5.2【  ：太阳能集《热，系统设计 ！ 5.2.【1  本《条，是太阳能集热—器设置和《定位的基《本，规，定 —     1  】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】根据：集热器？安装地点的地—理位置对应有一【。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《角范围该最佳范围】。的方：位是正南或南偏东】、偏：西10°倾角为当】地纬度±10—°，但该范？围太窄对建筑规划设！计，。的限制过于严格【不利于太阳能供【热采暖的《推广：应用为此《编制组？利用Met》eo ？No：rm V4.0【软，。件进：行了不同方位—、倾角？表面接收太阳光【照的模拟《计算结果显示—当安装方位》偏离正南《向的角度再扩大【到南偏东、偏西【20°时适宜倾角】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％所以！本，条将推荐的集—热器最佳安装方位】扩大至正南或—南，偏东、？偏西20°；倾角】为当地纬度》＋10°是》因为：太阳能供《热采暖系统的—主要功能是》冬季采？暖，倾角：适，当加大有利于提高冬！季集：热器的太阳能—得热量 》  》   对于受实际】条件限制集热—器的朝向不可能【在正南？或南偏东、偏—西20？。°的朝向范围内安装！倾角与当地纬—度偏差较大时本条也！给出了解《决方法即《按本标准《附录B进行面积【补偿合？。理增加集热器面积从！而放宽了对应—用太阳？能，供热釆暖系统建【筑物朝向、》屋面坡度的限制使建！筑师的设计有了更大！的灵活性同时又能保！证，太阳能供热》釆暖系统《设计的合理性 【    】。 在根？据本标？准附录B进行—面积补偿时应针【对，不同的蓄热系统选用！不同的表格表B.】0.2-1根据【12月的太》阳辐照计算》适用于短期蓄—热系统；表》B.0.2》-，2，根据全年的太阳辐】照计算适《用于季节蓄热系统】。    ！ 2  如果—系统：中太阳能《集热器的位置设【置不当？受到前方障碍物【或前排集热器的【遮挡不？能保证太《阳能集热器釆光【面上的太阳》光照：的话系统的实际【运行效果和经济性都！会，大，受影响所以需要【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】定冬至日太阳—高，。度角最低《接收太阳光照的条】件最不利规定此时】集热：。器釆光面上的—日照时数不少—于6h是综合考虑系！统运行？效，果和围护结构实际条！件而提出的；由于】冬至前后《在早上9《点，之前和下《午3：点之后的太阳高【度角较低对应照射到！集热器？采光面上的太阳辐】照度也较低即—。。该，时段系统《能够接收到》的太阳能热量较少】对系统全天运行【的工作效果影响【不大；？如果增加对日照【时数的要求》则安：装集热？器的屋面面积要加大！在很多情况》下，不可行所以取—冬至日日照时间6】h为最低要》求  】   除了》。保，证太阳能集热器釆】光面上有足》够的日照时间外前】、后排集热器之间还！应留有足够的间【距以便于施工—安，装和维护操作—；集热器应排列【整齐：有序以免影响建【筑立面的美观 【   【 ， 3  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：距计算公式公式中】的，。。计算时刻应选冬至】日（此时赤纬角δ＝！2，。3°57＇）的1】0:：00或14:00；！公式中的角γ0【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！。的夹角偏东为负偏】西为正）的关系【如图2所示 — 】 ：     4  建！筑物的主体》结构在伸《缩缝、沉降缝—、抗震缝等变形【缝两侧会发生相对】位移太阳《。能集热器如跨—越建筑变形缝易受到！破坏： —5.2.2  【太阳能是不稳定热源！为提高计算准确度实！现系统的优化设【计宜：利用计算软件以提】高，太阳能釆暖》效益为目《标，依据使用《。需求及系统的—。。工，。作温：。度、：流量：、压力等参数通【过动态模拟计算确】定太阳能集热—器总面积《此，外本：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 】    《 1  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：一般情况下太阳【能集热器的安装倾】角，是在当？。地纬度＋10—°的范围内所以公】式中的？。JT可按《本标准附录A选取】即表中的HLt当地！纬度倾角《平面12月的月平均！。日辐照？量 ： ，   —  2  本款规定！了季节蓄热直接系统！太阳能？集热器总面积的【计算公式公》式，中的Ja可按本【标准附录A选—取即：表，中的HLa当地【纬度倾角平面—年，平均日辐照量；【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》 ？ ： ，。。    3  本款！规定了间《接系统太阳》能集热器总面积的】计算方法由于间【。接系统换《热器：内外需保持》一定：的换热温《差，与直接系统》相比：间接系？统的集热器工作温度！较高使得集热—器效：率稍：有降低所以确定【的间接系统集—热器：面积要大《于直接系统其中的计！。算参数Ac用公式】(5：.，。2.2-1)—计算得出UL和【U，hx可由生产—企业提供的》产品：样本或？产，品检测？报告得？出Ahx则用—本标：准附录E给出的方法！计，算 — 5.2.》3  管网水力平】衡是保证系统稳定运！行以及系统运行参】数能够满足设计【要求的重要前—提；因此在设计【。过程中应通过水力】计算：合理确？定管网的布置方【式及管径等关键参数！；在必要时》可设置平衡阀等【水力平衡装置特别】是针对规模较大的】系统 ？ ， 5.2.4！  本条规》定了单？块太阳能《集热器工质设计流量！的计算方法 ！     在单块！太阳能集热器工质】设计：流量的计算公式中】计算参数A是—单块太阳《能集热器的总—。面积而优化系统【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  ！   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》对应集热器》本身的热性能和不】同的用途单位面积流！