附录D 太阳能集热系统管路、水箱热损失率计算方法


D.0.1 管路、水箱热损失率(ηL)可按经验取值估算,也可按下列规定取值:

1 短期蓄热太阳能供热采暖系统应为10%~20%;

2 季节蓄热太阳能供热采暖系统应为10%~15%。

D.0.2 需要准确计算管路、水箱热损失率(ηL)时,可按本标准公式(D.0.3)~公式(D.0.5)迭代计算。

D.0.3 太阳能集热系统管路单位表面积的热损失可按下式计算:

标准附图

式中:

ql——管路单位表面积的热损失(W/㎡);

Di——管道保温层内径(m);

D0——管道保温层外径(m);

ta——保温结构周围环境的空气温度(℃);

t——设备及管道外壁温度,金属管道及设备通常可取介质温度(℃);

a0——管道外壁表面放热系数[W/(㎡·℃)];

λ——保温材料的导热系数[W/(m·℃)]。

D.0.4 贮水箱单位表面积的热损失可按下式计算:

标准附图

式中:

q——贮水箱单位表面积的热损失(W/㎡);

λ——保温材料导热系数[W/(m·℃)];

a——贮水箱外表面放热系数[W/(㎡·℃)];

δ——保温层厚度(m),对于圆形水箱保温:

D0——管道保温层外径(m);

Di——管道保温层内径(m)。

D.0.5 管路及贮水箱热损失率(ηL)可按下式计算:

标准附图

式中:

A1——管路表面积(㎡);

A2——贮水箱表面积(㎡);

Ac——系统集热器总面积(㎡);

G——集热器釆光面上的总太阳辐照度(W/㎡);

ηcd——基于总面积的集热器平均集热效率(%),应按本标准附录C方法计算。

条文说明

D.0.1 本条给出了管路、水箱热损失率(ηL)的推荐取值范围,该取值范围是在参考暖通空调、热力专业相关设计技术措施、手册、标准图等资料的基础上,选取典型系统,以代表城市哈尔滨、北京、郑州的气象参数进行校核计算后确定的。计算时应按当地的气象、太阳能资源条件合理取值;12月和全年的环境温度较低,太阳辐照较差的地区应取较高值,反之可取较低值。

D.0.2 本条给出了需要准确计算ηL的方法原则,即按本标准附录第D.0.3条~第D.0.5条给出的公式迭代计算。具体迭代计算的步骤是:

1 按第D.0.1条给出的推荐范围选取ηL的初始值;

2 利用本标准第5.2.2条中公式计算太阳能集热器总面积;

3 根据实际工程要求进行系统设计,确定管路长度、尺寸、水箱容积等;

4 利用本标准附录第D.0.3条~第D.0.5条给出的公式,根据系统设计和设备选型计算ηL的实际值;

5 ηL初始值和实际值的差别小于5%时,说明ηL初始值选择合理,系统设计完成;否则,改变ηL取值按上述过程重新设计计算。

在《太阳能供热采暖工程技术标准 GB50495-2019》内检索
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