太阳能热水系统与建筑一体化应用技术规范

太阳能热水系统与建筑一体化应用技术规范1一般要求1.1太阳能热水系统应根据建筑物的使用功能、气候及安装条件等因素，选择类型及安装位置，并做到与建筑整体效果相互协调。1.2太阳能集热器的规格应与建筑模数相协调。1.3太阳能集热器连同支架、管路系统应与建筑同时设计，同时施工，同时验收并进行后期管理。1.4太阳能热水系统必须满足安全、适用、经济及美观要求，同时考虑安装维修方便。1.5在已有建筑上布置太阳能热水系统，必须经过建筑安全结构复核，满足建筑结构及其他安全性要求，同时不得影响相邻建筑的日照标准。太阳能热水系统应配置辅助加热装置，并应安装计量装置。2系统选用2.1按供热水范围可分为集中供热水系统、集中-分散供热水系统、分散供热水系统三种。2.2按运行方式可分为自然循环系统、强制循环系统及直流式系统。2.3按热水与工质的关系分为直接系统和间接系统两种。2.4按辅助能源装置安装位置可分为内置加热系统和外置加热系统。2.5按辅助能源启动方式可分全日自动启动系统、定时自动启动系统和按需手动启动系统。2.6太阳能热水系统的类型通常按下表进行选用。太阳能热水系统设计选用表建筑物类型居住住宅公共建筑低层多层高层宾馆医院游泳管公共浴室太阳能热水系统类型集热与供水范围集中供热水系统集中集热-分散供热水系统****分散集热-分散供热水系统*****系统运行方式自然循环系统*强制循环系统直流式系统*工质传热方式直接换热间接换热辅助热源安装方式内置加热系统****外置加热系统辅助热源启动方式全日自动启动系统**定时自动启动*按需手动系统***:表示可选；“*”表示不可选3系统设计3.1太阳能热水系统应遵循经济、节能、使用、安全及方便计量的原则进行，同时结合建筑形式及辅助热源及用户需求等条件进行设计。3.2系统集热器的总面积应符合下列规定：A、直接系统集热总面积可根据用户每天用水量计用水温度确定，按下式计算：式中：——太阳能集热系统采光面积，；——日均用水量；Kg——水的定压比热容，4.18；——储水箱内的用水温度，℃；——水的初始温度，按秋季℃；——太阳能保证率，30%-80%；——当地九月份（秋分所在月）每日辐照量平均值，16，100；——集热器全天集热效率，0.25~0.5；——管路及储水箱热损失率，0.2~0.3。B间接系统集热面积可按下式计算：AIN=Ac*(1+FRUL*Ac/Uhx*Ahx)式中AIN间接系统集热总面积，FRUL集热器总热损系数，w/(.℃)对平板集热器为（4-6）w/(.℃)对真空管集热器为（1-2）w/(.℃)具体数值以实际测试的结果为准。Uhx换热器的传热系数，w/(.℃)Ahx换热器的换热面积，3.3集热器的倾角应与当地的纬度一致，全玻璃真空管东西向水平放置的集热器倾角可适当减少。3.4太阳能安装在平屋面时，集热器可朝南或南偏西或南偏东小于30度的方向布置，水平放置时则不受朝向限制。集热器与遮挡物或集热器前后排最小间距可按下式计算：D=H*cotas其中D集热器与遮挡物或集热器前后排最小距离。H遮挡物最高点与集热器最低点的垂直距离。as太阳能高度角（取春秋分或冬至日正午12时的太阳高度角）4技术要求4.1太阳能热水系统应安全可靠，内置加热系统必须有保证使用安全的措施，并采取必要的防冻、防热、防雷及抗震等技术措施。4.2系统供水温度、水压及水质应符合现行国家标准的相关要求。4.3集中供热系统应设置热水回水管道，且保证干管和立管中的热水循坏；集中-分散供热系统应设回水管道，且保证干管、立管及支管中的热水循环；分散供水系统也应根据具体要求设置热水回水管道。4.4太阳能热性能应满足相关太阳能产品国家标准和设计要求，整个系统正常使用年限不少于10年。5建筑、水电与结构设计5.1在进行建筑布局时，应结合建设位置、气候等因素，满足太阳能系统设计安装的技术条件。安装太阳能的建筑应朝南向。5.2太阳能热水系统结构设计时应计算重力荷载、风荷载及地震作用效应。5.3建筑体型及空间组合应为太阳能采光创造条件，保证太阳能集热器有不少于4小时的日照时间。5.4太阳能热水系统管线不得穿过其他用户的室内空间。5.5建筑设计时应考虑太阳能系统防水、排水及检修的要求。