【文章內(nèi)容簡介】 3。m176。C) a、 保溫層厚度計算 δ =3. （式 —— 6） δ —— 保溫層厚度（ mm）； dw—— 管道的外徑（ mm）； λ —— 保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)（ KJ/h m 176。C）； 第 15頁 t—— 未保溫的管道的外表面的溫度（ 176。C）； q—— 保溫后的允許熱損失（ KJ/m h）。 根據(jù)建設(shè)部 2020年頒布的《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施給水排水》中的規(guī)定，當管道中的流體的溫度為 60176。C時，允許的熱損如下 內(nèi)徑公稱尺寸（ mm） 20 25 32 40 50 70 允許熱損（ KJ/m h） DN 50 的管道（鋼）的外徑分別為 、 48mm、 60mm，未保溫的管道的外表面的溫度 t：由于鋼的導(dǎo)熱系數(shù)很大，管道壁又薄，所以可以認為管道的外表面的溫度和流體的溫度相等（誤差不超過 176。C）。 計算的保溫層厚度如下： b、結(jié)果驗證 和實際熱損 （ a） 模型的建立 由傳熱學(xué)公式可知，熱水通過管道壁和保溫層傳熱給空氣的過程總熱阻為 保溫材料厚（ mm） 公稱管徑（ mm） 聚氨脂 聚苯乙烯 聚乙烯 巖棉 25 24 29 36 43 40 25 30 36 43 50 25 30 36 43 r 3r 1t 1t 2t 3t 4r 2t 5 如圖所示是包裹著保溫材料的管道的橫截面。設(shè)管道中的熱水溫度為 t1,管道內(nèi)壁的溫度是 t2,管道和保溫材料接觸處的溫度為 t3,保溫材 料外表面的溫度為 t4,管道所處空間的溫度為 t5；設(shè)管道的內(nèi)徑是 r1,外徑是 r2,保溫材料的外徑是 r3。 設(shè)管道材料的導(dǎo)熱系數(shù)為λ 1,保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)為λ 2，管內(nèi)熱水和管外空氣與管壁間的對流換熱系數(shù)分別α α 2。 第 16頁 R=1/(2α 1π r1)+(lnr2/r1)/2πλ 1+(lnr3/r2)/2πλ 2+1/2α 2π r3 = R1+R2+R3+R4 （式 —— 7） 式中： R1—— 管內(nèi)對流換熱熱阻， R1=1/(2α 1π r1)； R2—— 管壁導(dǎo)熱熱阻， R2=(lnr2/r1)/2πλ 1； R3—— 保溫層導(dǎo)熱熱阻， R3=(lnr3/r2)/2πλ 2； R4—— 保溫層外對流換熱熱阻， R4=1/2α 2π r3。 熱水通過管道壁和保溫層傳遞給空氣的熱量為： q=(t1t5)/(R1+R2+R3+R4) （式 —— 8） 由于所計算的管道材料為鑄鐵、鋼或者銅，其導(dǎo)熱系數(shù)都很大，而且管道壁的厚度很小，所以其熱阻可以忽略，認為其外壁溫度和其中熱水的溫度相等；同時，為了計算的簡便可以將 R4忽略，這樣得出的結(jié)果將比實際的值偏大，但若在偏大的情況下任滿足表 ——3的要求 ，則精確的結(jié)果肯定也能滿足。 所以 q≈ (t1t5)/ R3=(t1t5)/(lnr3/r2)/2πλ 2 （式 —— 9） （ b）結(jié)果驗證 在采用同一種保溫材料并且厚度也相同的條件下，如果環(huán)境的溫度不相同，管道的熱損是不一樣的。為了驗證所選用的保溫層是否符合使用要求，現(xiàn)根據(jù)一月份（全年溫度最低的月份）的平均氣溫的高低來分別進行驗證。 公稱管徑（ mm） 保溫材料 導(dǎo)熱系數(shù) (KJ/hm176。