一、太陽能熱水器使用水量和儲(chǔ)水箱容積
1.太陽能熱水器集熱面積的確定
太陽能熱水器集熱面積(采光面積)是根據(jù)熱水負(fù)荷,即水量和水溫、太陽能集熱器自身熱效率、系統(tǒng)熱效率以及使用時(shí)的氣象(如日照溫度,環(huán)境溫度,環(huán)境風(fēng)速)來確定的。經(jīng)計(jì)算,模擬實(shí)驗(yàn)和工程的實(shí)際驗(yàn)證,在北京地區(qū)采用普通平板太陽能集熱器,每平方米的集熱面積其輻射時(shí)間9:00~15:00時(shí),水溫設(shè)定在40℃~60℃時(shí),春秋季節(jié)可獲得日產(chǎn)水量60~80kg,夏季可獲得日產(chǎn)水量100~150kg,冬季可獲得日產(chǎn)水量20~30kg,年平均日產(chǎn)水量在70kg左右。若設(shè)計(jì)的太陽能熱水器的使用時(shí)間是以春夏秋這三個(gè)季節(jié)為主,該系統(tǒng)的產(chǎn)水量較之冬季的產(chǎn)水量大得多,所以將每平方米太陽能集熱器得日產(chǎn)水量設(shè)定為100kg。
2.太陽能熱水器使用水量的確定
太陽能熱水器通常主要是為滿足人們淋浴用水需要。淋浴用水的水溫與一般太陽能熱水的水溫相近,其用水量可參照國(guó)家頒布的《室內(nèi)給排水、熱力供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)來確定。其中淋浴水溫在40℃,每人每次的用水量是35~40L。當(dāng)然用水量不能生搬硬套,實(shí)際上有成人與孩子、男人與婦女的區(qū)別,這就看使用者對(duì)水量的要求或根據(jù)人員構(gòu)成比例情況來最終確定總的用水量。
3.太陽能熱水器儲(chǔ)水箱容積的確定
太陽能熱水器儲(chǔ)水箱的容積一般與總用水量有關(guān),事實(shí)上,總用水量加上儲(chǔ)水箱內(nèi)安裝的配件體積、熱膨脹預(yù)留溢水位置就是儲(chǔ)水箱的實(shí)際容積。但是,同樣儲(chǔ)水箱容積,使用水溫較高可增大集熱面積;反之,集熱面積不變,可適當(dāng)縮小儲(chǔ)水箱容積。
二、太陽能集熱器的安裝傾角
固定式太陽能集熱器要想獲得最大的太陽能量,就必須使太陽能集熱器的采光面在正午十分垂直于太陽光線。根據(jù)這個(gè)道理,通常規(guī)定:當(dāng)?shù)卮呵锓终?2:00垂直于太陽能集熱器法面的太陽能集熱器傾角就是設(shè)計(jì)的傾角,此時(shí)的傾角正與當(dāng)?shù)鼐暥认嗤R虼耍O(shè)計(jì)太陽能集熱器傾角就應(yīng)按當(dāng)?shù)鼐暥冉恰?/p>
三、建筑物屋面荷載與太陽能熱水器的風(fēng)載
1.建筑物屋面荷載能力的確定
太陽能熱水器絕大部分是安裝在建筑物上,建筑物的承載能力是設(shè)計(jì)安裝所必須掌握的數(shù)據(jù)。將一些實(shí)際工程上的太陽能集熱器布列經(jīng)比較,找出使用材料(金屬材料、混凝土材料)較多、質(zhì)量較重的結(jié)構(gòu)加以計(jì)算,其結(jié)果均能滿足絕大部分建筑物的荷載能力。因此設(shè)定:凡建筑物屋面荷載在150kg/m2以上均能安裝太陽能熱水器,對(duì)建筑物的使用壽命沒有影響。
一般來說,各種建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮了屋面荷載,并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果缺少資料,又拿不準(zhǔn)屋面荷載是否能承受裝置重量,就要采用一些措施,譬如設(shè)置支梁,但支點(diǎn)必須設(shè)在承重墻體上。
2.太陽能集熱器的風(fēng)荷載
太陽能集熱器的正面朝向?yàn)檎戏剑绻摰貐^(qū)全年的風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng),太陽能集熱器及其布列將負(fù)擔(dān)很大的風(fēng)壓,這就構(gòu)成被損毀的危險(xiǎn)。因此,在設(shè)計(jì)中對(duì)風(fēng)向、風(fēng)壓的考慮是不能忽視的重要環(huán)節(jié)。太陽能集熱器或太陽能集熱器布列的面積計(jì)算以北立面的面積為準(zhǔn),計(jì)算出總體風(fēng)荷載后確定相應(yīng)的防風(fēng)措施