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5、4，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)5,4。1，本條強(qiáng)調(diào)了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些基本規(guī)定,1.鑒于我國(guó)目前的實(shí)際情況 開發(fā)商為充分利用所購(gòu)買的土地.在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)確定的容積率普遍偏高，從而影響到建筑物的底層房間只能剛剛達(dá)到規(guī)范要求的日照標(biāo)準(zhǔn),所以雖然在屋頂上安裝的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)本身并不高。但還有可能影響到相鄰建筑的底層房間不能滿足日照標(biāo)準(zhǔn)要求，此外 在陽(yáng)臺(tái)或墻面上安裝有一定傾角的太陽(yáng)能集熱器時(shí).也有可能影響下層房間不能滿足日照標(biāo)準(zhǔn)要求 所以在進(jìn)行集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須予以充分重視.為保證集熱系統(tǒng)的基本節(jié)能效率 特規(guī)定在日照標(biāo)準(zhǔn)日，冬至日。連續(xù)有效日照時(shí)間不得小于4h 每天有效日照時(shí)間的時(shí)間段為中午12點(diǎn)前后各4h.即8、00.16，00時(shí)段中連續(xù)4h為有效日照時(shí)間、2.對(duì)于安裝在民用建筑的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng),本條規(guī)定無論系統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱器 支架等部件安裝在建筑物的哪個(gè)部位,都應(yīng)與建筑功能和建筑造型一并設(shè)計(jì)、3.建筑物的主體結(jié)構(gòu)在伸縮縫，沉降縫，抗震縫等的變形縫兩側(cè)會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，跨越變形縫時(shí)容易受到破壞,所以太陽(yáng)能集熱器不應(yīng)跨越主體結(jié)構(gòu)的變形縫。4.現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)品的尺寸規(guī)格不一定滿足建筑設(shè)計(jì)的要求,因而本款強(qiáng)調(diào)了太陽(yáng)能集熱器的尺寸規(guī)格最好要與建筑模數(shù)相協(xié)調(diào),5.4，2.太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。集熱器面積的確定是一個(gè)十分重要的問題。而集熱器面積的精確計(jì)算又是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，集熱器面積的精確計(jì)算一般都采用F、Chart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(yáng)能集熱器的瞬時(shí)效率方程，通過試驗(yàn)測(cè)定、及安裝位置，傾角和方位角 再輸入太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)使用當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥龋骄?yáng)輻照量,平均環(huán)境溫度、平均熱水溫度，平均熱水用量、貯熱水箱和管路平均熱損失率.太陽(yáng)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(guó)目前尚未將這種計(jì)算軟件列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容.本條在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、太陽(yáng)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.依據(jù)能量平衡的基本原理.規(guī)定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、集熱器面積可以分為，集熱器總面積、采光面積.吸熱體面積等幾種,集熱器總面積的定義是，整個(gè)集熱器的最大投影面積。本標(biāo)準(zhǔn)之所以計(jì)算集熱器總面積,而不計(jì)算采光面積或吸熱體面積。是因?yàn)樵诿裼媒ㄖ惭b太陽(yáng)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(yáng)能集熱器究竟占據(jù)多大的空間，1,在確定直接系統(tǒng)的集熱器總面積時(shí).日太陽(yáng)輻照量JT取當(dāng)?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系哪昶骄仗?yáng)輻照量 本標(biāo)準(zhǔn)推薦按附錄A選取日均用熱水量Qw與平均日熱水用水定額qr和同日使用率b1有直接的關(guān)系,其中平均日熱水用水定額qr的數(shù)值，本標(biāo)準(zhǔn)推薦按表5 4。2。1選取、同日使用率b1的數(shù)值 本標(biāo)準(zhǔn)推薦按表5.4，2 2選取。太陽(yáng)能保證率f的取值 是根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽(yáng)能輻照條件.