【正文】 型是太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵步驟，應(yīng)充分調(diào)研、合理選取。 安裝太陽能熱水系統(tǒng)的集熱器絕對不能以破壞屋面的原有防水保溫功能作為代價，在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品預(yù)設(shè)埋件。預(yù)設(shè)埋件及安裝形式多種多樣，可以根據(jù)廠家的安裝要求及相關(guān)標準圖集的要求設(shè)計、預(yù)留、安裝。安裝在除屋面外的集熱器、管線等同樣也不能破壞建筑物正常使用功能，并應(yīng)預(yù)埋相應(yīng)的套管和固定件。 太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)顧及建筑物美觀要求。不能破壞建筑造型的完整性，并應(yīng)充分注意集熱器反射所造成的光污染對環(huán)境的影響。管線的布置應(yīng)符合《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求，例如水管布置在煙道內(nèi)就是該規(guī)范明令禁止的。在外墻上明敷太陽能熱水系統(tǒng)的管道影響建筑的美觀，除非由建筑專業(yè)進行合理的偽裝或砌封。 集熱器 本條確定了太陽能熱水器的安裝方位。根據(jù)日照條件分析，條文所規(guī)定的朝向有利于最大限度地吸收太陽熱能，而且南偏西較之于南偏東更有利于吸收太陽輻射。 本條的規(guī)定也是根據(jù)日照條件的分析而得出的。但在工程實踐中，集熱器布置會受到屋面造型的影響，甚至?xí)筚N在平屋面上安裝，這樣肯定會影響最需要太陽熱量的冬季集熱效果。應(yīng)盡量將集熱器傾角做大，以便充分顧及冬季的集熱效果。迫不得已時應(yīng)結(jié)合廠家的產(chǎn)品對集熱器或集熱管布置進行處理，使效益最大化。 本條是針對呈若干排布置及前有遮光物的情況提出的布置間距。建議在居住建筑中盡量按顧及冬季使用的冬至日上午10時太陽高度角計算前后排間距。在場地條件允許的情況下應(yīng)適當(dāng)放大，使冬季的集熱器采光面上有充分的日照。 集中式太陽能熱水系統(tǒng)，若所有集熱器全部采用串聯(lián)形式，則集熱循環(huán)時的水頭損失過大，收集熱量時間過長，影響水溫的穩(wěn)定性，但可以相對節(jié)約管路。反之若全部采用并聯(lián)形式，雖然能使集熱時循環(huán)水頭損失減小，但總管路過長也不可取。因此，應(yīng)該二者合理結(jié)合。同時，一定要考慮集熱管的同程布置，除非有非常精確控制手段保證集熱器陣列內(nèi)任何一點都能均衡地將熱量輸出。另外，在直接用真空玻璃管充水集熱的集熱器要慎用串聯(lián)系統(tǒng)，以避免其中任何一根玻璃管破壞而造成整個系統(tǒng)癱瘓。 對于分離承壓式的太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)采用強制循環(huán)的方式收集熱量。而對于定溫放水式系統(tǒng)，則可以利用冷水壓力頂水收集熱量。 本條所列的公式是太陽能集熱器總面積計算的經(jīng)典公式。公式中的各項內(nèi)容都在符號解釋中列出了可供選擇的參數(shù)。設(shè)計者只要根據(jù)工程實際及經(jīng)濟、技術(shù)條件在各參數(shù)的上、下限范圍內(nèi)取值即可。如果是注重冬天使用效益的用戶，建議采用冬至所在月日均太陽輻照量。間接加熱系統(tǒng)中的換熱器換熱因子Fhx可以按下式計算：Fhx =式中 Fhx——換熱器因子，無量綱； FR——集熱器熱轉(zhuǎn)移因子，無量綱； UL——集熱器總熱損失系數(shù)。W/（m2℃）； （UA）hx——換熱器傳熱速度W/℃。但上式中的所有參數(shù)的取值都必須按廠家產(chǎn)品的技術(shù)性能確定。