？ 5.？4  太阳能集【热系统 ！ 5.4.1【  本条强》调了太阳《能热水系统》中集热？。。系统设计的》一些基？本规定 】     1 【 鉴于我国目前的】。实际情况开发—商，。为充分利用所购【买的土地在进—行规划时确定的【。。容积率普遍偏—高从而影响到建【。筑物的底层房—间只能刚刚达到规范！要求的？日照：标准所以虽》然，在屋：顶，上安装的太阳能【集热系统本身并不高！。但还有可能影—响到相邻建筑的底层！。房间不能满》足，。日照标？准要求？；此外在《阳台或墙面》上安装有一定—倾角的太阳能集【热器时也有可—能影响下层》房间：不能满足日照标【准要求所以在进【行集热系统》设计时必须予以【充分重视为保证集】热，系统的基本节能效】率特规？定在日照标准日(冬！至日)连《续有效日照时间【不得小于4h每【天有效日照时间的时！间段：为中午12点—前后各4h即—。8，00～160—0时段中连》。续4h为有效—。日照时间 —     2！  对于安装在【民用：建筑：的太阳能热》水系统本条规定无论！系，统的太阳能集—热器、支架等部【件安装？在建筑物《的哪个部位》都应与建筑》。。功能和建筑造型一并！设计 【     》3， ， 建筑？物的：主体结？构，在伸缩缝、沉降缝】、抗震缝等的变形缝！两侧会发生相—对位移跨越变—。形缝时容易受到破坏！所，。以太阳能集热—器不应跨越主体结构！的变形缝 【 ，     4 】 现有太阳》能集热器产品的尺】。寸规格？。。不一定满足建—筑设计的要求因而】本，。。。款强调了太阳—能集热器的尺寸【规格最好《要与建筑模》数相协调 ！ 5：.4.2  —太阳能集《热，系统设？计中集热器》面积的？确定是一《个十分重要的—问题而集热器面【积，的精确？计算又是一个比较】复杂的问题》 ：     在！。欧美：等发达国家集热【。器面积的精确计算】一般都？采用：F-Chart【软件：、Trnsys【软件或其他类似的】软件来进行它—们是根据系》统所选？太阳：能集热器的瞬时【效率方程《(通过试验测定【)及安装位置(【倾，角和方位角)再【输入太阳能热—水，系统：使用当地的地—理纬度、平均太阳】辐照量？、平：均环境温《度、平均《热水：温度、平均》热水用量、贮热【水，箱和管路平均—热损失率、》太阳能保证率等【数据按一《定，的计算机程序计算】出来的？ —    然而我国目！前尚未将这种—计算软件列入国【家标准内容本条【在现行国家标准太阳！能热水？系统设计《、安装及《工程验收技术规范】G，B／T 187【1，3，的基础上《。依据能量平》衡的基本《。原理规定了确定集热！器总面积的计算方法！其中：分别规定了在直接】系统和间《接系统？两种情况下集热器】总面积的《计算方法 【     【集热器面积可以分为！。集热器总面》积、采光面积、吸】热体面积等几种【。集热器总面积的【定义是整个》集热器的最》大投影面积本标准之！所以计算集热器总】。面积而不计算采【光面积或吸热体面积！是因为在民》用，建筑安装太阳能【热水系统的》情况下建筑师关心的！是，在有限的建》筑围：。护，结构中太阳能集热器！究竟占据《多大的空《间， ， 《     1  】在确定直《接系统的集热—器总面积时日太【阳辐照量《JT取当地集热器】采光面上的》年平均日太阳辐照量！本标准？推，荐按附录A选取【日均用热《水量Qw与平均日热！水用水定《额，qr和同日使用率b！1，有直：接的：关系其？中平均日热》水用：水定额qr》的数值本标》准推：荐按表5.4.【2-1选取同日使用！率b1的《数值本标准推荐按表！5.4？.2-2选取—；太阳能保证—率f的？。。取值是根《据系统？。使用期内的》太阳能辐照条—件、系统的》经济性及用户的具】体要：求等因素综合考【虑后确定《。本标：准推荐按表》。5.4.2-3选取！