5.6在安装太阳能的部位，应有防止集热器部件损坏后坠落伤人的安全防护设施。5.7屋面的坡度应结合太阳能集热器接受阳光的最佳倾角即当地纬度±10度来确定。破屋面与太阳能连接处应有可靠的防水措施。5.8集热器设置在阳台时，集热器支架与阳台栏板可靠连接，并预留安装位置，确保安全可靠，同时也要考虑建筑的整体美观，实现太阳能与建筑一体化，由太阳能构成的阳台栏板应有足够的刚度和强度。5.9结构设计时应为太阳能安装预埋连接件，其余墙面的锚固承载力大于其本身的设计值。轻质墙不能作为集热器的支撑结构。5.10太阳能热水系统应对超标的原水作水质软化，热水设计水温度时应充分考虑其特殊性，宜按国家标准《建筑给排水设计规范》GB50015推荐温度的下限温度。同时，热水系统的设备、管道及附件的设置也应符合其相关规定。5.11太阳能热水系统管线应布置合理，安全、方便，又不影响建筑的使用功能及外形美观。5.12热水系统的电气设计应满足其用电负荷及运行安全要求。用电设备应有可靠接地和断电等安全措施。5.13热水系统应有专门的供电回路，内置加热系统应设置漏电保护装置，保护电流不超过30mA.太阳能热水系统安装6.1一般要求6.1.1太阳能热水系统安装应符合设计要求。6.1.2安装前应单独编制施工组织设计。并不得损坏原建筑结构。6.1.3所用的材料必须有出厂合格证或合格检验证明。6.2支架基础6.2.1基础与建筑物连接应牢固可靠，有必要时应作好屋面防水。6.2.2有金属材料时应做好防腐处理。6.3支架6.3.1所用材料应符合设计要求，钢结构支架的焊接应符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205要求。6.3.2支架与主体结构连接应牢固可靠，同时应有抗风措施。支撑太阳能的金属结构应有可靠的接地。并作好防腐处理。6.4集热器6.4.1集热器间应按设计要求进行连接，保证不变形，不泄漏，还应保证方便装拆。6.4.2连接完毕后应作检漏试验，试验应符合设计及有关规范要求。6.4.3检漏合格后，方可进行管道保温施工，保温材料和厚度应符合设计及有关规范要求。6.5贮热水箱6.5.1水箱材质规格应符合设计要求，并与底座固定牢靠。6.5.2水箱应进行检漏试验，合格后方可进行保温处理，水箱内壁材料应无毒、卫生，能承受设计最高温度。6.6管路系统6.6.1太阳能热水系统管路安装应符合设计及现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242的相关规定。6.6.2水泵安装要符合厂家规定的方式安装，并应符合现行国家有关标准规定，水泵周围应留由检修空间，并做好接地和防雨防冻保护措施。6.6.3电磁阀应安装水平，阀前加装过滤网，阀后安装截至阀，同时应考虑更换方便。6.6.4承压管路及设备应做水压试验，非承压管路及设备应做灌水试验，试验方法应符合设计及有关规范要求。管路保温应在试验合格后进行，并应符合现行国家标准。6.7控制系统6.7.1电气线路施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程电线电缆施工及验收规范》GB50303的相关规定。6.7.2所有电气设备及其金属连接件应按规定做好接地处理。6.7.3传感器接线应牢固，且接触良好，并做好防水防冻处理。6.8管路压力试验6.8.1系统安装完毕后，在保温前应按有关规范要求做好水压或灌水试验。当温度低于零度时，应采取可靠的防冻措施，6.8.2试压合格后，对系统进行冲洗清理。6.9辅助加热装置6.9.1直接加热的电热管的安装应符合现行国家标准《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB50303的相关要求。6.9.2供热锅炉及辅助设备的安装应符合《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242的相关要求。6.10系统调试6.10.1系统安装完毕使用前必须对单机或部件及整个系统进行调试。6.10.2部件包括水泵、阀门、电磁阀、控制设备、监控设备及辅助加热设备等。