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、本標(biāo)準(zhǔn)推薦按表5，4，2。3選取,集熱器年平均集熱效率ηcd的取值。要根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)試結(jié)果而定.本標(biāo)準(zhǔn)推薦按附錄B說明的方法進(jìn)行計(jì)算 至于太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)中貯熱水箱和管路的熱損失率ηL,本標(biāo)準(zhǔn)推薦取0。20、0,30。此數(shù)值是根據(jù)我國(guó)長(zhǎng)期使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)所積累的經(jīng)驗(yàn)而選取的,能基本滿足實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求、我國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)家，尤其是北方地區(qū)嚴(yán)重缺水、因此在考慮提高人民生活水平且滿足基本使用要求的前提下,現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范,GB、50015體現(xiàn)了，節(jié)水，這個(gè)重大原則,由于熱水定額的幅度較大，因而可以根據(jù)地區(qū)水資源情況。在本標(biāo)準(zhǔn)表5 4,2。1中酌情選值 一般缺水地區(qū)應(yīng)選用定額的低值、按照水平面上年太陽(yáng)輻照量和年日照時(shí)數(shù)的大小?？蓪⑽覈?guó)太陽(yáng)能資源區(qū)劃分為四個(gè)等級(jí),它們分別是 資源極富區(qū)，資源豐富區(qū).資源較富區(qū)和資源一般區(qū) 太陽(yáng)能保證率f是確定太陽(yáng)能集熱器面積的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù).也是影響太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能的重要參數(shù)，實(shí)際選用的太陽(yáng)能保證率f與系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽(yáng)輻照、氣候條件,產(chǎn)品性能,熱水負(fù)荷,使用特點(diǎn),系統(tǒng)成本和預(yù)期投資規(guī)模等諸多因素有關(guān)。本標(biāo)準(zhǔn)表5,4 2.3主要是按照不同地區(qū)的太陽(yáng)能資源給出了f的取值范圍,在具體取值時(shí),凡太陽(yáng)能資源好、預(yù)期投資大的工程 可選相對(duì)較高的太陽(yáng)能保證率值，反之 則取較低值、2，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熱水的情況下、間接系統(tǒng)比直接系統(tǒng)集熱器的運(yùn)行溫度稍高 從而造成集熱器效率略為降低，本標(biāo)準(zhǔn)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)U等參數(shù)來表示換熱器對(duì)于集熱器效率的影響.本標(biāo)準(zhǔn)雖然對(duì)平板型集熱器和真空管集熱器分別推薦了U的取值范圍,但強(qiáng)調(diào)U的具體數(shù)值要根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)試結(jié)果而定.在實(shí)際計(jì)算過程中.當(dāng)確定了直接系統(tǒng)的集熱器總面積AC之后,就可以根據(jù)上述這些數(shù)值，確定出間接系統(tǒng)的集熱器總面積AIN.通常在采用第5,4，2條所述方法計(jì)算集熱器總面積之前,也就是在方案設(shè)計(jì)階段、可以根據(jù)建筑物所在地區(qū)太陽(yáng)能條件來估算集熱器總面積。表3列出了每產(chǎn)生100L熱水量所需系統(tǒng)集熱器總面積的推薦值,表3、每100L熱水量的系統(tǒng)集熱器總面積推薦值。此表是根據(jù)我國(guó)不同等級(jí)太陽(yáng)能資源區(qū)有不同的年日照時(shí)數(shù)和不同的水平面上年太陽(yáng)輻照量，再按每產(chǎn)生100L熱水量分別估算出不同等級(jí)地區(qū)所需要的集熱器總面積 其結(jié)果一般在1。2m2。100L。2 2m2。100L之間,5 4 3,本條特別說明。在有些情況下,當(dāng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面不夠安裝按本標(biāo)準(zhǔn)5.4、2條計(jì)算所得的集熱器總面積時(shí) 也可以按圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面最大容許安裝面積來確定集熱器總面積，5，4.4.本條還特別說明 在有些情況下.由于集熱器傾角或方位角受到條件限制.按本標(biāo)準(zhǔn)5 4.2條所述方法計(jì)算出的集熱器總面積已經(jīng)不夠了 這時(shí)就需要按補(bǔ)償方式適當(dāng)增加面積 但是本條還規(guī)定、補(bǔ)償面積不得超過按本標(biāo)準(zhǔn)5、4,2條計(jì)算所得面積的一倍,5 4 5,本條規(guī)定了各種條件下貯熱裝置有效容積的計(jì)算方法.1。本款規(guī)定了集中集熱，集中供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的貯熱水箱宜與供熱水箱分開設(shè)置.