太阳能热水系统给水计算：求大大们指点，对这一块一直都很迷惑。
水箱体积为6吨、供水范围：2-7层（高24米）、每户用水60L; 不知道用什么功率的泵和管径才合理，才能做到每根立管的流速基本一致。最好能给个计算过程及依据。
下面是系统图：
循环泵的型号
1、设计流量
单位面积集热器的循环流量
式中：G-太阳能辐照度，kw（kJ/s）；
η-太阳能系统集热效率，无因次；
ρ-太阳能系统工质的密度，kg/m3；
Cp-太阳能系统工质的定压比热容，kJ/（kg℃）；
Δt-计算时间，s；
ΔT-太阳能系统工质进出口温度差，℃；
qv-单位面积太阳能系统工质的流量，m3/s；
Kt——太阳辐照度时变系数，一般取1.5～1.8，取高限对太阳能利用有利。
根据我公司集热器性能及系统设计工况计算，在循环温差为8℃时，每平米集热器的循环流量为0.014 L/(s•㎡)。
对于太阳热水系统，集热循环管路为闭合回路，则管道计算流量为循环流量，按下列公式计算：
式中：q—循环流量，L/h；
QS—集热循环流量L/(h•㎡)；
A—太阳能集热器的总集热面积。
则49组集热器系统的循环流量为18.62m3/h；51组集热器系统的循环流量为19.38m3/h。
2、管径计算
循环管及给水管网管径确定依据
式中： ——设计流量，
——管道计算内径，
——流速，
上式中流速的确定，根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，P117中表5.5.8中规定，通过技术经济分析，并考虑室内环境产生噪声允许范围来选用，见下表：
热水管道的速度
公称直径㎜ 15～20 25～40 ≥50
水流速度m/s ≤0.8 ≤1.0 ≤1.2
49组、51组集热器系统循环主管道管径为DN80。
3、集热循环所需水压
集热循环泵的扬程计算公式为：
式中：HX——太阳能集热系统循环水泵扬程，m；
hjX——集热系统循环管路的沿程与局部阻力损失，m；
hj——集热循环流经集热器的阻力损失，m；
hz——集热器顶与水箱最低水位的几何高差，m；
hf——附加压力，2～5m；
(1)给水管道的水头损失
管路的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失，即管路压降。热水管网的水头损失应遵守下列规定：
A、管段沿程水头损失
根据水力学的基本原理，循环热水管网的沿程水头损失可按水力坡降进行计算，公式如下：
式中： —管段的沿程水头损失，kPa或mmH2O；
—水力坡降，即单位长度的沿程水头损失，kPa/m；
—管段长度，m；
管道单位长度沿程水头损失应按下式计算：
式中：i—单位长度沿程水头损失（kPa/m）；
dj—管道计算内径，m；
qg—给水设计流量，m3/s；
Ch—海澄﹒威廉系数，查表可得。
海澄﹒威廉系数
管材 Ch值 管材 Ch值
塑料管、内衬（涂）塑料管 140 衬水泥、树脂的铸铁管 130
铜管、不锈钢管 130 普通钢管、铸铁管 100
计算得出单位长度沿程水头损失系数：49、51组集热器系统为0.26（kPa/m）。
B、局部水头损失
式中： ——局部水头损失， ；
——局部阻力系数；
——管道中流速， ；
——重力加速度， 。
由于管网中局部配件较多，如三通、弯头、阀门等，局部阻力系数各不相同，水头损失计算过程繁琐，可按管道的连接方式，采用管件当量长度法计算。管件当量长度的含义是指：管（配）件所产生的局部损失大小与同管径某一长度管道所产生的沿成水头损失相等。亦即该长度为该管（配）件的当量长度。
当管道的管（配）件长度资料不足时，可按管网沿程损失的百分数估算局部水头损失，生活给水系统中采用25%—30%。根据太阳热水系统的性质，按经验取沿程水头损失的30%。
集热循环为等程布置，流经管路最长度为220米。
hjx＝0.26×220×（1＋30%）=74.36（kPa）≈7.436mH2O；
(2)集热器顶与水箱最低水位的几何高差hz=7.2m；
(3)集热循环流经集热器的阻力损失 0.26m；
则集热循环所需扬程为：49组系统
51组系统基本同49组系统。
三、补水电动阀的确定：
电动阀口径：d＝
式中：d――管径，m
――流量， /s
――流速，1m/s
上式中流速的确定，根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，表3.6.9中规定，考虑经济技术条件及噪音影响，取v=1.0m/s 。
生活给水管道的水流速度 表3.6.9
公称直径㎜ 15～20 25～40 50～70 ≥80
水流速度m/s ≤1.0 ≤1.2 ≤1.5 ≤1.8
经计算取DN=50追问
1、设计流量
单位面积集热器的循环流量
式中：G-太阳能辐照度，kw（kJ/s）；
η-太阳能系统集热效率，无因次；
ρ-太阳能系统工质的密度，kg/m3；
Cp-太阳能系统工质的定压比热容，kJ/（kg℃）；