调试包括下列内容：水泵的安装方向；电磁阀安装方向；温度、水位、时间等仪表应准确；电气控制系统动作准确可靠；防冻、超压、过热及漏电保护装置应工作正常；各种阀门开启灵活；辅助加热装置应达到设计要求，工作正常。6.10.3系统联动调试包括：调整水泵及电磁阀的控制阀门；电磁阀的工作压力应在设计压力范围内；温差、温度、水位、光照、时间等控制仪的控制区间或控制点应符合设计要求；调整个分支回路的调节阀门，使各回路流量平衡；调试辅助加热系统与太阳能加热系统向匹配。6.10.4系统调试完毕后，应连续运行72小时，系统主要部件的联动必须协调，无异常想象。6.11太阳能热水系统验收6.11.1一般要求太阳能热水系统验收分为竣工验收及分项工程验收，验收前应对其中的隐蔽工程进行现场验收，具体包括：预埋件或后制埋件；与主体结构的连接节点及封堵防水等节点；系统防雷接地节点。验收前应做到工完场清。施工方自检合格后，报监理或建设方组织验收，并做好记录，相关资料均应立卷归档。6.11.2分部分项工程验收分项工程验收应根据工程特点分期进行。对影响工程安全和系统性能的工序，必须在本工序验收合格后方可进入下道工序的施工，这些工序包括下面内容如下表所示：前道工序后道工序屋面防水工程屋面太阳能安装水箱承重及固定基座水箱就位预留管路验收建筑管道井封堵预留电气管线太阳能控制系统安装水箱检漏水箱保温管路系统水压试验管路系统保温太阳能支架固定基座集热器支架就位施工质量验收隐蔽工程隐蔽太阳能热水系统取出的热水应符合《城市供水水质标准》CJ/T206的规定。7太阳能系统竣工验收太阳能热水系统使用前应进行竣工验收，并应提供以下资料：设计证明文件及竣工图；主要材料设备的出厂证明及检验资料；屋面防水检漏记录；系统水压试验及水质检测记录；隐蔽工程验收记录；系统调试及试运行记录；系统热性能检验记录及工程使用维护说明书。附件1：定义与术语1准确度accuracy仪器指示被测物理量真实值的能力。同一个物理量趋于一致的量度范围。太阳辐射量solarirradiance太阳辐射的一个表面的功率密度，即单位面积上接受的辐射功率。太阳辐射度单位为W/㎡。3太阳辐射量solarirradiance单位面积上入射的太阳能量，是在指定的时间间隔内太阳辐射照度的积分。太阳辐射量的单位为兆焦每平方米（MJ/㎡）。4平板太阳能热水系统flatplatesolarwaterheatingsyem平板集热器与储水箱组成的太阳能热水系统。全玻璃真空集热管太阳热水系统all-glassevacuatedtubularsolarwaterheatingsystem全玻璃真空集热器与储水箱组成的太阳能热水系统。6玻璃-金属真空管集热管太阳能热水器glass-metalevacuatedtubularsolarwaterheatingsystem玻璃-金属真空集热器与储水箱组成的太阳能热水系统。7联集管manifold传输集热器件所获热能的部件。采光面积aperture非聚光的太阳辐射进入集热器的最大投影面积集热器倾角collectortiltangle太阳集热器采光平面与水平面之间的夹角储热水箱storagetank用于储存热能的容器箱体容积tankcapacity箱体充满流体时测得的体积部件components太阳热水系统的组成部分，包括集热器、出热水箱、泵、换热器和控制器温差控制器differentialtemperaturecontroller能测量出小温差，并用此小温差来控制泵及其他电器部件家用的domestic在住宅或小型商业建筑中使用的太阳热水系统solarwaterheatingsystem由装配完整系统将太阳能转换为加热水的热能的系统；可以包括辅助热源紧凑式slose-coupledcollectorstorage储热水箱临近的集热器，包括极热部件插入储热水箱中的热水系统。分离式remotestorage储热水箱离开集热器较远的热水系统闷嗮式integralcollectorstorage储热水箱与集热器是同一器具的热水系统周围空气的速率surroundingspeed在集热器或系统附近指定地点所测得的空气流动速率负荷load提供给用户的热能（例如以热水的形式）23轮廓采光面积contouraperturearea太阳光投射到集热器的最大有效面积。