串聯(lián)連接,輔助能源設(shè)在后者內(nèi)，理由是便于自動(dòng)控制，充分利用太陽(yáng)能,取得較好的節(jié)能效果、此款還規(guī)定了貯熱水箱的容積計(jì)算方法.2,本款強(qiáng)調(diào)了供熱水箱的有效容積應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,3.本款規(guī)定了集中集熱.分散供熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)宜設(shè)有緩沖水箱、并規(guī)定其數(shù)值不宜小于10。Vrx。5、4.6。本條規(guī)定了集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的計(jì)算公式，式中的計(jì)算參數(shù)Aj是集熱器、采光。總面積。而優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的關(guān)鍵是要合理確定集熱器單位面積流量、集熱器單位面積流量與集熱器的特性有關(guān)，國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)的普遍做法是根據(jù)集熱器產(chǎn)品的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn),委托相關(guān)的權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)給出與產(chǎn)品的壓力降性能相對(duì)應(yīng).在不同運(yùn)行工況下單位面積流量的合理選值，并列入企業(yè)的產(chǎn)品樣本、而我國(guó)企業(yè)目前對(duì)集熱器產(chǎn)品流動(dòng)阻力及性能優(yōu)化檢測(cè)的認(rèn)識(shí)水平還不高、大部分企業(yè)的產(chǎn)品都缺乏該項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù),當(dāng)使用防凍液時(shí)。應(yīng)注意循環(huán)管路的阻力損失 因此,在沒有生產(chǎn)企業(yè)提供相關(guān)數(shù)值的情況下，本條推薦了集熱器單位面積流量設(shè)計(jì)取值0，054m3 h，m2,0,072m3 h m2 相當(dāng)于0 015L，s，m2，0 020L.s、m2，當(dāng)然，今后還應(yīng)積極引導(dǎo)企業(yè)關(guān)注集熱器產(chǎn)品的壓力降性能檢測(cè)、逐步積累我國(guó)各類集熱系統(tǒng)的流量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)、5、4 7,根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 太陽(yáng)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的要求 本條規(guī)定了集熱器的最佳安裝傾角 其數(shù)值等于當(dāng)?shù)鼐暥?10 這條要求對(duì)于一般情況下的平板型集熱器和真空管集熱器都是適用的.當(dāng)然.對(duì)于東西向水平放置的全玻璃真空管集熱器，安裝傾角可適當(dāng)減少、對(duì)于墻面上安裝的各種太陽(yáng)能集熱器，更是一種特例了，5，4,8.本條較為具體地規(guī)定了太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在平屋面上的各項(xiàng)技術(shù)要求 有關(guān)集熱器的朝向。本條不僅提出了集熱器朝向?yàn)檎希姨岢隽思療崞鞒蚩蔀槟掀珫|或南偏西不大于30。有關(guān)集熱器前后排的間距,本條給出了較為通用的計(jì)算公式.它不僅適用于朝向?yàn)檎系募療崞?而且也適用于朝向?yàn)槟掀珫|或南偏西的集熱器、5,4。9、本條較為具體地規(guī)定了太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在坡屋面上的各項(xiàng)技術(shù)要求，其中。強(qiáng)調(diào)了作為屋面板的集熱器應(yīng)安裝在建筑承重結(jié)構(gòu)上。這實(shí)際上已構(gòu)成建筑集熱坡屋面，5。4,12、本條為強(qiáng)制性條文.為了保障太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的使用安全，本條特別強(qiáng)調(diào)了安裝在建筑上或直接構(gòu)成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱器。應(yīng)有防止熱水滲漏的安全保障設(shè)施 防止因熱水滲漏到屋內(nèi)或樓下而危及人身安全,5,4.15、本條關(guān)于單排連接的集熱器總面積限制是綜合考慮了管路阻力 集熱器溫升等因素.目的是要避免集熱器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中出現(xiàn)局部溫度過高以及集熱效率下降、關(guān)于子系統(tǒng)的集熱器總面積限制，是要減少因?qū)嶋H情況下的流量分配不均勻而導(dǎo)致大型系統(tǒng)的集熱不均勻現(xiàn)象,本條有關(guān)集熱器連接的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都是按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 太陽(yáng)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的規(guī)定、并根據(jù)多年來積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而提出的.5.4、17。