【文章內(nèi)容簡介】 ax ? （ 2） 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊 第 12 頁 共 29 頁 其中 d — 真空管內(nèi)管直徑； l — 真空管接受光照部分的長度； n — 每臺(tái)集熱器真空管支數(shù)； N— 常規(guī)串聯(lián)臺(tái)數(shù)（見上）； K — 富余系數(shù) 取 1~； NnldGNnld ...... ???? 估算 （ 3） 例 1： 已知： 17 支 210 熱管式聯(lián)集管集熱器 6 臺(tái)串聯(lián)，其估算流量為 Gmin=*60**((20+36)/1000)*17= l/min Gmax=*60***((20+36)/1000)*17*6= l/min l/min≤ G 估算 ≤ l/min 第 2 步 聯(lián)集管集熱器流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn) 太陽能熱水系統(tǒng)中所應(yīng)用的聯(lián)集管集熱器類型多樣，為了更準(zhǔn)確的對(duì)系統(tǒng)進(jìn) 行水力計(jì)算須對(duì)聯(lián)集管集熱器進(jìn)行流動(dòng)阻力特性實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)中要注意以下幾點(diǎn)： 1） 為了減少誤差，實(shí)驗(yàn)宜選用 2~3 臺(tái)集熱器串聯(lián)起來實(shí)驗(yàn)。 2） 實(shí)驗(yàn)中流量范圍在 minG ~ maxG 之間選取若干點(diǎn)。 3） 實(shí)驗(yàn)測量量有：進(jìn)出口壓力差、流量。 4） 實(shí)驗(yàn)裝置在同一水平面上，流量要求穩(wěn)定，流量上行下行各做一組。 5） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制壓差隨流量的變化曲線（ PG 曲線） 6） 用二次方程對(duì) PG 數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合 例 2： 已知： 20 支 U 型管聯(lián)集管集熱器（ 4 5）和 24 支椎形套管式熱管 聯(lián)集管集熱器通過實(shí)驗(yàn)獲得的 PG 曲線及擬合的 PG關(guān)系式為 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊 第 13 頁 共 29 頁 y = 2 + + y = 2 + 00 5 10 15 20流量l / m i n壓降MPaU 型管式熱管式 圖 2 聯(lián)集管集熱器壓降與流量的關(guān)系曲線 2 ???? GGP G∈ [1 16]l/min（ U 型管式聯(lián)集管集熱器） （ 4） 2 ???? GGP G∈ [1 16] l/min（熱管式聯(lián)集管集熱器） （ 5） 第 3 步 集熱器連接方案的初定 最初制定集 熱器連接方案時(shí)要綜合考慮以下方面： 1 普通真空管型聯(lián)集管集熱器串聯(lián)臺(tái)數(shù)不超過 10 臺(tái)； 熱管式聯(lián)集管集熱器串聯(lián)臺(tái)數(shù)不超過 8 臺(tái)； U 型管式聯(lián)集管集熱器串聯(lián)臺(tái)數(shù)不超過 6 臺(tái)。 2 當(dāng)集熱器并聯(lián)臺(tái)數(shù)過多，流量過大時(shí)宜選用多泵系統(tǒng)。 3 當(dāng)集熱器傾角不同、朝向不同或被遮擋時(shí)刻不同時(shí)宜選用多泵系統(tǒng)。 4 不同類型的集熱器盡量不串聯(lián)在一起。 5 盡量采用 Z 型連接，當(dāng)并聯(lián)臺(tái)數(shù)少、流量小時(shí)可采用 U 型連接。 6 盡量使并聯(lián)集熱器的管路連接做到同程同阻。 7 根據(jù)集熱器布置位置等具體情況確定集熱器的連接形式。 根據(jù)以上原則初步 確定集熱器的串并聯(lián)形式和水泵的安裝位置。 