在間接式系統(tǒng)中，這是一個檢驗集熱器傳熱效益的重要公式。參數(shù)的獲得必須客觀、公正，以免影響集熱系統(tǒng)的整體計算。 儲熱水箱 理論上儲熱水箱應(yīng)根據(jù)產(chǎn)熱、用熱包括輔助加熱三者之間的變化曲線求得需要調(diào)節(jié)的熱量，換算出儲熱水箱的容積。但實際上這種曲線的取得有一定的難度，而且太陽能熱水系統(tǒng)的特點是使用時段基本上與集熱時段錯開。而附助加熱時段一般在使用時間段之前，也就是說，產(chǎn)熱時段與用熱時段是基本分開的。儲水箱的容積與產(chǎn)熱量（集熱面積）的關(guān)系更密切。儲水箱容積的大小直接影響到系統(tǒng)效率，容積越大，對太陽能的集熱效益越好，反之，則相反。當(dāng)然，容積過大會帶來負面效應(yīng)。首先水溫偏低，不得不使輔助加熱裝置經(jīng)常開啟。若容積大到經(jīng)常不能當(dāng)日使用完畢的情況，既會影響次日的集熱效益，又會無端浪費輔助加熱能源。因此在集中式太陽能熱水系統(tǒng)中，建議按最高日熱水使用量、綜合可布置的集熱面積產(chǎn)熱量及輔助加熱能力等因素后確定儲熱水箱的容積。 在分戶式系統(tǒng)中，結(jié)合集熱效益及經(jīng)濟性兩方面因素，儲熱水箱的容積與集熱面積直接關(guān)聯(lián)。有很多學(xué)者在研究二者之間的關(guān)系，因此得出了V/A約為50~70的經(jīng)驗公式。偏重于集熱效益的可以取上限，偏重水溫高而直接使用的可取下限。分戶式可向上限取值，集中式可向下限取值或突破下限根據(jù)計算取值。 儲熱水箱根據(jù)系統(tǒng)分類，分為承壓式和非承壓式，其中承壓式系統(tǒng)中的儲熱水箱是壓力容器，必須要有承壓能力的計算和等級的標注。并且應(yīng)有相關(guān)政府管理部門的壓力容器生產(chǎn)許可證。 太陽能熱水系統(tǒng)中的儲熱水箱，在夏天可能出現(xiàn)的高溫環(huán)境要比普通的電熱水箱更高。因為后者極限高溫可自行設(shè)定（70℃左右），而前者是不確定的，很可能會超過80℃。因此儲熱水箱的材質(zhì)應(yīng)達到系統(tǒng)耐高溫能力的要求。 承壓式儲熱水箱內(nèi)流速（層流或紊流）、使用的間歇性，立式和臥式安裝都會影響到水箱的有效儲熱容積。設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)充分考慮這些因素，趨利避害。 本條是對儲熱水箱保溫效果國家標準的重申。 本條所列的要求是對非承壓和承壓式儲熱水箱的常規(guī)要求。 輔助能源，不能全天候供能，無法像其它能源一樣按使用要求及時加熱。因此，太陽能熱水系統(tǒng)必須配備輔助加熱能源。能源種類應(yīng)視各種能源的經(jīng)濟價格和使用方便程度進行選擇。從使用的方便程度來衡量，首推用電作為輔助加熱能源。但電受負荷配置的影響，其熱流量無法與油和燃氣相比。故在某些經(jīng)濟價格合理的集中式熱水系統(tǒng)中，可以采用油和燃氣作輔助能源。若有廉價的城市熱源可資利用，則是更理想的選擇。 在浙江省大部分地區(qū)，會出現(xiàn)連續(xù)多日的陰雨天氣。在這種時段，太陽能熱水器的集熱功能幾乎完全喪失，因此有必要按不計太陽能熱水器集熱供熱能力來計算太陽能熱水系統(tǒng)的輔助加熱能力。也就是說，此時的熱水系統(tǒng)就是一種完全依靠輔助加熱的普通熱水系統(tǒng)。 輔助加熱系統(tǒng)采用直接加熱或間接加熱方式，應(yīng)視輔助能源的種類不同而選用，主要考慮水質(zhì)、水壓和加熱效益等因素。 熱交換器 本條主要說明太陽能集熱器收集熱量的方式可以選擇直接加熱和間接加熱。如采用間接加熱，則應(yīng)設(shè)置熱交換器。 熱交換器的使用會使總集熱效益下降，但其能夠適應(yīng)寒冷的氣候條件和較硬的原水水質(zhì),并且能采用技術(shù)手段使太陽能熱水系統(tǒng)啟動快而提高集熱效益。