精品資料（2021-2022年收藏）云南師范大學(xué)太陽(yáng)能熱水器課程設(shè)計(jì)

1、附錄：封面格式 太陽(yáng)能熱利用技術(shù)課程設(shè)計(jì)學(xué)院： 能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 專業(yè)： 新能源科學(xué)與工程 班級(jí)：15新能源B班 學(xué)號(hào)：1543207000078 姓名： 袁裔軒 2017 年 12 月太陽(yáng)能熱利用技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目戶用太陽(yáng)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)原始資料1.氣象資料該建筑位于 昆明市 ；查得室外氣象資料為：經(jīng)度： 102°41 ；緯度： 25°01 ；海拔： 1892.4m ；日平均太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度： 11.884（MJ/m2） ；室外平均溫度： 8.2° ；室外平均水溫： 7° 。 2. 其他設(shè)計(jì)參數(shù)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)能提供3-5人日常生活熱水，水

2、溫不低于50。二、設(shè)計(jì)任務(wù)在全國(guó)范圍內(nèi)選擇一座城市，根據(jù)該城市的氣象和地理?xiàng)l件，設(shè)計(jì)一套戶用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，熱水用量能提供3-5人日常生活使用（沐浴用熱水按60kg/人計(jì)算，其他熱水用量按相關(guān)資料估算），不考慮輔助能源。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1、集熱器類型及規(guī)模（面積、管數(shù)）確定；2、貯水箱容積的確定；3、系統(tǒng)循環(huán)方式的確定（若為強(qiáng)制循環(huán)需確定水泵流量及揚(yáng)程）；4、太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的合理布置（集熱器安裝傾角、方位角的確定）；5、太陽(yáng)熱水系統(tǒng)支架設(shè)計(jì)；6、各部件材料選擇（材質(zhì)、規(guī)格型號(hào)）；四、設(shè)計(jì)要求在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立完成上述設(shè)計(jì)內(nèi)容，并在課程設(shè)計(jì)完成時(shí)提供以下設(shè)計(jì)成果：1、完成

3、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算書的編寫；2、設(shè)計(jì)圖紙主要包括：（1）太陽(yáng)熱水系統(tǒng)供熱原理圖（含屋面安裝方位示意）；（2）太陽(yáng)熱水器總體裝配圖；（3）集熱器結(jié)構(gòu)詳圖；（4）熱水箱設(shè)計(jì)圖；（5）太陽(yáng)熱水器支架裝配圖；（6）太陽(yáng)熱水器支架零件圖；（7）設(shè)備及主要材料表。五、設(shè)計(jì)時(shí)間 共10天。 太陽(yáng)能熱利用技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄第一章 總論1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求·····················&#

4、183;······························1.2原始資料及設(shè)計(jì)依據(jù)·················&#

5、183;·································1.2.1氣象資料···············

6、;····································1.2.2其他設(shè)計(jì)參數(shù)············

7、·······································第二章 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的供熱量計(jì)算········&#

8、183;·········································第三章 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的比較、選擇·····

9、·····································3.1太陽(yáng)集熱器的選擇···········&

10、#183;·······································3.2循環(huán)方式的選擇········

11、83;··········································3.3安裝方式的選擇······

12、;·············································第四章 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)··

13、3;················································4.1集熱器

14、3;·················································

15、3;4.1.1真空管參數(shù)、管數(shù)、安裝方式的確定···········································4.1.2傾角、方位的確定·

16、··················································

17、4.2系統(tǒng)水箱·················································

18、;··4.2.1儲(chǔ)熱水箱容積、參數(shù)、材質(zhì)的確定··········································4.2.2補(bǔ)水箱·&

19、#183;·················································4

20、.3安裝與固定·················································

21、;··4.4管路安裝··············································

22、3;····第五章 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的安裝···········································

23、83;·······5.1太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)施工工藝流程圖·······································