Δt-计算时间，s；
ΔT-太阳能系统工质进出口温度差，℃；
qv-单位面积太阳能系统工质的流量，m3/s；
Kt——太阳辐照度时变系数，一般取1.5～1.8，取高限对太阳能利用有利。
根据我公司集热器性能及系统设计工况计算，在循环温差为8℃时，每平米集热器的循环流量为0.014 L/(s•㎡)。
对于太阳热水系统，集热循环管路为闭合回路，则管道计算流量为循环流量，按下列公式计算：
式中：q—循环流量，L/h；
QS—集热循环流量L/(h•㎡)；
A—太阳能集热器的总集热面积。
则49组集热器系统的循环流量为18.62m3/h；51组集热器系统的循环流量为19.38m3/h。
2、管径计算
循环管及给水管网管径确定依据
式中： ——设计流量，
——管道计算内径，
——流速，
上式中流速的确定，根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，P117中表5.5.8中规定，通过技术经济分析，并考虑室内环境产生噪声允许范围来选用，见下表：
热水管道的速度
公称直径㎜ 15～20 25～40 ≥50
水流速度m/s ≤0.8 ≤1.0 ≤1.2
49组、51组集热器系统循环主管道管径为DN80。
3、集热循环所需水压
集热循环泵的扬程计算公式为：
式中：HX——太阳能集热系统循环水泵扬程，m；
hjX——集热系统循环管路的沿程与局部阻力损失，m；
hj——集热循环流经集热器的阻力损失，m；
hz——集热器顶与水箱最低水位的几何高差，m；
hf——附加压力，2～5m；
(1)给水管道的水头损失
管路的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失，即管路压降。热水管网的水头损失应遵守下列规定：
A、管段沿程水头损失
根据水力学的基本原理，循环热水管网的沿程水头损失可按水力坡降进行计算，公式如下：
式中： —管段的沿程水头损失，kPa或mmH2O；
—水力坡降，即单位长度的沿程水头损失，kPa/m；
—管段长度，m；
管道单位长度沿程水头损失应按下式计算：
式中：i—单位长度沿程水头损失（kPa/m）；
dj—管道计算内径，m；
qg—给水设计流量，m3/s；
Ch—海澄﹒威廉系数，查表可得。
海澄﹒威廉系数
管材 Ch值 管材 Ch值
塑料管、内衬（涂）塑料管 140 衬水泥、树脂的铸铁管 130
铜管、不锈钢管 130 普通钢管、铸铁管 100
计算得出单位长度沿程水头损失系数：49、51组集热器系统为0.26（kPa/m）。
B、局部水头损失
式中： ——局部水头损失， ；
——局部阻力系数；
——管道中流速， ；
——重力加速度， 。
由于管网中局部配件较多，如三通、弯头、阀门等，局部阻力系数各不相同，水头损失计算过程繁琐，可按管道的连接方式，采用管件当量长度法计算。管件当量长度的含义是指：管（配）件所产生的局部损失大小与同管径某一长度管道所产生的沿成水头损失相等。亦即该长度为该管（配）件的当量长度。
当管道的管（配）件长度资料不足时，可按管网沿程损失的百分数估算局部水头损失，生活给水系统中采用25%—30%。根据太阳热水系统的性质，按经验取沿程水头损失的30%。
集热循环为等程布置，流经管路最长度为220米。
hjx＝0.26×220×（1＋30%）=74.36（kPa）≈7.436mH2O；
(2)集热器顶与水箱最低水位的几何高差hz=7.2m；
(3)集热循环流经集热器的阻力损失 0.26m；
则集热循环所需扬程为：49组系统
51组系统基本同49组系统。
三、补水电动阀的确定：
电动阀口径：d＝
式中：d――管径，m
――流量， /s
――流速，1m/s
上式中流速的确定，根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，表3.6.9中规定，考虑经济技术条件及噪音影响，取v=1.0m/s 。
生活给水管道的水流速度 表3.6.9
公称直径㎜ 15～20 25～40 50～70 ≥80
水流速度m/s ≤1.0 ≤1.2 ≤1.5 ≤1.8
经计算取DN=50追问
谢谢！！不过你给出的公式我看不见！还有您计算的管径是DN50那么是供水管的八跟立管全部才DN50 还是部分！！能再详细说明下吗？
追答把具体情况发我邮箱，可以给具体方案，三言两语说不清楚。
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考
第1个回答 2012-01-03
哈，集中集热分户计量系统，系统效率恐怕连25%都做不到。供水立管采用PPR吧，尽量细，2、3层De20，4、5层De25，6、7层De32。主供水De50单管供，供水泵采用PH-231E。信我（northsolar）你就照做。
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