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊 第 14 頁 共 29 頁 第 4 步 太陽能熱水系統(tǒng)支路流量的確定 太陽能熱水系統(tǒng)中支路流量按下面的公式計(jì)算， tcElldzyxG??????? ???...1000...6 0 0 00?? （ 6） 其中 G —— 各支路流量， l/min zyx, —— 分別表示真空管支數(shù) /臺(tái)、串聯(lián)臺(tái)數(shù)、并聯(lián)級(jí)數(shù) d ———— 真空管內(nèi)管直徑， mm l ———— 真空管管長 ,m l? ———— 真空管在尾座、保溫層和水箱內(nèi)部分的長度 ,mm E———— 太陽輻射強(qiáng)度 w/m2 ?———— 集熱器集熱效率 c ———— 工質(zhì)比熱 ,J/kg ? ———— 工質(zhì)密度 ,kg/m3 t? ———— 進(jìn)出口溫差 ,℃ 上述公式中有三個(gè)量需要說明： 1 太陽輻射強(qiáng)度 E：根據(jù)當(dāng)?shù)靥栞椪涨闆r而定，一般為 600~800 w/m2 2 集熱器集熱效率η：根據(jù)集熱系統(tǒng)用途（平均集熱溫度）而定，一般為 30~55% 3 進(jìn)出口溫差 t? ：根據(jù)集熱器類型及集熱器串聯(lián)臺(tái)數(shù)而定，一般為 8~10℃ 例 3： 已知： 17 支 210 熱管式聯(lián)集管集熱器 6 臺(tái)串聯(lián)、 3 組并聯(lián)，其支路流量為 60000 3 ???? ??????? ??????G l/min 得三組并聯(lián)后的總流量為 l/min, 每個(gè)支路的流量為 l/min 所得結(jié)果在例 1 估算流量的范圍內(nèi)。 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊 第 15 頁 共 29 頁 第 5 步 太陽能熱水系統(tǒng)支路壓降的確定 得出各支路的流量后根據(jù)聯(lián)集管集熱器流量和壓降的關(guān)系函數(shù)就可以求得由集熱器產(chǎn)生的壓力損失。其中串聯(lián)集熱器壓降為各臺(tái)集熱器壓降的和，而并聯(lián)集熱器壓降相等。 例 4： 已知： 17 支 210 熱管式聯(lián)集管集熱器 6 臺(tái)串聯(lián)、 3 組并聯(lián)。 根據(jù)例 3 所得支路流量： G= l/min 根據(jù)例 2 所 得 PG 關(guān)系式： 2 ???? GGP 故單臺(tái)集 熱器壓降： ??????? . . 2P MPa 6 臺(tái)串聯(lián)、 3 組并聯(lián)后的總壓力為： 6= MPa 根據(jù)計(jì)算得出流量和壓降，如果兩者在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)即可進(jìn)行下面的計(jì)算，否則返回第 3 步重新選擇串并聯(lián)形式。 第 6 步 熱水系統(tǒng)管道水力計(jì)算 工程中一般按供水管均籌表（見表 1）和工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)初步確定管徑。表 1 中的數(shù)值表示對(duì)應(yīng)行標(biāo)所代表的管徑通過的流量相當(dāng)于此數(shù)值對(duì)應(yīng)列標(biāo)所代表的管徑通過流量的倍數(shù)。 表 1 供水管均籌表 管道口徑 6 8 10 15 20 25 30 40 6 8 10 15 20 25 30 40 1 16 30 60 88 1 14 28 41 1 13 19 1 2 11 1 1 2 1 1 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊 第 16 頁 共 29 頁 太陽集熱系統(tǒng)流量確定之后針對(duì)具體的管路可以計(jì)算出該支路的沿程阻力損失和局部阻力損失，即管路壓降。 熱水管網(wǎng)的水頭損失應(yīng)遵守下列規(guī)定： 單位長度水頭損失，應(yīng)按下列公式計(jì)算： 當(dāng) V： 0 0 8 9 ?????? ?? VdVi j (7) 當(dāng) V： jdVi ? (8) 式中 i—— 管道單位長度的水頭損失 (m/m)； V—— 管道內(nèi)的平均水流速度 (m/s)； dj—— 考慮結(jié)垢和腐蝕等因素后的管道計(jì)算內(nèi)徑 (m)。 局部水頭損失，宜按下列管網(wǎng)沿途水頭損失的百分?jǐn)?shù)采用： 1） 生活給水管