應(yīng)視安裝條件的不同進行合理選擇。 太陽能密度低，分散和不可控，因此要求熱交換器的設(shè)計能夠在不同的換熱溫度條件下仍有較高的集熱效益。 集熱循環(huán)泵、 集熱循環(huán)泵的流量與集熱面積大小相關(guān)。準確地說，應(yīng)以集熱器內(nèi)的水量為計算依據(jù)。確定流量時應(yīng)按集熱器內(nèi)水量除以集熱一次所設(shè)定時間作為設(shè)計流量。本文所列出的（）公式是一個經(jīng)驗公式。其實各種集熱器每平方米集熱面積內(nèi)水量是不盡相同的。因此，設(shè)計時應(yīng)自行計算比較合理（），尤其是大型集中式太陽能熱水系統(tǒng)。 集熱循環(huán)泵的揚程應(yīng)包括在設(shè)計流量條件下的循環(huán)供回水管路的水頭損失、流過集熱器的水頭損失及通過水泵本身和閥門、過濾器等的水頭損失。 集熱循環(huán)泵的啟閉，各個產(chǎn)品有不同的控制方式，本條所列出的方式只是其中一種常用的控制方式。 要求集熱循環(huán)泵靠近儲熱水箱是為了保證循環(huán)泵吸水安全。避免循環(huán)泵的設(shè)置位置過高（管網(wǎng)上端），而在循環(huán)泵吸水管上出現(xiàn)低壓或負壓釋氣現(xiàn)象，使循環(huán)泵出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、氣蝕等不利狀況。循環(huán)泵雖然功率小、噪音低，但不能忽視其對臥室、書房等有安靜要求房間的影響。 這是對普通水泵配件設(shè)置的常規(guī)要求。 管路設(shè)計 在直接加熱系統(tǒng)中，因水道相通，集熱循環(huán)管道的材質(zhì)及連接方式應(yīng)與熱水供回水管道相同，因此應(yīng)參照《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB500152003）中第5章的有關(guān)條款執(zhí)行。而在間接加熱系統(tǒng)中，集熱循環(huán)管的壓力、熱媒流體性質(zhì)各不相同，應(yīng)視具體情況選擇管道及連接方式。 太陽能熱水系統(tǒng)的集熱管道有一部分暴露在室外，在冬季的寒冷條件下，有可能被凍裂。因此要有技術(shù)措施使管道和集熱器不至被凍裂，例如采用集熱循環(huán)泵強制循環(huán)的方式防凍。在夏季，由于日照充沛可能使水溫過高，甚至達到接近沸點的水平，從而引起蒸發(fā)超壓等。因此也應(yīng)該有技術(shù)措施防止超溫、超壓等，例如采用強制循環(huán)、設(shè)瀉壓裝置等，甚至在夏季放空部分集熱器，以免水溫過高。另外，太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)選用具有更強溫度耐受力的管道和連接方式，可以采用薄壁銅管、不銹鋼管等。連接方式可采用焊接、卡壓式和環(huán)壓式等。選用塑料管時要充分注意其維卡軟化溫度是否與系統(tǒng)夏季可能出現(xiàn)的高溫接近，以免系統(tǒng)破壞或過快老化。 集熱管路過長而引起的熱損失，對總體集熱效益的影響很大。因此在技術(shù)上應(yīng)盡量縮短集熱循環(huán)管線，并采取合理的保溫措施。 本條是《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB500152003）中有關(guān)條款的重申?？蓞⒁娫撘?guī)范的相關(guān)條款。 本條是為了防止熱水系統(tǒng)中的熱水倒流至冷水系統(tǒng)，造成熱污染。 運行控制設(shè)計 太陽能熱水系統(tǒng)中各個分支系統(tǒng)采用全自動方式控制是系統(tǒng)能夠維持運行的必要條件。 輔助加熱設(shè)備的啟停有各種方式，但其宗旨是對太陽能熱水系統(tǒng)的一個補充。