太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的選型

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1、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的選型提要：在太陽(yáng)能集中式熱水系統(tǒng)中會(huì)用到比較多的管道循環(huán)泵，來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的熱量吸收、轉(zhuǎn)移和交換。從式（2）可知：太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程取決于兩個(gè)因素，一個(gè)是水泵提升水的高度，另一個(gè)是系統(tǒng)循環(huán)回路的流動(dòng)阻力?！　?lái)源：山東德州飛天工貿(mào)有限公司　　0前言　　在太陽(yáng)能集中式熱水系統(tǒng)中會(huì)用到比較多的管道循環(huán)泵，來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的熱量吸收、轉(zhuǎn)移和交換。所以，循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程就成為一個(gè)比較關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，會(huì)直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)行效果，在此，對(duì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)中循環(huán)泵的選型做一詳細(xì)闡述?！　?太陽(yáng)能集中集熱—集中儲(chǔ)熱式系統(tǒng)中集熱循環(huán)泵選型　　1.1循環(huán)泵流量確

2、定　　對(duì)于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，集熱循環(huán)管路為閉合回路，管道計(jì)算流量為全部集熱器循環(huán)流量，按公式（1）計(jì)算：　　q＝Ａ·QS（1）式中：　　q—循環(huán)流量，L/h；　　A-太陽(yáng)能集熱器的總集熱面積，m2；　　QS—集熱循環(huán)流量,由于太陽(yáng)輻照量的不確定性，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的集熱循環(huán)流量一般按照每平方米集熱器的流量為0.01~0.02L/s考慮，即36~72L/（h·m　　2），對(duì)于真空管太陽(yáng)能集熱器可取低值，對(duì)于平板太陽(yáng)能集熱器取高值。假設(shè)，集熱循環(huán)流量取50L/（h·m2），太陽(yáng)能集熱器的總集熱面積為100m2，經(jīng)計(jì)算集熱器循環(huán)流量為5000L/h。水泵的流量選擇應(yīng)使水泵的工作流量在計(jì)算的集熱

3、循環(huán)流量附近。　　1.2水泵的揚(yáng)程　　太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵揚(yáng)程計(jì)算方法：　　H=（1.1~1.2）（Hs+Hx）（2）式中：　　Hs—太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)提升液體介質(zhì)（水）的高度，mH2O；　　Hx—太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)總流動(dòng)阻力（揚(yáng)程阻力和局部阻力之和），mH2O。　　從式（2）可知：太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程取決于兩個(gè)因素，一個(gè)是水泵提升水的高度，另一個(gè)是系統(tǒng)循環(huán)回路的流動(dòng)阻力。　　水泵提升水的高度等于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)太陽(yáng)能集熱器水位與水箱水位的高度。對(duì)于閉式循環(huán)回路，Hs=0。對(duì)于開(kāi)式循環(huán)回路，當(dāng)水箱與集熱器同在一個(gè)平面上，且最高水位一樣時(shí)，Hs=0；　　當(dāng)水箱與集熱器不在一個(gè)平面上，或雖

4、在一個(gè)平面上，但最高水位不一樣時(shí)，Hs等于二者最高水位的高度差?！　?集中集熱—分戶儲(chǔ)熱系統(tǒng)循環(huán)泵選型　　2.1系統(tǒng)原理圖(帶緩沖水箱)（見(jiàn)圖1）　　太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水儲(chǔ)存在樓頂大水箱內(nèi)，再通過(guò)循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)樓頂大水箱和樓下室內(nèi)小水箱之間的循環(huán)換熱?！　?.2換熱循環(huán)泵流量計(jì)算　　假設(shè)分戶換熱水箱的容量為100L，每個(gè)水箱內(nèi)置銅盤管式換熱器，換熱面積0.6m2。換熱水箱設(shè)計(jì)指標(biāo)為每日溫升30℃（20~50℃）每個(gè)水箱的換熱是均勻的。那么100L水箱一天升溫得到的熱量通過(guò)計(jì)算可為12540kJ?！　?shí)際工作中，因?yàn)樘?yáng)能供熱系統(tǒng)工作的持續(xù)性，實(shí)際換熱循環(huán)泵的工作時(shí)間一般為4~5h，不

5、會(huì)在最短時(shí)間1.43h內(nèi)完成，所以，換熱流量可以選小一點(diǎn)，具體范圍為：　　12540÷（4.18×4×8×0.7）=134（L）　　12540÷（4.18×5×8×0.7）=107（L）　　經(jīng)上述分析可看出，流量選擇時(shí)，根據(jù)換熱水箱的容量來(lái)選擇循環(huán)泵的流量，比如上述30個(gè)100L的水箱換熱，其循環(huán)泵的流量應(yīng)為3.21~4.02t/h。對(duì)于上述案例，其太陽(yáng)能集熱器面積為50m2左右，對(duì)于平板太陽(yáng)能集熱器集熱循環(huán)流量大約為3.5t/h，和換熱循環(huán)泵的流量基本接近?！　⊥ㄟ^(guò)上述分析可看出，對(duì)于有中間緩沖水箱的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的循環(huán)流量接近于水箱間的換熱循環(huán)流量，所以，對(duì)于無(wú)中間換熱

6、水箱的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，其循環(huán)泵的流量可按照太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的流量要求確定，即根據(jù)集熱器面積計(jì)算。圖2為系統(tǒng)效果圖?！　⊥ㄟ^(guò)上述的分析可幫助設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)時(shí)對(duì)循環(huán)泵的選型有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，在設(shè)計(jì)具體項(xiàng)目時(shí)，設(shè)計(jì)師可對(duì)不同情況做一個(gè)適當(dāng)?shù)男拚ＷC太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的使用效果。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的溫差循環(huán)泵一定是通過(guò)計(jì)算出來(lái)的，先根據(jù)自己計(jì)算結(jié)果，然后對(duì)照泵的性能曲線圖，選擇水泵！1、設(shè)計(jì)流量對(duì)于太陽(yáng)熱水系統(tǒng)，集熱循環(huán)管路為閉合回路，則管道計(jì)算流量為循環(huán)流量，按下列公式計(jì)算：式中：q—循環(huán)流量，L/h;QS—集熱循環(huán)流量,由于太陽(yáng)輻照量的不確定性，聯(lián)集管熱水系統(tǒng)的集熱循環(huán)流量無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算

7、，一般采用每平方米集熱器的流量為0.01～0.02L/s，即36-72L/(h·㎡)。A—太陽(yáng)能集熱器的總集熱面積。根據(jù)各地太陽(yáng)輻照量的不同以及四季沐歌多年的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，集熱循環(huán)流量通常按下表選取。集熱循環(huán)流量取值表表1.1.1地區(qū)集熱循環(huán)流量QsL/(h·㎡)青海、西藏70~80內(nèi)蒙、新疆60其他地區(qū)502、集熱循環(huán)所需水壓集熱循環(huán)泵的揚(yáng)程計(jì)算公式為：H=H1+H2+H3式中，H——建筑內(nèi)給水系統(tǒng)所需水壓，kPa；H1——水泵吸水管起點(diǎn)至最不利配水點(diǎn)（