小型别墅太阳能供暖系统设计+CAD图纸(3)
我国大气污染，保护生态环境，都将发挥十分重要的作用。
3.提高人民的生活质量。随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高，夏热冬冷地 建筑太阳能供暖系统设计 2
区的建筑中提供采暖和生活热水也成为城乡居民的实际生活需求。因此，利用太阳能解决
冬季采暖问题，可以节省能耗，居住舒适，可以使城乡居民的生活质量大为提高[3]
。
随着国民经济的发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，而常规能源的大量
使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为可再生能源的一种，取之不尽，用之不竭，同
时又不会增加环境负荷，将成为未来能源结构中的重要组成部分。我国属太阳能资源丰富
的国家之一，年辐射总量大约在3300-8300MJ/ m2
，全国2/3以上面积地区年日照小时数大
于2000h，每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤，具有太阳能利用的良好条
件[4]
。在建筑能耗中，生活热水、供暖能耗占了相当的比例,比如在北方地区供暖能耗约
占我国建筑总能耗的36％，利用太阳能来满足供暖这些低品位能耗的要求具有巨大的节
能效益，因此，太阳能供暖技术越来越受到人们的重视。
太阳能供暖是以太阳辐射为热源，补偿建筑物的耗热损失，以文持室温达到一定标准
的一种新型供暖方式，既节约常规能源，又减少环境污染，可以说是一种既节约能源又符
合环保要求的绿色供暖方式。我国西北、东北、华北较寒冷地区十几年来建设了数以万计
的太阳采暖房，一般初始投资较常规建筑增加10% ~20%，节能率达50% ~70%，投资偿还
年限低于10年[5]
。通过分析，在城市建筑中有效利用太阳能供暖，不仅可以减少供热系统
初始投资和文护管理费用，保证居住环境舒适，同时会取得较好的节能效果[6]
。
2 设计概况
2.1 工程概况
本工程是利用太阳能为上海市一栋两层别墅供暖，该别墅层高为3米，建筑面积约630
平米，其中有健身房、活动室、餐厅、厨房、卧室、大厅、书房等主要房间。该系统设计
的主要内容有建筑文护结构耗热量的计算，采暖系统以及热水系统方案的选择与确定，散
热器的选择，太阳能集热器选型和集热面积的计算，蓄热水箱容积的计算以及水力计算。
2.2 设计依据
2.2.1 建筑概况
1）外墙：厚度为 240mm 的砖墙；外水泥砂浆抹灰加浅色喷浆，厚度为 20mm；加
气混凝土保温层，厚度为 120mm；内粉刷加油漆，厚度为 20mm。
2）外窗：双层透明中空玻璃，窗高1.8m。
3）外门：双层实木。
4）内墙：240mm 普通砖墙，两侧有20mm 水泥砂浆抹面，涂白色外墙涂料。
5）一层顶棚：水泥砂浆抹面，厚度为 20mm；现浇钢筋混泥土楼板，厚度为 70mm；
麻刀灰抹面，厚度为 20mm。
6）二层顶棚：水泥砂浆抹面，厚度为 20mm；泡沫混泥土保温层，厚度为 100mm。
现浇钢筋混泥土楼板，厚度为 70mm；麻刀灰抹面，厚度为 20mm。
7）屋面：砖红色粘土装饰瓦屋面，瓦材下面设 100mm 保温层。
2.2.2 文护结构热工参数
表 1.2 文护结构热工参数表
2.2.3 室外气象参数
上海位于北纬31度 11分，东经121度29 分，平均海拔6m；
名称 传热系数 W/(m2
· ℃)
外墙 0.88
外窗 3.01
外门 2.33
内墙 1.00