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【正文】 材、附件的使用，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50015的規(guī)定。 ，在全省各地各種建筑上設(shè)計(jì)安裝使用的太陽能熱水系統(tǒng)，根據(jù) 需求，性能要求也不同，有的供應(yīng)熱水，有的為建筑供暖，有的安裝在氣候炎熱的地區(qū)使用，有的安裝在氣候寒冷的地區(qū)使用，有些還要求系統(tǒng)集熱器具有建材的功能，設(shè)計(jì)作為建筑的屋面使用。 , ，設(shè)計(jì)安裝的系統(tǒng)應(yīng)具有相應(yīng)的防凍、防結(jié)露、防過熱、防雷、抗雹、抗風(fēng)、抗震等技術(shù)性能。 系統(tǒng)分類 本條文中共用熱水系統(tǒng)是我省對采用集中的太陽能集熱器和集中的貯水箱為建筑單元、一幢建筑或多幢建筑提供熱水的太陽能熱水系統(tǒng)的習(xí)慣稱呼。共用 戶用熱水系統(tǒng)是采用集中的太陽能 集熱器和分散的貯水箱為多個(gè)用戶、建筑單元或一幢建筑提供熱水的系統(tǒng)。戶用熱水系統(tǒng)是用戶單獨(dú)使用的小型太陽能熱水系統(tǒng)。 共用熱水系統(tǒng)、共用 / 戶用熱水系統(tǒng)和戶用熱水系統(tǒng)分別等同于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽熱水應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 GB 50364中的集中供熱水系統(tǒng)、集中 分散供熱水系統(tǒng)和分散供熱水系 37 統(tǒng)。 自然循環(huán)系統(tǒng)是利用水或傳熱工質(zhì)獲得太陽熱量時(shí)產(chǎn)生的密度變化，自然實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的水或工質(zhì)在集熱器與貯水箱之間或集熱器與換熱器之間循環(huán)集熱、儲(chǔ)熱的太陽能熱水系統(tǒng)。自然循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行不需要附加動(dòng)力，但 為保證系統(tǒng)白天正常工作，夜晚不發(fā)生倒流散熱，系統(tǒng)貯水箱的下循環(huán)管必須高于集熱器的上循環(huán)管。 強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)是利用水泵，迫使水或其它傳熱工質(zhì)通過集熱器進(jìn)行循環(huán)集熱的太陽能熱水系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行通常采用溫差控制。 直流系統(tǒng)是水或傳熱工質(zhì)一次通過集熱器加熱后，流入貯水箱或用熱水處供使用的非循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)。直流系統(tǒng)也稱定溫供水系統(tǒng)。直流系統(tǒng)中水或傳熱工質(zhì)具有壓力時(shí)，系統(tǒng)可用定溫電磁閥或變形合金溫控閥控制；直流系統(tǒng)中水或傳熱工質(zhì)不具有壓力時(shí)，系統(tǒng)用定溫控制器和水泵支持運(yùn)行。 太陽能熱水系統(tǒng)中水直接流經(jīng) 太陽能集熱器獲得熱量的系統(tǒng)稱為直接系統(tǒng)；水通過換熱器間接從流經(jīng)太陽能集熱器的傳熱工質(zhì)獲得熱量的系統(tǒng)稱為間接系統(tǒng)。間接系統(tǒng)具有獨(dú)立的，用換熱器連接起來的集熱回路和供熱回路；集熱回路使用的傳熱工質(zhì)可預(yù)設(shè)抗凍防腐功能，因此系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 戶用小型太陽能熱水系統(tǒng)的輔助加熱系統(tǒng)通常是內(nèi)置加熱系統(tǒng)；共用大型太陽能熱水系統(tǒng)的輔助能源加熱系統(tǒng)通常是外置加熱系統(tǒng)。在選擇、配置和維修更換上，外置加熱系統(tǒng)具有更大的便利性。 ；不直接相連，有一定距離的為分離式系 統(tǒng)。小型緊湊式系統(tǒng)通常叫做太陽能熱水器。