系统可能会因工作压力过高受到破坏 2 除了保证太阳能集热器釆光面上有足够的日照时间外 本条将推荐的集热器最佳安装方位扩大至正南 流量 辅助热源加热设备应立即停止工作 冬至日太阳高度角最低 当60m 可能达不到设计要求 某一时刻太阳能集热器不被前方障碍物遮挡阳光的日照间距应按下式计算 5.2.6 严寒地区的防冻要求高 短期蓄热直接系统集热器总面积应按下式计算 安全阀的设置位置不当 5.2.3 辅助热源加热设备应启动工作 而开启压力小于系统可耐受最高工作温度对应的饱和蒸汽压力 由于集热系统安装在户外 如山东 偏西为正）的关系如图2所示 1 本条给出了太阳能集热系统可采用的防冻措施类型和根据集热系统类型 寒冷地区仍应优先选用间接式太阳能集热系统和相应的防冻措施 公式中的计算时刻应选冬至日（此时赤纬角δ＝—23°57 确定本条计算系数 结果显示 V4.0软件进行了不同方位 3 考虑到太阳能集热器系统的部件特性 (5.2.4) 在不同用途运行工况下单位面积流量的合理选值 以实现优先使用太阳能 防止水温继续下降至0℃产生冻结 面积 hx 大气压力等气象条件下 常釆用排空和排回措施 hx 而连接方式和每一阵列所包含的太阳能集热器数量 所以 则会使本来仍可正常运行的系统停止工作 例如 在表5.2.4中给出了推荐值 s 可以使用直接式太阳能集热系统和相应的排空和循环防冻系统 J 5.2.10 D——日照间距(m) f——太阳能保证率(％) 系统的实际运行效果和经济性都会大受影响 其依据的原理是 一级泵系统时B＝20.4 前 目的是保障人民生命财产安全和工程安全 /h时 0 工作介质才可能在集热系统中获取有用热量 由于冬至前后在早上9点之前和下午3点之后的太阳高度角较低 g——太阳能集热器工质的单位面积流量[m 本条规定是为防止选择水泵过大 5.2.11 工质不能通过集热系统得到热量 在单块太阳能集热器工质设计流量的计算公式中 并应进行经济效益分析 ·d)] for 在设计过程中 大部分企业的产品都缺乏该项检测数据 当ΣL≥1000m时 根据太阳辐照条件的变化直接改变系统流量 O) ) 循环泵或风机关闭 La 应通过水力计算 即该时段系统能够接收到的太阳能热量较少 Q 5.2.7 应符合下列规定 或没有配备相应措施 规定此时集热器釆光面上的日照时数不少于6h α＝0.0115 A ＇ 当太阳辐照较差 其原因是季节蓄热系统可蓄存全年的太阳能得热量用于冬季采暖 为此 应通过控制器启闭相关阀门排空集热系统中的水或将水排回贮水箱 太阳能集热系统的设计流量是影响系统热性能和安全性的重要参数 为提高计算准确度 Handbook 闭式太阳能集热系统选配循环水泵应计算集热系统耗电输热比 1 设计时应结合当地条件作经济分析 50189 所以只能使用间接式太阳能集热系统和严格的防冻措施——排回系统和防冻液系统 后排集热器之间还应留有足够的间距 将全部工作介质排空或从安装在室外的太阳能集热系统排至设于室内的贮水箱内 可设置平衡阀等水力平衡装置 表5.2.9中将直接式太阳能集热系统和相应的排空和循环防冻系统列入了寒冷地区的推荐项 尤其是针对大 并列入企业产品样本 s 提倡釆用自动控制变流量运行太阳能集热系统 太阳能集热系统以水为工质的防冻自动控制应符合下列规定 (3) 5.2.10 △T——集热系统进 前 季节蓄热直接系统集热器总面积应按下式计算 放置在建筑外围护结构上的太阳能集热器 即表中的H 沉降缝 5.2.4 3 取冬至日日照时间6h为最低要求 应釆用TRNSYS等软件进行动态模拟计算 太阳能集热系统的防冻措施应釆用自动控制运行工作 ·℃)] 当受实际条件限制时 2 /h时 0 本款规定了间接系统太阳能集热器总面积的计算方法 《Solar 供用户使用 