃，故tnp=16℃。

③修正系数选择:门头沟区冬季室外计算温度为-13℃，根据表4.2选取-13℃时的值做为修正系数，故取a=1.354 。

④建筑物供暖体积热指标q_nv的选取：根据表4.1，按俱乐部<5000m³供暖面积，选取 qnv＝0.43 W/(m³·℃)。

⑤计算热负荷：把以上参数带入上式，Qn=1.354×0.43×234×(16 13)=3950.9(W)。

因此一天的热负荷是： 3950.9×24/1000= 94.8Kwh ,相当于341.4 MJ。

按建筑物面积热指标计算采暖热负荷：

计算供暖热负荷的另外一种方法是面积热指标估算法，各种建筑物单位面积耗热量见右表，根据建筑面积就可以计算出供暖热负荷。若为节能建筑，则需根据相应的节能百分比减少面积热指标。

按此方法重新计算门头沟区居民供暖热负荷供暖面积: 12×6.5=78㎡。

按一般住宅查表4.4 选取热负荷60W/㎡，由于该建筑作了很好的外保温，面积热指标取50W/㎡，则总热负荷为：Qn=50×78= 3900 (W) 。

与按体积热指标计算出的总热负荷(3950.9W)比较接近。

这两种方法的前提是需要知道建筑物的体积热指标荷面积热指标。

更准确细致的计算方法请参考《太阳能地板采暖设计施工指导手册》4.2节

q —建筑物耗热量指标，W/㎡；

q1 —单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量，W/㎡；

q2 —单位建筑面积的空气渗透耗热量，W/㎡；

q3 —单位建筑面积的建筑物内部包括炊事、照明、家电和人体散热的得热量，W/㎡。

2、太阳能集热面积的计算

太阳能保证率(solar fraction)：

  系统中由太阳能部分提供的热量占系统总负荷的百分率。

要计算太阳能集热器的面积，必须先定下来太阳能系统的保障率。(用通俗的话说就是：一点其他能源也没有，只靠太阳能供暖，在晴好天气，太阳能能提供百分之多少的能量)，这个数据是影响太阳能集热系统面积的关键值也是影响系统造价的关键因素。我们的设计一般按50％设计，估计平谷区其他公司的保障率也就是20％～30%。

根据2.1计算出了一天的总供热量，乘以太阳能保障率，就是太阳能集热系统需要提供的能量。这个值除以冬季单位面积集热器获得的太阳平均辐照量，就可以求出集热面积。

以2.1节计算出来的热负荷341.4MJ、太阳能保障率50％，冬季太阳平均辐照量为17MJ,热水系统效率为50％为例计算集热面积。 2/4 首页上一页1234下一页尾页