；集：热，器年平均集热效率】ηcd的取值要根】据集热器产品的实】际测试结果》而定本标准推荐按附！录，B说明的《方法进行计算；【至于太阳能集热系统！中，贮热水箱和管路的热！。损失率ηL》。。本标准推荐取0.2！0～0？.30此数值—是根据我国长—期，使用太阳能热水【系统所积累》的经验而选取的【能基本满足实际【。系统设计的要求【。 ， 》    《我国是一《个缺水国家尤其是北！。方地区严《重缺水因此在考【虑提高人民》生活：水平且满足》基本使用《要，求的前提下》现行国家标准建【筑给水排水设计【规范GB《 50015体现】了，“节：水”这？个重大原则由于热水！定额：的，幅度较？大因而？可，以根据地《区水资？。源，情况在本《标准：。表5.？4，.2-1《中酌情选值一—。般缺水地区应选用定！额，的低值？ 》     按—照水平面上年太阳】辐照：量和年日《照时数的大》小可将我国太阳能资！源区划分为四个【等级：它们分别是资源极】富区、资源丰富区、！资源较富《区和资源一般区【太阳：能保：证率：f，是确定太阳》能集热器面积的一个！。关键参数《也是影响《。。太阳：能，热水：系统经济性能—的重：要参数实际选用的】太阳能保证率f【与，系，统使用期内的太阳辐！照、气？候条件、产品—性能、？。热水负荷、使用特点！、系统成本和—预期投资《规模等诸多》因素有关本标准【表5：.4.2-》3主要是按照不【同地区？。的太阳能资源给出】了f：的取值范围》在具体取《。值，时凡太阳能资源好、！预，期投资大的》工程可选相对较【。高的：太阳：能保证？率值；反之》则取较低《值，  【   ？2  在确定间【接系统的集热器总】面积时由于间—接系统的换热器内外！。存在传热温差—使得在？获得相同温》度热水的情况下间接！系统比直接系—统集热器的运行温】度稍高从而》造成集热《器效率略为降低本】标，准用换热器传热【。系数：Uhx？、，。。换热：。器换热面积》。Ahx和集热—器总热？损，系数U等参数来表示！换热器？对，于集热器效率的影】响本标？准虽然对平》板型：集热：器和真？空管集热器》分别推荐了U的取】值范围但强调—U的具体数》。值要根据《集热器产品的实【际测：试结果而定》在实际计《。算过程中当》确定了直《接系：统的集热器总面【积AC之后》就可以？根据上述这些—数值确定出间—接系统的集热—器总面？积AIN ！     通常在采！用第5.4.2条所！述方法计《算集热器总面积之前！也就是？在方案设计阶段【可以根据建筑物【。所在：地区太阳能条件来估！算集热器总》面积表3列出—了每产生100【L热水量《所需系统《集热器总《。面积的推荐值 【 ： ？表3   》每，10：0L热水量》的系统集热》器，总面积？推荐：。值 ！   —  此表是根—。据我国不同》等级太阳能资源区】有不同的年日照【。。时，。数和不同的》水平面上年》太阳：。。辐照量再按每产【生100《L热水？。量分别估算出不同】等级地区所》需要的集热器总面】积其结？果一般在1.2m2！／100《L～2.2m2【／100L之间【 5.4！.3  《本，条特别？说明在有《些情况下当建筑围护！结构：表面不？够安装按本标准5】.4.2条计—算，所得的集热》器总面积时也可【以按围护《结构表面最大容许安！装面积来确》定集：热器总面积 】。 5.4.4 ！ ，本条还特《别说明在有些情【况下由于集热—。器，倾角：或方位？角受到条件限制【按本：。标，准，5.4.2条所述方！法，计算出的集热—器总面积已经不够了！这时就需要按—。补偿方式适》当增加面积但是本条！还规定补偿面积【不，得，超过按？本标准5.4.【2条计？算所得面《积的一倍 》 ：。 ， 5？.4.5  本条】规定了各种》条件下贮《热装置有效容—积的计算方》法 ？ ？     1 【 本款规定了集中集！热、集中供热—太阳能热水系—统的贮热水箱—宜与供热水箱分开设！置串联连《接辅助能源设在【后者：内理由？是便于自动》控制充分利用—太阳能取得较好【的节能效果》此款还规定了贮热水！箱的容积《计算：方法 》 ？  ：  2  本款强】调了供热水箱的【有效容积应符合【现行国家标》准的：规定 】    3  【本款：规定了集《中集热、分散—供热太阳能热水系统！宜设有缓《冲水：箱并规定其数值【不宜小于10％【。V，rx 》 5.》4.6？  本？条规定了集》热，系统：设计流量的计—算公式式《中的计算《参数Aj是集热器】(采光)总面积而优！化，系，。统设：计，流量的关《。键，是，要合理确《定集热器单位面【积，流，量 ？  》   ？集，热器单位《面积流量与集热器的！特性有关国外生【产企业的普遍做法】是根据？集热器产品的不【。同结构特点委托相关！的权威检测机构给】出与产？品的压力降》性能相对应》、在不同运行工况】下单位面积流量【的合理选《值并列入企业的产】品样本？；而：我国企业目》前对集热器产品流】动阻：。力及：性能优化检测—的认识水平还不高大！。部，分企业的产品都【缺乏：该，项，检测数据当使—用防冻液时应注意循！环管路的阻》。力损失 《。。   【  因此《。在没有？生产企？业，提供相关《数值的情况下—本条：推荐了集热器—单位：面积：流量设计取值0.】0，。54m3《／(h·m2)～0！.07？2m3／(h·【m，2)相当于0.01！5L／？(s·m2)—～0.？020L／(s【·m2)当然今【后，还应积极引导企业关！注集热器产》品的：压力降性能检测【。逐步积累我国各类】集热：系统的流量》优，化设计参数 】 5.4.7 ！ 根据现行国家【标，准太：阳能：热水系统设计、【安装及工《程验收技《术规范GB／T 1！87：。13的要求本—条规定了《集热器的最佳—安装倾角其数—值等于当地纬度【±10°这条要求对！。于一般情《况下的平板型集【热器和真空管—集热器都是适—用的 —     当然对！于东西向《。。水平放置的全玻璃】真空：管集热器《安装倾角可适—当减少；对》于墙面上安装的各种！太阳能集热》器更是一种特例了 ！ 》5.4.8》  本条较为具体】地规定了太阳能【集热器设置在—平，屋面上的各项技术】要求 【    《 ，有关集？热，器的朝向本条—不，仅提出？了集热器朝向为正】南，。而且提？出，了集热？器，朝，向可为南偏东或【南，偏西不大于3—0° — ：    《有关集热器前—后排的间《距本条给出了—较为通用的计算公】式它不仅适用—于，朝，向，为正南？的集热器而且也适】用于朝向为南—偏东或南偏西的集】热器 】5，.4.9  本条】较，为具体地规定了太阳！能集热器《设置在坡屋面上【的各项技术要求其中！强调了作为屋—面板的集《热器应安装》在建筑承重结—构上这？实际上已构成—建筑集？热坡屋面《。 》 5.4.12  ！本条为强制》性条文为了保—障太阳？能热水系统的使用】安全本条特别强【调了安装在建—筑上：或直接构成建筑围护！结构的太阳能集热器！应有：防止热水渗漏—的安全保障设施防】止，因热水渗漏到—屋内或？楼下而危《。及人：身安全 — ： 5：.4.15  本条！关于单？排连接的集热器【总，面积限制是综合考】。虑了管路阻》力、集热器温升等因！素目的是要避免【集热器长时间—。运行过程中出现局】部温度过高以及集热！效，率，下降关于《子系统？的，集热器总《面积限制是要减【少因实际《情况下的流量分【配不均匀而导—致大型系统的集热不！均匀现象 — ？     本条有关！。集，热器连？接，的大部分《数据：都是按照现行—国家标准太阳—热水系？统设计、安》装及工程验收—技术规范GB／T】 18713—的规定并根据多【年来积累的实践经验！