并通过管路将外泄高温水或蒸汽排至机房地漏 本条还规定了在釆用简化计算方法时确定太阳能集热器总面积的计算公式 4 以防止冻结现象 Lt 抗震缝等变形缝两侧会发生相对位移 应按本标准附录D计算 而我国企业目前对产品优化和性能检测的认识水平还不高 和U 防过热温度传感器应设置在贮热水箱顶部 所以要求设计单位应依据企业提供的“集热器两端压降与质量流量的关系曲线”进行系统水力计算 hx 所以 3 ——每台运行水泵对应的设计工作点效率 应按本标准附录A选取 否则 EHR——太阳能集热系统耗电输热比 h——计算时刻的太阳高度角(°) 按本标准附录A选取 式中 以免影响建筑立面的美观 应釆用定温（工质温度是否达到设计温度）自动控制 D 通过太阳能集热系统的工作介质不能获取相应的有用热量 间接系统集热器总面积应按下式计算 而太阳辐照较好 以及当地的太阳辐照和气象条件 ——短期蓄热直接系统集热器总面积(m α是反映系统管道长度的阻力系数 需要对放置在建筑外围护结构上太阳能集热器釆光面上的日照时间作出规定 G Design 查产品样本得出 釆用循环防冻措施的直接式太阳能集热系统宜采用定温控制 则是合理选择设计流量的关键影响因素 或南偏东 太阳能集热系统的防冻设计应符合下列规定 仅寒冷地区中冬季环境温度相对较高 c 以提高太阳能釆暖效益为目标 此时多余的热量由集热系统承担 建筑物的主体结构在伸缩缝 太阳能集热崩采光面上接收的太阳辐照度随天气条件不同而发生变化 公式中的J ΣL——集热系统循环管道的总长度(m) 确定的间接系统集热器面积要大于直接系统 B是反映除管道之外的设备阻力系数 供热水或加热泳池等 ——当地采暖期天数(d) ) 风机等关键动力设备的选型原则和方法 集热器进出口两端压力降是选型的重要影响参数 控制太阳能集热系统的运行循环 公式中的J 采用简化计算方法时 二级泵系统时B＝24.4 是目前较常使用的防冻措施 A 3 长度 流量过大会增加水泵或风机功耗 安装倾角宜为当地纬度＋10° 本条是太阳能集热器设置和定位的基本规定 该表是在参考 5.2.8 太阳能集热器如跨越建筑变形缝易受到破坏 本款给出了某一时刻太阳能集热器不被前方障碍物遮挡阳光的日照间距计算公式 按设计要求选取 应按本标准附录C计算 A＝0.004225 管网水力平衡是保证系统稳定运行 变流量运行能够保证系统运行的安全 提高系统的太阳能保证率 D＝Hcothcosγ 所以 气温偏低地区取高值 与直接系统相比 U 本条规定了单块太阳能集热器工质设计流量的计算方法 2 当地纬度倾角平面12月的月平均日辐照量 当参数超过了安全上限 在当地太阳辐照 使用水为工作介质的直接和间接式太阳能集热系统 太阳能是不稳定热源 投资条件许可时 通过动态模拟计算 5.2.2 IN 而优化系统设计流量的关键是要合理确定太阳能集热器的单位面积流量 釆用变流量运行更为适宜 1 因集热系统中的工质沸腾造成人身伤害的危险稍小 而且容易釆取其他措施散热 根据集热系统工质出口和贮热装置底部介质的温差 所以在投资条件许可时 同时又能保证太阳能供热釆暖系统设计的合理性 3 ——季节蓄热系统效率 /h) 规定防冻系统应釆用自动控制运行 本款规定了季节蓄热直接系统太阳能集热器总面积的计算公式 此外 对建筑规划设计的限制过于严格 倾角表面接收太阳光照的模拟计算 a 应在设计时着重考虑 造成安全隐患 当太阳能集热系统出口温度低于设定的防冻执行温度时 使用地区选择防冻措施的参照选择表 3 通过模拟计算和实验验证给出的优化值 表B.0.2-2根据全年的太阳辐照计算 当水温降低到某一定值一一防冻执行温度时 ) 2 在必要时 当二者温差小于设定值时 c 布置方式及水力平衡装置等 冬至日集热器釆光面的日照时数不应少于6h 和S 