強(qiáng)制循環(huán)的分離式系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，但有利于與建筑結(jié)合。 、金屬流道玻璃真空管集熱器、熱管真空管集熱器和金屬平板集熱器幾種類型。集熱器是太陽能熱水系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。 根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)性能要求和集熱器的熱性能、適用范圍正確選擇集熱器，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。因集熱器構(gòu)造、使用方式和工作原理不同，使用不同種類集熱器的熱水系統(tǒng)特點(diǎn)如下： 平板集熱器系統(tǒng) 系統(tǒng)工況與環(huán)境溫度比較，溫差小時(shí)效率高，溫差大時(shí) 效率低，效率隨溫差的下降變化能有效抑制系統(tǒng)過熱。此外平板集熱器使用壽命長、承壓能力好、耐侯性好、平整美觀，容易與建筑結(jié)合，容易串聯(lián)和并聯(lián)使用，構(gòu)成大型太陽能熱水系統(tǒng)。 玻璃真空管集熱器系統(tǒng) 38 系統(tǒng)工況與環(huán)境溫度比較，溫差小時(shí)效率稍低，溫差大時(shí)效率較高，效率隨溫差下降變化不大，不能抑制系統(tǒng)過熱。此外玻璃真空管需要通過聯(lián)箱參與系統(tǒng)循環(huán)，即使系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)，玻璃真空管集熱器也只能自然循環(huán)集熱，系統(tǒng)流速流量計(jì)算分配困難，構(gòu)成大型太陽能熱水系統(tǒng)也比較困難。玻璃真空管集熱器系統(tǒng)比較適合在寒冷地區(qū)使用和制備高溫?zé)崴?用。 金屬流道玻璃真空管集熱器系統(tǒng) 金屬流道玻璃真空管集熱器是玻璃真空管集熱器的改進(jìn)型集熱器。金屬流道玻璃真空管集熱器系統(tǒng)，熱性能上與玻璃真空管集熱器系統(tǒng)相似，系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成上與平板集熱器系統(tǒng)相似。 熱管真空管集熱器系統(tǒng)。 熱管真空管集熱器是使用透明真空管作為保溫層的金屬重力熱管太陽能集熱器，既然器內(nèi)沒有充滿的水或傳熱工質(zhì)，因此不會(huì)受凍損壞，但因?yàn)闊峁苌岫嗣娣e較小，工作溫度一般較高，系統(tǒng)水質(zhì)不好時(shí)易結(jié)水垢，導(dǎo)致系統(tǒng)工作效率下降。 熱管真空管集熱器系統(tǒng)熱性能上與玻璃真空管集熱器系統(tǒng)相似，系統(tǒng)設(shè) 計(jì)構(gòu)成上也與玻璃真空管集熱器系統(tǒng)相似。 ，使用時(shí)由能表達(dá)系統(tǒng)是否能夠獲得熱量的集熱器頂端與貯水箱底部的的溫度差控制運(yùn)行。運(yùn)行的動(dòng)力由系統(tǒng)循環(huán)水泵提供。對充滿系統(tǒng)，循環(huán)泵提供循環(huán)動(dòng)力即可。對回流系統(tǒng)，循環(huán)泵除提供循環(huán)動(dòng)力外，還要提供循環(huán)起始楊程，為此系統(tǒng)工作能耗變大，降低了系統(tǒng)的能效比。 39 系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) 選型是太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要步驟。只有正確選擇了太陽能熱水系統(tǒng)的類型，設(shè)計(jì)才有可靠的基礎(chǔ)。規(guī)程 按不同的要素進(jìn)行了簡單分類，但實(shí)際上太陽能熱水系統(tǒng) 還可劃分成更多的種類。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)功能、性能、形式等要求，將上列簡單系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)合，可構(gòu)成具有多樣特性、比較復(fù)雜的太陽能熱水系統(tǒng)。 常用典型太陽能熱水系統(tǒng)特性如下： 40 緊湊式自然循環(huán)戶用太陽能熱水系統(tǒng)。 