民用建筑太阳能热水系统的集热器面积的计算
在民用开发太阳能开水系统计划中，怎么肯定集热器面积是一个万分紧要的题目，而集热器面积的精准计较又是一个对比繁杂的题目。
在西洋等发财国度，集热器面积的精准计较个别采取F-Chart软件、Trnsys软件或其余雷同的软件来举办，它们是按照系统所选太阳能集热器的刹时效率方程（经过实验测定）及装配场所（方位角和倾角），再输入太阳能开水系统应用本地的地舆纬度、平衡太阳辐照量、平衡处境温度、平衡开水温度、平衡开水用量、贮水箱和管路平衡热损失率、太阳能保证率等数据，按必定的计较机程序计较出来的。
但是，我国方今还没有将这类计较软件参与国度准则体例。按照我国方今的国情及现实工程的须要，国度准则GB-《民用开发太阳能开水系统运用技巧典范》提议了肯定集热器总面积的计较法子，个中离别规则了在直接系统和直接系统两种状况下集热器总面积的计较法子。
该典范之于是计较集热器总面积，而不计较采光面积或吸热风光积，是由于在民用开发装配太阳能开水系统的状况下，开发师关怀的是在有限的开发围护构造中太阳能集热器到底据有多大的空间。
直接系统的集热器总面积
直接系统集热器总面积可按照用户的逐日用水量和用水温度肯定，按下式计较：
（5-1）
式中，
AG——直接系统集热器总面积，m2；
Qw——日均用水量，kg；
Cw——水的定压比热容，kJ/（kg?℃）；
tend——贮水箱内水的计划温度，℃；
ti——水的初始温度，℃；
JT——本地集热器采光面上的年平衡日太阳辐照量，kJ/m2；
f——太阳能保证率，%；按照系统应用期内的太阳辐照、系统经济性及用户请求等要素归纳思索后肯定，宜为30%～80%；
ηcd——集热器的年平衡效率，%；按照阅历取值宜为0.25～0.50，详细取值应按照集热器产物的现实测试结束而定；
ηL——贮水箱和管路的热损失率，%；按照阅历取值宜为0.20～0.30。
对怎么采取式（5-1）中几个参数的详细数值，进一步议论以下：
（1）年平衡日太阳辐照量JT
年平衡日太阳辐照量JT也许从表5-2宇宙都会的年平衡气候参数中查出（本表仅列出部份都会，如需领会更多都会状况，请查阅另外关连材料）。各参数的含意讲解以下：
Hha——程度面太阳总辐射年平衡日辐照量，MJ／(m2?d)；
Hht——程度面太阳总辐射年总辐照量，MJ／(m2?a)；
HLa——倾角即是本地纬度歪斜表面上的太阳总辐射年平衡日辐照量，MJ／(m2?d)；
HLt——倾角即是本地纬度歪斜表面上的太阳总辐射年总辐照量，MJ／(m2?a)；
Ta——年平衡室外气温，℃；
Sy——年平衡逐日的日照小时数，h；
St——年平总日照小时数，h。
表5-2我国72个都会的年平衡气候参数
（2）太阳能保证率f
如上所述，太阳能保证率可按照系统应用期内的太阳辐照、系统经济性及用户请求等要素归纳思索后肯定，宜为30%～80%。
民用开发太阳能开水系统的太阳能保证率值可按表5-3引荐的界限采取。
表5-3我国各太阳能资本区的太阳能保证率值引荐界限
（3）集热器年平衡效率ηcd
如上所述，集热器年平衡效率可按照阅历取值宜为0.25～0.50，详细取值应按照集热器产物的现实测试结束而定。
假如集热器产物现实测得的刹时效率方程（一次方程）为：
（5-2）
式中，
η——以集热器总面积为基准的集热器效率，%；
η0——T*＝0时的集热器效率，%；
FRUL——集热器总热损系数，W/（m2?℃）；
T*——归一化温差，（m2?℃）/W。
（5-3）
式中，
ti——集热器工质出口温度，℃；
ta——处境空气温度，℃；
G——总太阳辐照度，W/m2。
在计较集热器年平衡效率时，关于式（5-3）中的集热器工质出口温度、处境空气温度和总太阳辐照度，都应取这些参数的年平衡值，即：
①年平衡系统进水温度
（5-4）
式中，
ti——水的初始温度（贮水箱初始温度），℃；
tend——贮水箱内水的计划温度（贮水箱堵塞温度），℃。
②年平衡处境空气温度
取本地的年平衡处境空气温度，可从表5-2查得。
③年平衡总太阳辐照度
（5-5）
式中，
JT——本地集热器采光面上的年平衡日太阳辐照量，kJ/m2；
Sy——本地年平衡天天的日照小时数，h。
按照式（5-3）计较赢得的归一化温差T*，再用刹时效率方程（5-2）计较或在刹时效率弧线图上查得集热器效率值，即为所需的集热器年平衡效率ηcd。
直接系统的集热器总面积
直接系统集热器总面积可按下式计较：
（5-6）
式中，
AIN——直接系统集热器总面积，m2；
AG——直接系统集热器总面积，m2；
FRUL——集热器总热损系数，W/（m2?℃）；
对平板型集热器，FRUL宜取4～6W/（m2?℃）；
对真空管集热器，FRUL宜取1～2W/（m2?℃）；
详细数值应按照集热器产物现实测试结束而定；
Uhx——换热器传热系数，W/（m2?℃）；
Ahx——换热器换热面积，m2。
在肯定直接系统的集热器总面积时，由于直接系统的换热器表里存在传热温差，使得在赢得不异温度的开水状况下，直接系统比直接系统的集热器运转温度稍高，形成集热器效率略为升高。
跟直接系统的讲解同样，尽管国度准则GB-给出了FRUL的引荐值，但也强调FRUL的详细数值应按照集热器产物的现实测试结束而定。至于换热器传热系数Uhx和换热器换热面积Ahx的数值，则也许从选定的换热器产物讲解书中查得。
本文为“北太所团体”首创
摘录自《热管式真空管太阳能集热器及其运用》
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