适宜倾角集热器表面接收的全年太阳光照辐射热量只减少了不到5％ A 但因系统循环会有水泵能耗 当地纬度倾角平面年平均日辐照量 5.2 本条规定了以水为工质系统防冻控制的基本设计原则 太阳能集热系统的防冻设计宜根据集热系统类型和使用地区按表5.2.9选取 L 气候条件 4 2 因为季节蓄热太阳能集热系统的规模较大 α＝0.003833＋3.067/ΣL 液体工质汽化 以及系统运行参数能够满足设计要求的重要前提 Houses 集热器应排列整齐有序 根据集热器安装地点的地理位置 ——间接系统换热器换热面积(m 太阳能集热器宜朝向正南 1 建立系统的热平衡方程 3 使得集热器效率稍有降低 所以 应根据太阳能集热器产品技术参数确定 排空系统 ＝gA 式中 B——与机房及系统阻力有关的计算系数 3 不利于节能 A＝0.003858 在根据本标准附录B进行面积补偿时 Norm 太阳能集热系统防过热温度传感器应设置在贮热水箱顶部 提高输配效率 受到前方障碍物或前排集热器的遮挡 出口设计温差(℃) 贮热水箱中的水一般是直接供给釆暖末端系统或热水用户的 G 安全阀的开启压力应与系统可耐受的最高工作温度对应的饱和蒸汽压力一致 温差循环的运行控制方式是 河北南部 1 从而放宽了对应用太阳能供热釆暖系统建筑物朝向 b 所以 河南等省区 应按本标准附录A选取 过热防护系统的工作思路是 5.2.5 接收太阳光照的条件最不利 使建筑师的设计有了更大的灵活性 太阳能集热系统变流量运行自动控制的基本措施及具体的控制方式为 对于受实际条件限制 2 曲线表征 工质通过太阳能集热系统可以被加热到设计温度时 J 对应有一个可接收最多的全年太阳光照辐射热量的最佳安装方位和倾角范围 防冻措施包括 1 高温热水不致危及周围人员 a 以提高系统稳定运行的安全性 用开启安全阀泄压的方式保证安全 5.2.1 太阳能集热器不得跨越建筑变形缝设置 不利于太阳能供热采暖的推广应用 A 并应配备相应的安全措施 1 偏西10° 如果此时系统仍然继续循环工作 5.2.5 本条也给出了解决方法 计算参数A是单块太阳能集热器的总面积 2 G——每台运行水泵的设计流量(m 太阳能集热器总面积宜通过动态模拟计算确定 从而使水泵等设备的选型更为合理 依据使用需求及系统的工作温度 A——单块太阳能集热器的总面积(m 为保证太阳能供热釆暖系统的稳定运行 γ 以便于施工安装和维护操作 ·d)] 如水泵运行时间过长或频繁启停 5.2.3 本款规定了短期蓄热直接系统太阳能集热器总面积的计算公式 L 对应照射到集热器采光面上的太阳辐照度也较低 5.2.1 防过热措施应更严格 H——前方障碍物的高度(m) T η 对系统全天运行的工作效果影响不大 并宜采用变流量运行 应设在80℃以内 太阳能集热系统设计 国外企业的普遍做法是根据其产品的不同用途——采暖 使贮热装置内的工质温度降低 以及可能因设备故障而产生的非正常运行状态 ——间接系统集热器总面积(m 因此 H——每台运行水泵对应的设计扬程(mH 则可能发生工质反而通过集热系统散热 ）的10:00或14:00 因此 安装倾角与当地纬度偏差较大时 2 T 不能保证太阳能集热器釆光面上的太阳光照的话 当400m＜ΣL＜1000m时 维护操作的间距 偏西20° 集热器的面积补偿应按本标准附录B执行 考虑是否釆用 )/Q≤A(B＋αΣL)/△T 通过控制器启动循环泵或风机 防冻液系统 特别是针对规模较大的系统 间接系统的集热器工作温度较高 EHR＝0.003096Σ(GH/η Heating 则不适用 太阳能液体工质集热系统的设计流量应满足出口工质温度符合设计要求且不致汽化 集热系统是由单块太阳能集热器通过串联和并联方式连接形成的若干阵列组成 一般情况下 Systems 其中 因此 式中 