24、3;····5.2設(shè)備及主要材料表············································

25、;·······第六章 參考文獻(xiàn)及成果裝訂········································

26、3;··········第一章 總論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求在全國(guó)范圍內(nèi)選擇一座城市，根據(jù)該城市的氣象和地理?xiàng)l件，設(shè)計(jì)一套戶用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，熱水用量能提供4個(gè)人的日常生活使用（沐浴用熱水按60kg/人進(jìn)行計(jì)算，其他熱水用量按相關(guān)資料估算），不考慮輔助熱源。1.2 原始資料及設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1氣象資料該建筑位于 昆明市 ；查得室外氣象資料為：經(jīng)度： 102°41 ；緯度： 25°01 ；海拔： 1892.4m ；日平均太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度： 11.884（MJ/m2） ；室外平均溫度

27、： 8.2° ；室外平均水溫： 7° 。 1.2.2 其他設(shè)計(jì)參數(shù)該太陽(yáng)熱水系統(tǒng)能提供4個(gè)人的日常生活熱水，水溫不低于50（每人每天用水量為60kg）。第二章 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的供熱量計(jì)算直接式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)集熱器總面積可根據(jù)用戶的每日平均用水量和用水溫度確定，按下式進(jìn)行計(jì)算： Ac=QwCp(tend-ti)JT cd(1-L)式中Ac- 直接系統(tǒng)集熱器總面積,m2；Qw-日平均用水量,kg,通常與生活水平、生活習(xí)慣和氣候條件等因素緊密相關(guān)，可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r取規(guī)范規(guī)定的最高日用水定額的某一百分?jǐn)?shù)作為太陽(yáng)集熱系統(tǒng)的計(jì)算依據(jù)；Cp-水的定壓比熱容， kJ/(kg·)；te

28、nd -貯水箱內(nèi)水的設(shè)計(jì)溫度,;ti-水的初始溫度,;JT-當(dāng)?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系哪昶骄仗?yáng)輻照量,MJ/m2;-太陽(yáng)能保證率, % ; 根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽(yáng)輻照、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性及用戶要求等因素綜合考慮后確定， 宜為30% - 50% ;cd-集熱器的年平均集熱效率; 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值宜為0.25-0.50，具體取值應(yīng)根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)試結(jié)果而定;L-貯水箱和管路的熱損失率; 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值宜為0.20-0.30;表1 太陽(yáng)能保證率表 資源區(qū)劃年太陽(yáng)輻照量指標(biāo)/(MJ/m2·a)短期儲(chǔ)熱系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率/%季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率/%類地區(qū)=670040-6060-70類地區(qū)5400-6

29、70020-4040-60類地區(qū)4200-540010-2020-40類地區(qū)4200=1010-20根據(jù)氣象資料可以得到以下數(shù)據(jù)：Qw=4×60kg=240kg.tend=50.ti=7.Cp=4.18KJ/(kg·).JT=11884KJ/m2.根據(jù)表一，昆明在、類地區(qū)之間，為了保證使用效果，取50%；cd依據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，為了能夠達(dá)到較好的使用效果，取0.4；L依據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，為了能夠達(dá)到較好的使用效果，取0.3；所以系統(tǒng)所需的集熱面積為：Ac=QwCp(tend-ti)JT cd(1-L)=240×4.18×50-7×50%11884×0.4×（1-0.3）=6.48m2采用外徑為58mm,長(zhǎng)度為2.1m的真空管。第三章 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的比較、選擇3.1太陽(yáng)集熱器的選擇該系統(tǒng)選用全玻璃真空管集熱器。全玻璃真空管由玻璃管、太陽(yáng)能吸收膜、真空夾層、外玻璃管、支撐卡子、吸氣劑組成。當(dāng)太陽(yáng)光透過外管，照射到內(nèi)管外壁時(shí)，鍍有選擇性涂層的內(nèi)管外壁將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能，并傳給內(nèi)管中的工質(zhì)。由于內(nèi)、外管之間被抽成了真空，再加上選擇性涂層對(duì)太陽(yáng)光的高吸收率、低紅外發(fā)