24贮热水箱容水量watervolumeofstoragetank起始温度时，贮热水箱中的水量。25单位面积日有用的热量dailyusefulenergypercontourapertureareaofdomesticsolarwaterheatingsystem一定日太阳辐照量下，贮热水箱内的水温不低于规定值时，单位轮廓采光面积贮热水箱内水的日得热量。26平均热损因素averageheatlossfactorofdomesticsolarwaterheatingsystem在无太阳辐照条件下的一段时间内，单位时间内、单位水体积太阳热水系统贮水温度与环境温度之间单位温差的平均热量损失。附件2：主要城市纬度城市纬度城市纬度城市纬度北京39°57′桂林25°20′宝鸡34°21′天津39°08′兰州36°01′深圳22°33′宁波29°54′西宁36°35′北海21°29′大连38°54′银川38°25′成都30°40′南昌28°40′乌鲁木齐43°47′重庆29°36′福州26°05′西安34°15′哈密42°49′杭州30°15′昆明25°02′厦门24°27′长春43°53′株洲27°52′安阳36°00′合肥31°53′广州23°00′通化41°41′济南36°42′开封34°50′大同40°06′青岛36°04′宜昌30°42′吉林43°52′郑州34°43′苏州31°21′本溪41°06′洛阳34°40′扬州32°15′敦煌40°09′武汉30°38′无锡31°35′四平43°11′长沙28°11′九江29°43′呼和浩特40°49′海口20°02′焦作35°14′承德40°58′南宁22°48′大庆46°23′39°57′附件3冷水的计算温度以当地最冷月平均水温资料确定，在无当地水温资料时参照下表：分区地区地面水温度地下水温度第一分区黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北、山西、陕西偏北部分，宁夏偏东部分46～10第二分区北京、天津、山东全部，河北、山西、陕西的大部分，河南北部，甘肃、宁夏辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分410～15第三分区上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部、湖南、湖北东部，河南南部515～20第四分区广东、台湾全部，广西大部分，福建、云南的南部10～1520第五分区贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南的地区，广西偏北的一小部分715～20附件4太阳能辐射量地区分布表等级太阳能条件年日照时数（h）水平面上太阳辐照量<MJ/（m2a）>地区一资源丰富区3200-3300>6700宁夏北部，甘肃北部，新疆南部，青海西部，西藏西部二资源较富区3000-32005400-6700河北西北部，山西北部，内蒙南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部，新疆南部三资源一般区2200-30005000-5400山东，河南，河北东南部，山西南部，新疆北部，吉林，辽宁，云南，陕西北部，甘肃东南部，广东南部1400-22004200-5000湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，陕西南部，安徽南部四资源贫乏区1000-1400<4200四川大部分地区，贵州附件5普通智能控制器与“光控”太阳能控制系统结构性能对比表项目光控集成智能化一体机（原配一体机）老一代半成品组装机（假冒原配一体机）光控技术新产品采用光控技术，利用光照能量的强弱自动控制上水，整个上水过程无需人工设置。无产品结构控制系统（水位、水温传感器）电加热器与水箱融为一体，按统一标准整体设计的集成水箱，原配出厂。在产品的结构上有明显特征。控制系统传感器、电加热器等所有部件均由安装工现场组装而成。不同之处，有些