是因为太阳能供热采暖系统的主要功能是冬季采暖 流量过小可能导致系统过热 ——换热器传热系数[W/(m 有可能会危及周围人员的人身安全 5.2.9 0 所以 即表中的H 该曲线应由第三方权威质检机构根据相关国家标准检测得出 /(h·m 测试得出 A 防冻执行温度的范围通常取3℃～5℃ 可取0.7～0.9 /h) 编制组利用Meteo 太阳能集热系统水泵 是综合考虑系统运行效果和围护结构实际条件而提出的 该最佳范围的方位是正南 5.2.13 如果仅靠温差循环定流量运行 设定一个合理范围 当发生水箱过热时 由于间接系统换热器内外需保持一定的换热温差 太阳能集热器的安装倾角是在当地纬度＋10°的范围内 或因太阳辐照不同引起的集热系统出口温度变化间接改变系统流量 2 /h 倾角适当加大有利于提高冬季集热器的太阳能得热量 从而实现系统的优化运行 ·℃)] 通过计算确定 又不会造成液体工质汽化（其他工质过热）为目标 当安装方位偏离正南向的角度再扩大到南偏东 ——当地集热器采光面上的12月平均日太阳辐照量[J/(m 式中 适用于季节蓄热系统 s 2 A 倾角为当地纬度＋10° 只有当集热系统工质出口温度高于贮热装置底部温度（贮热装置底部的工作介质通过管路被送回集热系统重新加热 循环防冻系统 可由生产企业提供的产品样本或产品检测报告得出 η 来完成太阳能集热系统和辅助热源加热设备的相互切换 当ΣL≤400m时 公式中的角γ 可将安全阀设置在已引入设备机房的系统管路上 ——集热器总热损系数[W/(m 防过热安全阀设定的开启压力应与系统可耐受的最高工作温度对应的饱和蒸汽压力一致 η ——直接系统集热器总面积(m 应满足管网水力平衡要求 2 如果系统中太阳能集热器的位置设置不当 避免供给末端系统或用户的水过热 所以 屋面坡度的限制 本条规定了太阳能集热系统防冻设计的要求和防冻措施的选择 U 可能发生危险时 可按本标准附录A选取 就应通过自动控制启动排空和排回措施 L 以太阳能集热系统的出口工质温度既符合设计要求 即按本标准附录B进行面积补偿 2 ——当地集热器釆光面上的年平均日太阳辐照量[J(m 应按本标准附录A选取 压力等参数 2 A 当二者温差大于设定值时 系数A是反映水泵效率影响的参数 耗电输热比应按下式计算 宜根据不同的系统按表5.2.4取值 50736-2012第8.11.13条 Solar 5.2.6 如果增加对日照时数的要求 而集热系统中的防过热执行参数则根据系统的常规工作压力 合理确定管网的布置方式及管径等关键参数 影响系统安全 并应在施工图设计说明中标注 系统停止运行 U 系统设计流量应综合考虑上述因素 太阳能集热系统应釆用温差循环运行控制 将热量从集热系统传输到贮热装置 偏西20°时 3 倾角为当地纬度±10° ——基于总面积的集热器平均集热效率(％) 其中的计算参数A 系统运行 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 从发达国家该类大型系统得出的经验是 也是系统水泵或风机选型的基础数据 J 用公式(5.2.2-1)计算得出 5.2.4 (5.2.1) c 2 在集热系统工质出口和贮热装置底部分别设置温度传感器S 水箱顶部温度最高 2 防过热执行参数的设定范围应与系统运行工况和部件耐热能力相匹配 太阳能集热器工质的单位面积流量g与太阳能集热器的特性和用途有关 面积及太阳能集热器的热性能计算确定 但该范围太窄 使工质温度达到设计要求时 反之取低值 为保证太阳能集热系统的防冻措施能正常工作 α＝0.0069 η 3 控制器应启动循环泵进行防冻循环 并依据我国产品的相关性能和各地的资源 A＝0.003749 当无相关技术参数时 5.2.12 可靠性和整体节能效益 或南偏东 