而提：出的 》 5.4—.17  本条根据！不同：规模的太阳》能，。热水系统规定—了，不，同形式的《换热器 】 ，    1 — 板式换热器是【最典型的双》循环换热器》。安装在储《热装置外部具有【传热效？率高、容积》换热量大、》换热温差小》等特点？ 》     2  】管式换热器和套筒】式换热器都属于【单循：环换热器一般都跟】。储热装置《结合在一起》流，动阻力？小换热面积有—限，计算应满《足建筑给水排水设】计，规范GB 50【015的要求 ！ ？5.4.18 【 本条规定集热器】组之间的《连接应按“同—程原则”并联这实】。质上是？规定每个集》热器：的传：热工质流入路径应】。。与回流？路径的长度相同其目！的是要使各个集热器！内的流？量，分配均匀从而使太阳！能集热系统的效率】达到：最大值 《 ？ 5.4.—19  本》条规定？了太阳能热水系统】中常用？的几种防冻方—法 —     1—  对于直接—系统既可采》用回：流方法防冻即在【循环泵停止》。运，。行之后使集热—器和循环管路中的水！自行流？入贮热水箱次日循】环泵：工作时水重新—。泵入集？热器：和，循环管路；》也可采用排》空方法防冻即在环境！温度低于0℃之【前，将，集热器？和循环管《路中的水全部排空】使，系统冬季《停止：使用对于集热器有防！冻功能的直接系统】也可采用定温—循环方法防》冻即：在循环管《路中的水接近冻【结温度之前强—迫集热系《统进行循环 】 ，。  ？   2  对于间！接系统可采用防冻】传热工质进行—防，冻本款还特别强调指！出防冻传《。热工质的凝固—点应：低，于，当地近30年—的最低环境温度其沸！点应高于《集，热器的最《。高闷：晒温度 ！    根据—现行国？。家标准家《用分：体双回路太阳—能热水系《统技术条件》GB／T 》26970表—4给出了几种防【冻液的物理性—质 ？ 表4  】几种防冻《液，的物：理性质 【 ？     ！注防冻液的性能【要求①？良好的防冻性—能；②防腐、防【结垢及防锈性能【；③对橡《胶密封导管无溶胀及！侵蚀：。性能；④低温—黏，度不太？大；⑤化学性—质，稳定 《     表！5给出了乙二醇防冻！液冰点？和浓度的《关系 《 《表5  乙二醇防】冻液冰点《和浓度的关系 ！ 《 《     注根【据环境温度条件【选择防冻液》的冰：点一般要选择比所在！地区最低环境—温度低10℃以【上的浓？度为：宜 ？ 5.4【.2：0  本条有关【太阳能集热系统【中循环管路设计【的，具体数据和》各项要求都是引自现！行国家标《准太阳能《热水系统设计、安装！及，工程验收《技术规范《GB：／T 18713】的规定？   】  其中《在使用平板型集热】器的自然循环系统】中由于系统是—仅利：用传：热工质内部的温【度，梯度产生的密度【差进行循环的因此】为了保证系统有【足够的热虹》吸压头规定》贮热水？箱的下循环管口比】集，热，器的上循环管—口至少高0.—3m是必要的 【 5.【4.2？1  ？本条规定了》太阳能热《。水系统与建》筑一体化设计—时对：。新建建筑和既有建筑！。热水系？统管路设计应注意的！问题 】5.4.《24  《本，条强调了太阳能集热！器支架的《刚度、强度、防腐蚀！性能等均应》满足安？全要求并与建筑【牢固：连接当采用钢结构材！料制作支架时应符】合现行国家》标准：碳素结？构钢G？B／T 70—0，规定的要求》。在，不影响支《架承载？力，的情：况下所有钢结构【。支架材料(如角钢】、方管、槽钢等【)应选择利于排水】的方式组装当—由，于结构或其他—原因造成《不易排水《时应采取合理的【。排水措施确保—排水：通畅 【 5：.4.26  集热！器表面应定时—清洗：否则会影响》集热：效率这条主要是为清！洗提供方《便而作的规定 】