本條根據(jù)不同規(guī)模的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng) 規(guī)定了不同形式的換熱器、1.板式換熱器是最典型的雙循環(huán)換熱器。安裝在儲(chǔ)熱裝置外部，具有傳熱效率高。容積換熱量大。換熱溫差小等特點(diǎn) 2.管式換熱器和套筒式換熱器都屬于單循環(huán)換熱器，一般都跟儲(chǔ)熱裝置結(jié)合在一起.流動(dòng)阻力小 換熱面積有限、計(jì)算應(yīng)滿足，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB。50015的要求。5、4。18、本條規(guī)定集熱器組之間的連接應(yīng)按,同程原則 并聯(lián)、這實(shí)質(zhì)上是規(guī)定每個(gè)集熱器的傳熱工質(zhì)流入路徑應(yīng)與回流路徑的長(zhǎng)度相同。其目的是要使各個(gè)集熱器內(nèi)的流量分配均勻、從而使太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的效率達(dá)到最大值、5,4，19、本條規(guī)定了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中常用的幾種防凍方法，1，對(duì)于直接系統(tǒng),既可采用回流方法防凍 即在循環(huán)泵停止運(yùn)行之后,使集熱器和循環(huán)管路中的水自行流入貯熱水箱。次日循環(huán)泵工作時(shí)。水重新泵入集熱器和循環(huán)管路.也可采用排空方法防凍、即在環(huán)境溫度低于0,之前，將集熱器和循環(huán)管路中的水全部排空.使系統(tǒng)冬季停止使用、對(duì)于集熱器有防凍功能的直接系統(tǒng)。也可采用定溫循環(huán)方法防凍 即在循環(huán)管路中的水接近凍結(jié)溫度之前，強(qiáng)迫集熱系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán),2,對(duì)于間接系統(tǒng)、可采用防凍傳熱工質(zhì)進(jìn)行防凍 本款還特別強(qiáng)調(diào)指出，防凍傳熱工質(zhì)的凝固點(diǎn)應(yīng)低于當(dāng)?shù)亟?0年的最低環(huán)境溫度，其沸點(diǎn)應(yīng)高于集熱器的最高悶曬溫度、根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，家用分體雙回路太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)技術(shù)條件 GB,T 26970,表4給出了幾種防凍液的物理性質(zhì)。表4，幾種防凍液的物理性質(zhì)、注,防凍液的性能要求 良好的防凍性能,防腐,防結(jié)垢及防銹性能 對(duì)橡膠密封導(dǎo)管無溶脹及侵蝕性能，低溫黏度不太大,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.表5給出了乙二醇防凍液冰點(diǎn)和濃度的關(guān)系,表5、乙二醇防凍液冰點(diǎn)和濃度的關(guān)系、注.根據(jù)環(huán)境溫度條件選擇防凍液的冰點(diǎn)、一般要選擇比所在地區(qū)最低環(huán)境溫度低10、以上的濃度為宜。5，4.20、本條有關(guān)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)中循環(huán)管路設(shè)計(jì)的具體數(shù)據(jù)和各項(xiàng)要求、都是引自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、太陽(yáng)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的規(guī)定 其中.在使用平板型集熱器的自然循環(huán)系統(tǒng)中、由于系統(tǒng)是僅利用傳熱工質(zhì)內(nèi)部的溫度梯度產(chǎn)生的密度差進(jìn)行循環(huán)的 因此為了保證系統(tǒng)有足夠的熱虹吸壓頭,規(guī)定貯熱水箱的下循環(huán)管口比集熱器的上循環(huán)管口至少高0。3m是必要的,5。4，21，本條規(guī)定了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計(jì)時(shí)。對(duì)新建建筑和既有建筑.熱水系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題.5。4,24,本條強(qiáng)調(diào)了太陽(yáng)能集熱器支架的剛度,強(qiáng)度.防腐蝕性能等、均應(yīng)滿足安全要求,并與建筑牢固連接、當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)材料制作支架時(shí) 應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),碳素結(jié)構(gòu)鋼.GB、T、700規(guī)定的要求，在不影響支架承載力的情況下。所有鋼結(jié)構(gòu)支架材料.如角鋼、方管,槽鋼等、應(yīng)選擇利于排水的方式組裝，當(dāng)由于結(jié)構(gòu)或其他原因造成不易排水時(shí)、應(yīng)采取合理的排水措施,確保排水通暢。5.4。26，集熱器表面應(yīng)定時(shí)清洗 否則會(huì)影響集熱效率.這條主要是為清洗提供方便而作的規(guī)定.