5.2 ) 当G＞200m 式中 太阳能集热系统的设计流量应根据太阳能集热器阵列的串并联方式和每一阵列所包含的太阳能集热器数量 还极易造成系统过热等安全隐患 既保证系统的安全性 表B.0.2-1根据12月的太阳辐照计算 cd 集热器的朝向不可能在正南 鉴于我国目前的消费水平和投资能力较低 )] 式中 同时参考国家现行标准《公共建筑节能设计标准》GB 则用本标准附录E给出的方法计算 该温度可视为是返回集热系统的工质温度）时 5.2.9 本条规定了太阳能集热系统中水泵 本条是强制性条文 太阳能集热器产品本身的热性能——以瞬时效率方程 Combisystems》等国外资料基础上总结的推荐值 偏西20°的朝向范围内设置 ——季节蓄热直接系统集热器总面积(m 所以 当发生系统过热安全阀需开启时 本条规定了系统防过热控制的基本设计原则 应针对不同的蓄热系统 不允许集热系统采集的热量再进入水箱 以提高计算准确度 5.2.11 选用不同的表格 时 c.s 则安装集热器的屋面面积要加大 单块太阳能集热器工质的设计流量应按下式计算 在有逐时太阳辐照和气象数据的条件下 3 通过水力计算确定系统管路的管径 又保证系统的稳定正常运行 hx 2 可按本标准附录A选取 5.2.2 b 宜利用计算软件 合理增加集热器面积 计算公式系参考国家标准《民用建筑供暖通风及空气调节设计规范》GB 系统循环防冻的技术相对简便 本条规定了太阳能集热系统运行自动控制的基本设计原则 通过管路将外泄高温水或蒸汽排至就近的雨水口等 应根据贮热装置的供热工质出口温度与设定供热温度的差值 后排集热器之间应留有安装 视当地的气候条件和系统大小确定具体取值 安全阀只能在室外系统管路上设置时 2 ) 太阳能集热系统设计 太阳能集热器的设置应符合下列规定 A——与水泵流量有关的计算系数 在很多情况下不可行 其安装位置应保证在泄压时排出的高温蒸汽 2 排列应整齐有序 单位面积流量g的取值是不同的 由于在一定系统流量下 2 系统中的高温水或蒸汽会通过安全阀外泄 26 for 太阳能集热器采光面上能够接收到的太阳光照会受到集热器安装方位和安装倾角的影响 应按本标准附录E计算 实现系统的优化设计 ——太阳能集热系统设计负荷(W) 是最常使用的系统运行控制方式 对应集热器本身的热性能和不同的用途 1 水箱防过热执行温度的设定更严格 集热系统出口 稳定和可靠 s 确定太阳能集热器总面积 或南偏东 太阳能空气集热系统的设计流量应满足出口工质温度符合设计要求且不致造成过热安全隐患 ——计算时刻太阳光线在水平面上的投影线与集热器表面法线在水平面上的投影线之间的夹角(°) ) 或南偏东 ——管路及贮热装置热损失率(％) 排回系统 太阳能的特点之一是其不稳定性 同时提高系统的节能效益 但如果从严要求 2 所以 5.2.7 风机等设备应按集热器流量和进出口压力降等参数通过系统水力计算进行选型 偏东为负 釆用排空和排回防冻措施的直接和间接式太阳能集热系统宜釆用定温控制 2 适用于短期蓄热系统 委托相关的权威性检测机构给出与产品热性能相对应 当太阳能集热系统出口温度低于设定的防冻执行温度时 5.2.13 f——太阳能保证率(％) 和太阳方位角α及集热器的方位角γ（集热器表面法线在水平面上的投影线与正南方向线之间的夹角 5.2.8 太阳能集热系统应安装防过热安全阀 如果安全阀的开启压力大于系统可耐受最高工作温度对应的饱和蒸汽压力 中型季节蓄热太阳能集热系统 5.2.12 h＜G≤200m 1 偏西20°的朝向范围内 控制辅助热源加热设备的启停 当集热系统也发生过热时 当设计水泵流量G≤60m Q——太阳能集热系统设计负荷(kW) α——ΣL与有关的计算系数 ——单块太阳能集热器工质的设计流量(m 由于太阳辐照过低 因此