簡稱為太陽能熱水器的系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)成簡單，安裝使用經(jīng)濟(jì)，但系統(tǒng)的貯水箱須高于集熱器；系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)、過高要求冬季供水溫度又無其它技術(shù)措施時(shí)，夏秋季存在比較嚴(yán)重的供水過熱現(xiàn)象，致使它作為建筑熱水系統(tǒng)使用受倒制約。 系統(tǒng)承壓、使用傳熱工質(zhì)、有輔助電 加熱功能的分離式強(qiáng)制循環(huán)平板集熱器太陽能熱水系統(tǒng)。 系統(tǒng)貯水箱可相對任意設(shè)置；系統(tǒng)抗冰凍、防腐蝕、防過熱性能可以預(yù)設(shè)；系統(tǒng)熱水不與空氣接觸，利于保證品質(zhì)；提供的熱水水壓與冷水供水水壓相近；提供的熱水水溫可以預(yù)設(shè)和控制；系統(tǒng) 在我省大部分地區(qū)使用，有集熱效率高 、使用壽命長、供水壓力與冷水壓力相近；耐侯性能好；平整美觀，利于與建筑結(jié)合等特點(diǎn)而具有應(yīng)用優(yōu)勢。 建筑師和建筑設(shè)備工程師在理解不同太陽能熱水系統(tǒng)性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就可以根據(jù)建筑物類型、使用要求、安裝條件等因素綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 本條主要從 達(dá)標(biāo)、經(jīng)濟(jì)、好用提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型的一條原則。 本條涉及的緊湊型自然循環(huán)戶用太陽能熱水系統(tǒng)，性能應(yīng)符合以上 。 基于物權(quán)清晰、方便管理和使用維修便利的要求，本條規(guī)定，在安裝和使用技術(shù)條件允許的前提下，住宅建筑應(yīng)優(yōu)先選用可設(shè)計(jì)安裝在建筑屋面、墻面和陽臺(tái)上的分戶太陽能熱水系統(tǒng)，或者加熱器作為建筑屋面、墻面、遮陽和陽臺(tái)欄板使用的分離式分戶太陽能熱水系統(tǒng)。而共用太陽能熱水系統(tǒng)與分戶系統(tǒng)比較，對同樣的用戶，因使用設(shè)備少、平均熱損小，設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)供熱水量可以根據(jù)用戶情況引入 ～ ，為此系統(tǒng)投資可以相對較少，使用效果可以相對較好，因此，其它建筑推薦選用共用太陽能熱水系統(tǒng)。 本條規(guī)定的理由見本規(guī)程第 。 我省和全國一樣，目前大量安裝使用的緊湊型戶用太陽能熱水系統(tǒng)是直插式玻璃真空管太陽能熱水器。直插式玻璃真空管太陽能熱水器獲得廣泛的推廣應(yīng)用，根本原因在于這種熱水器制造簡單、外形美觀、運(yùn)輸安裝方便和適用地區(qū)廣泛。但直插式玻璃真空管太陽能熱水器也有弱點(diǎn)： 不能承壓、安裝在平屋頂建筑上，不使用增壓泵供水壓力基本不能滿 足頂層住戶衛(wèi)生設(shè)備的供水壓力要求。 解決季節(jié)性供水溫度平衡問題困難，因此不采取其它技術(shù)措施，系統(tǒng)性能很難滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)中供水過熱的限定。 41 設(shè)計(jì)妥當(dāng)?shù)氖褂闷桨寮療崞鞯木o湊型戶用太陽能熱水系統(tǒng)，能比較簡單的解決直插式玻璃真空管太陽能熱水器難予解決的以上問題。 本條規(guī)定的理由見上條規(guī)定說明。 本條規(guī)定的理由見本規(guī)程第 。 因系統(tǒng)為非循環(huán)加熱系統(tǒng)，直流系統(tǒng)提供的定溫?zé)崴话銘?yīng)當(dāng)時(shí)或當(dāng)日用完。如有當(dāng)日使用不完的情況，為避免將隔日已經(jīng)變冷的余水排放、浪 費(fèi)，本條文規(guī)定系統(tǒng)應(yīng)有利用隔日余水的技術(shù)措施。 本條是為保證系統(tǒng)使用安全制定的專門條款。 本條含義同上條。 本條含義同上條。 本條含義同上條。 本條含義同上條。 本條含義同上條。 ，新建居住建筑按本規(guī)程要求設(shè)計(jì)安裝的太陽能熱水系統(tǒng)，應(yīng)該是節(jié)能、節(jié)水、穩(wěn)定可靠、滿足使用要求的熱水系統(tǒng)。