太阳能工程设计常用公式

游泳池加热

（1）游泳池加热所需热量（Qj），为下列热量的总和：

a）池水表面蒸发散热量（QZ）；

b）游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导散热量（QC）； C）补充水加热所需热量（Qb）； 即 Qj＝Qz＋QC＋Qb

工程计算时一般取QC＝QZ·20%，则

Qj＝1.2QZ＋Qb

（2）池水表面蒸发散热量QZ计算公式：

Qz＝4.1868·γ·(ρb－ρg)（0.0174υf＋0.0229）A(760/B)

式中 Qz——池面水蒸发散热量（kJ/h）；

γ——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发气化潜能（kcal/kg），

（1kcal/kg＝4.1868kJ/kg）；

ρb——与游泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力（mmHg），查表； ρg——游泳池环境空气的水蒸汽压力（mmHg），查表；

υf——池水面上的风速（m/s），室内游泳池υf＝0.2～0.5m/s；

露天游泳池υf＝2～3m/s；

A——池水表面积（m2）； B——当地的大气压力（mmHg）。 （3）补充水加热所需热量Qb计算公式：

Qb＝α·qb·γ·（tr－tb）/T

式中 Qb——补水加热所需热量（kJ/h）；

α——热量换算系数，α＝4.1868kJ/kcal； qb——每日补水量（L）； γ——水密度（kg/L）； tr——池水温度（℃）； tb——补水水温（℃）； T——加热时间（h）。 （4）游泳池加热所需热量（Qj）：

Qj＝1.2QZ＋Qb ＝1.2×177＋49

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＝261.4kW/h

（5）泳池初次加热时间按36小时设计，所以考虑50%水面热损失，泳池初次加热所需

热量计算如下：

游泳池:Qcj＝(560000×1×18/36)/860＋(177kW/h×50%)＝414kW/h

（6）如果采用热泵加热，初次加热按全部热泵工作设计，游泳池热泵能效比5.0计，

热泵日工作时间全天24小时计算，则所需热泵功率： 游泳池:414kW/h÷5.0＝82.8kW/h； 一台10HP热泵输入功率为9.1kW/h; 82.8kW/h÷9.1kW/h≈10台

（7）游泳池采用10台10HP（9.06 kW）热泵机组加热，初次加热工作时间为36小时；

正常恒温(261.4KW/h÷5.0÷9.1≈10台)六台机组切换交替工作即可。

冲凉房热水系统耗热量计算

（1）淋浴用水部分共20个用水点，每个点设一个淋浴花洒，小时用水量及使用时间

按照公共浴室淋浴设计，供水时间选择为：按连续用水1小时计算；每个花洒每小时消耗40℃热水300L。

（2）设计小时耗热量计算方式：（定时供应热水系统Qh---设计小时平均秒耗热量）

Qh＝∑［qh(tr－tL)·n0·b·c·ρ］/3600

式中 Qh——设计小时耗热量（W）；

qh——卫生器具的小时用水定额（L/h），按规范GB50015-2003表选用； c——水的比热容（c＝4187J/kg·℃）；

tr——热水温度（℃）,按规范GB50015-2003表选用； tL——冷水温度（℃）；按规范GB50015-2003表选用； n0——同类型卫生器具数；

b——卫生器具的同时使用百分数，住宅、旅馆、医院、疗养院病房，卫生间内浴盆

或沐浴器可按70%～100%计，其它器具不计但定时连续供水时间应不小于2h，工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等的浴室内的沐浴器和洗脸盆均按100%计，住宅一户带多个卫生间时，只按一个卫生间计算； ρ——热水密度（kg/L）。 （3）设计小时耗热量： 代入公式

Qh＝∑［qh(tr—tL)·n0·b·c·ρ］/3600

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＝［300L/h(40℃-10℃)×20×100%×4187J/kg·℃×1kg/L］/3600 ＝209350W ＝209.4kW

（4）按小时耗热量计算所需55℃淋浴用热水量为：

补充的冷水温度10℃，混合后使用的热水温度40℃，则所需温度为55℃的热水所占比例为67%，即所需55℃热水量为： 300L/h×20×67%＝4020L/h （5）淋浴用水日用55℃热水总量为：

