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1.3.1 太阳能采暖和热水组合的系统 . 5
1.3.2 太阳能集中供热系统 . 5
1.4 太阳能采暖热负荷 . 8
1.4.1 太阳能采暖负荷特性 . 8
1.4.2 太阳能采暖对建筑物文护结构的热工性能要求 . 9
1.5 太阳能集热器类型与特点 . 10
1.5.1 太阳能集热器的分类 . 10
1.5.2 平板型太阳能集热器 . 10
1.5.3 真空管型太阳能集热器 . 10
1.5.4 太阳能集热器的四类面积定义及计算方法 . 11
1.5.5 太阳能集热器安装与连接 . 12
2 双系统热水供暖系统设计分析 . 14
2.1 太阳能集热系统负担的冬季采暖热负荷 . 14
2.1.1 太阳能集热系统冬季采暖热负荷计算方法 . 14
2.1.2 太阳能采暖系统采暖热负荷验证计算 . 15
2.2 U型管式全玻璃真空管太阳集热器 . 15
2.2.1 U型管式全玻璃真空管太阳能集热器结构 . 15
2.2.2 U型管式全玻璃真空管太阳集热器的热性能 . 15
2.3 蓄热系统设计 . 17
2.3.1 蓄热方式 . 17
2.3.2 蓄热量 . 17
2.3.3 贮热水箱 . 18
2.4 末端供暖系统水地暖 . 18
2.4.1 末端供暖系统散热设备分类 . 18
2.4.2 水地暖构成 . 19
2.4.3 水地暖设计要求 . 20
2.4.4 水地暖的优点 . 20
2.5 双系统热水供暖控制系统 . 21
2.5.1 双系统供暖自动控制系统 . 21
2.5.2 监控系统 . 21
3 设计计算 . 23
3.1 采暖热负荷 . 23
3.1.1 围护结构确定 . 23
3.1.2 冬季采暖热负荷计算 . 24
3.2 太阳能集热系统选型计算 . 26
3.2.1 太阳能集热器选型 . 26
3.2.2 太阳能集热器面积计算 . 26
3.2.3 集热系统设备型号参数 . 28
3.3 水力系统管网计算 . 28
3.3.1 水泵选型计算 . 28
3.3.2 水管水力计算 . 29
3.4 双系统热水采暖的经济性与环保效益 . 30
3.4.1 经济性可节能费用 . 30
3.4.2 系统环保性 . 30
3.5 设计计算总结 . 31
4 结论与展望 . 32
致谢 . 33
参考文献 . 34
1 绪论
近几年来由于环境污染问题的突显和大众环保意识的增强，温室气体排放造成的全
球变暖问题引起了国际社会的高度重视和广泛关注，利用可再生能源替代常规能源是改
变目前的能源结构最有效的途径。采暖在国内建筑用能中占据较大份额，北方地区采暖
占家庭能耗的一半以上，同时利用原煤作为采暖能源是造成冬季大气污染的主要根源。
因此,减少和替代采暖用煤最有效的途径是推广使用太阳能采暖等可再生能源技术。
在我国北方有长达四个月的采暖季，对原煤消耗是十分巨大的，所以在新建住宅小
区供暖中推广太阳能热水供暖系统是十分必要的，本文将以沈阳地区为例设计一套室内
双系统热水供暖系统。传统的太阳能利用方式中分散性、间断性和不稳定性的缺点也成
了实际应用中的阻碍。太阳能的分散性体现在，到达地球表面的太阳辐射能的总量尽管
很大，但是能源密度却是很低。平均来说，北回归线附近夏季晴天中午的太阳辐射强度
最大，大约为1.2kW/m2
，冬季大约只有其一般，而阴天则往往只有其五分之一。另一方