而要求系統(tǒng)不受天氣影響，工作穩(wěn)定可靠、滿足使用要求，除對產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格要求外，使用其 它能源的輔助加熱裝置也不能少。 本條文的規(guī)定具有重要的實(shí)際意義，為節(jié)約用水，有條件的情況下，系統(tǒng)不但應(yīng)具備電輔助加熱功能，還要求電加熱水的時(shí)段、溫度可調(diào)可控，有條件的還應(yīng)該設(shè)置回水裝置。功能完備的太陽能熱水系統(tǒng)可以比較全面的實(shí)現(xiàn)用戶的愿望： 投資安裝一套熱水系統(tǒng)；每天最大限度的利用太陽能加熱生活熱水； 不管天氣情況如何，每天在預(yù)設(shè)的時(shí)間能使用不低于設(shè)定溫度的熱水； 每天在非預(yù)設(shè)時(shí)間能使用完全由太陽能加熱的水； 使用熱水時(shí)不用放出太多的冷水。 ，因我省其 它地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在差異，為此，我省除省會(huì)和地市中心城鎮(zhèn)新建居住建筑外，建筑設(shè)計(jì)選用太陽能熱水系統(tǒng)時(shí)，可根據(jù)具體情況決定是否配置輔助能源水加熱設(shè)備。 。作為本規(guī)范的強(qiáng)制性條款，本條規(guī)定特別強(qiáng)調(diào)了內(nèi)置輔助能源水加熱設(shè)備的系統(tǒng)，應(yīng)有保證使用安全的技術(shù)措施。而 42 在外置輔助能源水加熱設(shè)備的系統(tǒng)中，獨(dú)立設(shè)置的輔助能源水加熱設(shè)備通常都具有保證使用安全的裝置。為此本條款不再特別強(qiáng)調(diào)。 ，對所有配置輔助能源 水加熱設(shè)備的系統(tǒng)，使用輔助能源加熱水的時(shí)段和溫度都應(yīng)可調(diào)可控。 在帶有輔助能源加熱系統(tǒng)的太陽能熱水系統(tǒng)中，太陽能熱水部分為系統(tǒng)的節(jié)能部分，輔助能源加熱部分為系統(tǒng)的保障部分。內(nèi)置加熱系統(tǒng)的輔助能源加熱系統(tǒng)通常只對貯水箱上部的溫度相對比較高的水進(jìn)行加熱，外置加熱系統(tǒng)的輔助能源加熱系統(tǒng)則串聯(lián)在貯水箱的供熱水端使用。 系統(tǒng)運(yùn)行使用中，供水溫度設(shè)定后，系統(tǒng)提供的熱水溫度達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)中輔助能源加熱系統(tǒng)應(yīng)可按設(shè)定的方式全日自動(dòng)啟動(dòng)保證系統(tǒng)供水溫度，定時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)保證系統(tǒng)供水溫度和手動(dòng)啟動(dòng)保證系統(tǒng)供水溫度。 。系統(tǒng)回水運(yùn)行的起始時(shí)間和起始后運(yùn)行時(shí)間的長短，根據(jù)用戶的生活習(xí)慣和供水管網(wǎng)的大小調(diào)整、確定。 本條文基于節(jié)能和基本好用的原則，規(guī)定了系統(tǒng)每天設(shè)定的回水次數(shù)不宜超過 6次，每次回水運(yùn)行的時(shí)間不宜超過 15分鐘。 。用戶在室內(nèi)任意供水點(diǎn)使用熱水，都能觸動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行回水循環(huán)，使用戶在最短的時(shí)間用到熱水。另外從節(jié)約能源出發(fā)，系統(tǒng)可以設(shè)定觸動(dòng)無效時(shí)間，保證用戶使用熱水觸動(dòng)回水循環(huán)后，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)無 論如何使用熱水，都不會(huì)再次觸動(dòng)回水循環(huán)。系統(tǒng)每次回水運(yùn)行的時(shí)間和有用觸動(dòng)時(shí)間間隔的設(shè)置與建筑室內(nèi)溫度、供水管路長短和保溫情況直接相關(guān)。因一般戶用系統(tǒng)比較小，本條文基于節(jié)能和好用的原則，規(guī)定系統(tǒng)每次回水時(shí)間不宜超過 5分鐘，二次觸動(dòng)系統(tǒng)回水的時(shí)間間隔不宜小于 30分鐘。 