Q1＝4020L/h×1h＝4020L/d （6）贮水箱容积选择：

根据甲方用水特点，沐浴用水仅供学生训练后冲凉使用，每个花洒最大小时消耗量300L，可满足3～4人使用，1个小时即可满足60～80人使用（一个班次人数），选择1个4.0m3贮热水箱即可满足要求。 （7）机组选型配比：

设计热泵在最不利工况下运行时间为每天10h

按不利工况下考虑温度及结霜的影响取综合影响系数0.7 则热泵机组设计小时平均秒供热量（kW） Qg＝209.4kW×1h/10h ＝20.9kW

选择1台10HP热泵机组，制热量36.1kW×0.7≥20.9kW，即可满足要求。

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1 热水系统耗热量计算

1.1 热水系统最高日热水量计算公式：

Qr＝m·qr/1000

Qr——最高日热水量（m3/d）；

m——用水计算单位数（人数或床位数）； qr——热水用水定额（L/人·d或L/床·d）。

1.2 全日制供应热水的住宅、别墅、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）等建筑的集中热水供应系统设计小时热水量计算公式：

Qrh＝m·Kh·qr/24000

Qrh——设计小时热水量（m3/h）； m——用水计算单位数（人数或床位数）； Kh——小时变化系数；

qr——热水用水定额（L/人·d或L/床·d）；

表5.3.1-1住宅、别墅的热水小时变化系数Kh值

居住人数 ≤100 150 4.49 200 4.13 250 3.88 300 3.70 500 3.28 1000 2.86 3000 2.48 ≥6000 2.34 Kh 5.12 表5.3.1-2旅馆的热水小时变化系数Kh值

床位数 ≤150 6.84 300 5.61 450 4.97 600 4.58 900 4.19 ≥1200 3.90 Kh 表5.3.1-3医院的热水小时变化系数Kh值

居住人数 ≤50 4.55 75 3.78 100 3.54 200 2.93 300 2.60 500 2.23 ≥1000 1.95 Kh 1.3 定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等建筑的集中热水供应系统的设计小时热水量计算公式：

Qrh＝∑qh·no·b/1000

Qrh——设计小时热水量（m3/h）； qh——卫生器具的小时用水定额（L/h）； n0——同类型卫生器具数（人数或床位数）；

b——卫生器具的同时使用百分数，住宅、旅馆、医院、疗养院病房，卫生间内浴盆

或沐浴器可按70%～100%计，其它器具不计但定时连续供水时间应不小于2h，

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工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等的浴室内的沐浴器和洗脸盆均按100%计。住宅一户带多个卫生间时，只按一个卫生间计算。

1.4 最高日平均秒耗热量计算公式：

Qd＝QrCρr(tr－tL)/(24×3600) Qd——最高日平均秒耗热量（kW）； Qr——最高日热水量（m3/d）；

C——水的比热，C＝4187（J/kg·℃）； ρr——热水密度（kg/L）；

tr——热水设计温度（℃），按水加热器出水温度或贮水温度计算； tL——冷水设计温度（℃）。

1.5 设计小时平均秒耗热量计算公式：

Qh＝QrhCρr(tr－tL)/3600

Qh——设计小时平均秒耗热量（kW）； Qrh——设计小时热水量（m3/h）； C——水的比热，C＝4187（J/kg·℃）； ρr——热水密度（kg/L）；

tr——热水设计温度（℃），按水加热器出水温度或贮水温度计算； tL——冷水设计温度（℃）。

取ρr＝1kg/L，代入C值并换算单位后，公式为： Qh＝1.163Qrh(tr－tL)＝1.163Qrh△t △t—冷热水温度差（℃）。

1.6 设计小时热水量变通计算公式：

Qrh＝Qh/1.163(tr－tL)ρr Qrh——设计小时热水量（m3/h）； Qh——设计小时平均秒耗热量（kW）； ρr——热水密度（kg/L）。

1.7 冷水量、热水量和混合水量换算

Qr＋Ql＝Qm

Qr/Qm＝tm－tl/tr－tl

Qr、Ql、Qm——分别为热水量、冷水量、混合水量（L）； tr、tl、tm——分别为热水温度、冷水温度、混合水温度（℃）。

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