C) 保溫層厚度 (mm) 不同溫度下一月份實際熱損（ KJ/hm） ≥ 10 ≥ 0 ≥－ 10 ≥－ 20 ≥－ 30 25 聚氨脂 24 聚苯乙烯 29 聚乙烯 36 巖棉 43 第 17頁 40 聚氨脂 25 聚苯乙烯 30 聚乙烯 36 巖棉 43 50 聚氨脂 25 聚苯乙烯 30 聚乙烯 36 巖棉 43 從上表可以看出，在所選用的保溫材料質(zhì)量合格（滿足國標或相關(guān)的行業(yè)標準）的情況下，上面計算出的最小厚度是滿足使用要求（熱損不超過規(guī)定值）的。 （ c）建議選用厚度 在實際工程中選用保溫材料的時候，其厚度不得低于上面列出的最小厚度。為了使管道保溫達到好的效果，建議保溫層厚度選用厚度值： 保溫材料 聚氨脂 聚苯乙烯 聚乙烯 巖棉 保溫層厚度 (mm) 30 35 40 50 系統(tǒng)管道的選擇 a、系統(tǒng)管道的選擇： 太陽能集熱循環(huán)管道：全部采用 DN32不銹鋼管和相應(yīng)的管件。 熱泵集熱循環(huán)管道：全部采用 DN32不銹鋼管和相應(yīng)的管件。 熱水取水管道：根據(jù)設(shè)計要求采用 DN70和 DN80的不銹鋼管 或采用Φ 75和Φ 90 PPR管 b、管道熱損失 (冬季溫度為 5℃時 ): QS=2π L(T1T3)/[ (LnR2/ R1)/ λ a+(LnR3/ R2/ λ b)] =2**(555)*300/ [ ()/ 44+ ()/]= W =17073kJ/h 管道每小時溫降 : Δ T= 17073 KJ/小時 /1200L/ = ℃ 第 18頁 c、管道保溫： 均 采用 30MM聚乙烯保溫管，外包鍍鋅薄板。 系統(tǒng)用水泵的選擇 a、 太陽能集熱循環(huán)泵 六棟樓 (6 套 )熱水系統(tǒng)各采用 2臺（一備一用） PH101E德國 WILO； b、 熱泵集熱循環(huán)泵 六棟樓 (6 套 )熱水系統(tǒng)各采用 2臺（一備一用） PH251E德 國 WILO； C、 冷水補水泵 六棟樓 (6 套 )熱水系統(tǒng)各采用 2臺（一備一用） PH101E德國 WILO； 電子水處理器的選擇： 六棟樓 (6 套 )熱水系統(tǒng)各采用 1臺高頻電子水處理器 。 1集熱器支架確定 依支撐面角度安裝。 1自動控制系統(tǒng) 該自動控制系統(tǒng)具有如 下功能： （ 1）、 6棟太陽能系統(tǒng)的控制中心設(shè)在物業(yè)管理中心機房，通過電腦實現(xiàn)遠距離控制。 （ 2）、水溫、水位，電流、電壓顯示。 （ 3）、水溫、時間可任意設(shè)定，實現(xiàn)任意恒溫供水，保證用戶 24小時連續(xù)熱水供應(yīng)。 （ 4）、自動溫差循環(huán)，系統(tǒng)熱效率高，并能充分利用陰天的低溫熱水。 （ 5）、水溫、水位雙路自控定溫上水，系統(tǒng)初次供熱水快。 （ 6）、供水管路實行自控恒溫循環(huán)，保證用戶隨開 隨 用熱水。 （ 7）、系統(tǒng)熱泵和太陽能制熱自動切換，并充分利用太陽能。 （ 8）、系統(tǒng)智能自控防過熱保護，儲熱水箱溫度超過 85度自動停止制熱 。 第 19頁 （ 9）、系統(tǒng)智能化運行，實現(xiàn)無人值守。 （ 9）、系統(tǒng)實現(xiàn)自動和手動切換。 1抗風壓計算 太陽集熱器最大受風面積為集熱器集熱面外形面積： S＝ A sin30176。＝ 176。＝ ㎡ 受力分析如下圖： 3 0 176。NGGF 拉F 風F 風yxN3 0 176。 福州地區(qū) 50 年一遇最大風壓為 ㎡即 700N/㎡， 因無反射器及頂置式水箱，減小了迎風面積，提高了集熱器抗風能力。吹北風時受力最大為： F 風 =700N/㎡ ㎡ = 840N 由以上受力分析列出 F 風 x+Gx=Nx F 風 y+Ny= Gy 其中 G＝ 75kg ＝ 735N F 風 x＝ F風 cos30176。＝ 840N ＝ F 風 y＝ F風 sin30176。＝ 840N ＝ 420N Gx＝ Gsin30176。＝ 735N = N 第 20頁 Gy＝ Gcos30176。＝ 735N = 則 Nx＝ F 風 x+Gx＝ + N＝ Ny＝ F 風 y— Gy＝ 420N— N＝－ 說明 Ny方向相反即