資料顯示，我國家庭熱水用量與發(fā)達(dá)國家存在巨大差異，發(fā)達(dá)國家家庭生活冷熱水用水量的比例為 1： 9，生活熱水用量大大高于我國家庭。形成這種狀況的原因是復(fù)雜的，但熱水的溶解力、洗滌效果、殺菌效果都數(shù)倍高于冷水，使用舒適、節(jié)水、利于環(huán)境保護(hù) 利于用戶身體健康是根本原因。太陽能熱水系統(tǒng)的能量來源和有害物排放與使用其它能源的熱水系統(tǒng)完全不同，系統(tǒng)產(chǎn)熱水量的大小在一定的范圍內(nèi)也不會(huì)對系統(tǒng)造價(jià)產(chǎn)生決定性的影響。因此本條文規(guī)定系統(tǒng)熱水量宜按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50015 規(guī)定的熱水用水定額上限取值計(jì)算。 43 44 太陽能熱水系統(tǒng)集熱器面積的確定是一個(gè)十分重要的問題，而且集熱器面積的精確計(jì)算又是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。 在發(fā)達(dá)國家，集熱器面積的精確計(jì)算一般采用 FChart軟件、 Trnsys軟件或其他類似的軟件來進(jìn)行，它們是 根據(jù)系統(tǒng)所選太陽能集熱器的瞬時(shí)效率方程（通過試驗(yàn)測定）及安裝位置（方位角和傾角），再輸入太陽能熱水系統(tǒng)使用當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?、平均太陽輻照度、平均環(huán)境溫度、平均熱水溫度、平均熱水用量、貯水箱和管路平均熱損失率、太陽能保證率等數(shù)據(jù)，按一定的計(jì)算機(jī)程序計(jì)算出來的。 然而，我國目前還沒有將這種計(jì)算軟件列入國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。本條在國家標(biāo)準(zhǔn)《太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》 GB/T 18713的基礎(chǔ)上，提出了確定集熱器總面積的計(jì)算方法，其中分別規(guī)定了在直接系統(tǒng)和間接系統(tǒng)兩種情況下集熱器總面積的計(jì)算方法。 本規(guī) 范之所以計(jì)算集熱器總面積，而不計(jì)算集熱器采光面積或集熱器吸熱體面積，是因?yàn)樵诿裼媒ㄖ惭b太陽能熱水系統(tǒng)的情況下，建筑師關(guān)心的是在有限的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中太陽能集熱器究竟占據(jù)多大的空間。 在確定直接系統(tǒng)的集熱器總面積時(shí)，日太陽輻照量 JT取當(dāng)?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系哪昶骄仗栞椪樟?；集熱器年平均集熱效率?cd 取 ～ ，但強(qiáng)調(diào)具體取值要根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實(shí)際測試結(jié)果而定；貯水箱和管路熱損失率η L取 ～ ，不同系統(tǒng)類型及不同保溫狀況的ηL值不同。以上所有這些數(shù)值都是根據(jù)我國長期使用太陽能熱水系統(tǒng)所 積累的經(jīng)驗(yàn)而選取的，都能基本滿足實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。至于太陽能保證率 f的取值，則是根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽輻照條件、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及用戶的具體要求等因素綜合考慮后確定，本規(guī)范推薦一般在 ～ 范圍內(nèi)。 在確定間接系統(tǒng)的集熱器總面積時(shí)，由于間接系統(tǒng)的換熱器內(nèi)外存在傳熱溫差，使得在獲得相同溫度的熱水情況下，間接系統(tǒng)比直接系統(tǒng)的集熱器運(yùn)行溫度稍高，造成集熱器效率略為降低。本條用換熱器傳熱系數(shù) Uhx 、換熱器換熱面積 Ahx和集熱器總熱損系數(shù) FRUL等來表示換熱器對于集熱器效