其原則是首先充分地利用太陽能，在太陽能不能滿足要求的情況下適時開啟輔助加熱裝置，保證熱水系統(tǒng)的供水品質(zhì)。也可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓╇妰r格政策，結(jié)合峰谷電差價選擇加熱時段，并按時段實行變溫控制，以使經(jīng)濟效益最大化。 保溫循環(huán)是中央熱水系統(tǒng)的基本要求。而分戶式系統(tǒng)中衛(wèi)生間數(shù)多于2個的別墅、排屋、躍層公寓等因熱水系統(tǒng)管路較長，不設(shè)保溫循環(huán)系統(tǒng)會在每次使用時放掉很多“無效冷水”，給使用帶來不便并浪費水資源。 本條只是規(guī)定了幾條初步的智能化管理功能。在針對具體工程時應(yīng)視具體情況予以擴展。7 系統(tǒng)安裝及驗收 系統(tǒng)安裝 本條是針對目前太陽能集熱器的設(shè)計不到位、施工安裝人員的技術(shù)水平差別較大而制定的，目的是在于規(guī)范太陽能集熱器的設(shè)計安裝，提倡先設(shè)計后安裝，禁止無設(shè)計而無序安裝。 強調(diào)太陽能熱水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)部件的防震、隔音，減少對附近環(huán)境的影響。 本條針對目前太陽能集熱器安裝比較混亂，部分太陽能集熱器安裝破壞了建筑結(jié)構(gòu)或放置位置不合理，以及未考慮自然災(zāi)害影響，存在安全隱患。本條對此提出了要求，以確保安全。安裝時應(yīng)結(jié)合設(shè)計施工圖文件和產(chǎn)品說明書進行施工和完善。 本條強調(diào)了集熱器擺放位置及支架的固定，以防止集熱器滑脫。 不同生產(chǎn)廠家的集熱器不同，集熱器與集熱器之間的連接方式有可能不同，應(yīng)防止連接方式的不正確出現(xiàn)漏水，并應(yīng)為集熱器長期運行的維護和更換提供條件。 在實際應(yīng)用中，太陽能集熱器會用到溫度、溫差、壓力、水位、時間、流量等控制。本條強調(diào)了傳感器的質(zhì)量和安裝注意事項。 系統(tǒng)驗收 承壓管道系統(tǒng)和設(shè)備水壓試驗的目的是檢查嚴密性及承壓能力，確保運行安全，避免在保溫和隱蔽之后再滲漏，以減少維修難度。非承壓管道系統(tǒng)和設(shè)備灌水試驗的目的是檢查系統(tǒng)的嚴密性、通水能力和靜置設(shè)備的滿水防滲漏能力。為了統(tǒng)一標準，規(guī)范檢驗方法，，其他特殊的試驗壓力值執(zhí)行具體條款的要求。灌水（滿水）試驗確定了滿水觀察的時間。水試壓和灌水（滿水）試驗要有批準的試驗方案，對高層建筑要分區(qū)、分段試驗，合格后再按系統(tǒng)整體試驗，試驗人員應(yīng)持證上崗。1. 中間控制閥門應(yīng)全部開啟。2. 注水時應(yīng)先開啟高處排氣閥門排氣，待水注滿后，關(guān)閉進水閥門，穩(wěn)定半小時后繼續(xù)向系統(tǒng)注水。3. 啟動加壓泵加壓，先緩慢升至工作壓力，停泵檢查、觀察各部位無滲漏、壓力隱定后，再升壓至試驗壓力，停泵穩(wěn)壓。在確認管道系統(tǒng)和設(shè)備試驗合格后，降至工作壓力，再做較長時間的檢查，確認系統(tǒng)的嚴密性和承壓能力試驗合格，填寫試驗記錄。4. 灌水（滿水）試驗應(yīng)注意管道和設(shè)備試驗的位差、管道的封堵、閥門的啟閉。檢驗方法：各種管道系統(tǒng)水壓試驗，都是在試驗壓力下觀測10min，~，然后降到工作壓力進行檢查，壓力應(yīng)保持不變，不滲不漏。設(shè)備試驗則是在試驗壓力下10min內(nèi)壓力不降、不滲不漏。靜置設(shè)備灌水（滿水）試驗應(yīng)在灌水（滿水）后，靜置24小時，觀察四周及底部是否滲、漏。水位不降，且無滲漏為合格。判定：管道系統(tǒng)和設(shè)備的水壓試驗及灌水試驗達不到標準，應(yīng)返修、整改至合格。