量g的取值是不同】的，国，外，企业的？。普遍做法是根据其】产品的不同用途采】暖、供热水或加【热泳池等《委，托相：关的权威性检测机】构给出与产品—热性能相对应—、，在，不同用途运》。行工况下《单位面积流量的合理！选值并列入企—。业产品样本供用户】使，。用；而我国企业【目前对产《品优化和性》能检测？的认识水平还—不高大？部分企业的产品【都缺乏该项》检测数据；因此在】表5.2.4中给出！了推荐值该表—是在：参考 Solar】 Heating】 Sys《tems 》for Hou【sesA《 Desi》gn Handbo！ok fo》r Sol》ar Combis！ys：tems《等国外资料基础上总！结的推荐《值并依？。据，我，国产：。品的：相关：性能和各《地的：资源、气《候条件通过模拟计】算和实验验证给出】的优化值 》 ： 5.2.【5  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？数也是系统水泵或风！机选型的基》础数据？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—的若干阵列组成而】连接方式《和每一阵列》所包含的太阳能【集热器数量、面【积太阳能《集热：器产品本身的—热性能以瞬》时效率方程、曲线表！征以：及当地？的太阳辐照》和气象条件则是【合理选择《设计：流量的关键影响因】素，流量过大会增—加水泵或风机—功耗：不利于？节能；？流量过小可能—导致：系统过热、》液体工质汽化造成安！全隐患因此系统设计！流量应综合考虑【上，述因素建立系统的热！。平衡方程以》太阳：能集热系统的出口工！。质温度既符合设【。计要求又不会造成液！。体工质汽化（—其，他工质过热》。），为目标通过计—算确定在有逐时太阳！辐照和气象》数据的条件下—应，釆用T？RNS？YS等软件进—行，动态模？拟计算以提》。高计算准确度 】 《5，.2.6 》 本：条规定了太阳能集】热系统中《。水泵：、风机等关键动【力设备？的选型原则和方【法由于？在一定系统》流量下集热器进【出口：两端压力降》。是，选型的重要影响【参数：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《该曲线？应由第三方权威质】检机构根《据相关国家标准检测！得出从而使水泵等】设备的选型》更为合理 【 5.》2.7？  ：本，条规定是为防止选择！水泵过大提高输配】效率耗电输热比应】按下式计算 — EH【R＝：0.0030—96Σ(G》。。H，/η：b)/Q≤A(B】＋αΣL)/△T】    《    (3) 】  — ，。  ：式中EHR太—阳能集热《系统耗电输热比；】 ？   》   ？   ？G每台运行水—泵，的设计流量》。(m3/h)；【   】     》 H每？台运行水泵》对应的设计扬程【(mH2O)； ！  》       ηb！每台运行水泵对应】的设：计工作点效》率； ？ ：   》      —Q，太阳能集《热系统设计负荷【(，kW)；《 ：      ！   △T》集热系统进》。、出口设计》。温差(℃《)按设计要求选取；！。 《    》     A与水泵！流量有关《的计算？系数：；当设计水》泵流量G≤60m】3，/h时A＝0—.00422—。5；当6《0m3？h＜G≤200m】3/h 《时，。A＝0.003【85：8，；当G＞《200？m3/h时》A＝0.《003749； 】。   【     》 ，B与机房及系统阻力！有，。关的计算系数一级】泵系统时B＝20】.4二级泵系统时B！＝24.《4； 【 ，   ？     Σ—L集热系统循—环管道的总》长度(m《)； 】 ，     》 ， αΣL与有关【的计算系数》；当Σ？。L≤400m—时α＝0.01【15；当400m＜！ΣL＜1000m时！α，＝0.0《03833＋3.0！67/ΣL》；当：ΣL≥1000【m时：α＝0.0069 ！   【  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 】5073《6-201》2第8.《11.13条其中】系数A是反映水泵效！率影响的参数B【是反：映除管？道之外的设备阻力】。系数α是反映系统管！道长度的阻力系数】考虑到太阳能集热】器系统的《部件特？性同时参考国家现】行标准公共建筑节】能设计标准GB 】50189、严寒和！寒冷地区居住建【筑节能设计标—准，JGJ 26确定本！条计算？系数 》 5.2—.8 ？ ，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 》。 ， ： ，   根《。据集：热系统工质出—口和贮热装置底【部，介质的？温差控制太阳能【集热系？统，的运行循环是最常】。使用的系统运—行控制方式其依【据的原理是只—。。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，该温度可《视为是返回集热【系统的工质》温度）？。时工作介《质才可能在集热【系，。统中获取《有用热量；否则由】于太：阳辐照过《低工：。质不能通过集热【系统得到《热量如果《此时系统仍然继续循！。环工作则可》能发生？工质反而通过集【。热，系统散热使贮—热装置内的工质温】度，降低 》     温】差循环？的，运行控制方式是在集！热系统工质》出口：和贮热装置底部分】别设置温《度传感器S1—和S2当二》者温差大于设定【值时通过控》制器启动《循环泵或风机系统运！行将热量从集热系】统传输到《贮，热装置；当二—者，温差：小于设？定值时循环泵或风机！关闭系？统停止运行 【 ，   》。。  太阳能》的特：点之一是《其不稳定性太—阳能集热崩采—光面上接收》的太：。阳辐照度随天—气条件？不同而发生变化所以！。在，投资：条件许可时提倡釆】用自动控制变流量】运行：太阳能集《热，系统以？提高系统稳定运行的！安全性、可》靠性和整体节能效益！    ！ 变流量运行能【够保证系统运行的安！全、：稳定和可靠同时提高！。系统的节《能效益尤其是针对】大、中型季节蓄热太！阳，能集热系统釆用变】流量运行更为适宜因！为季节蓄《热，。太阳能集热系统的】规模较大从发达国家！该类大型系统得【出的经验是如果【仅靠温差循环定流】量运行可能达不到】设计要求还极易【。。。造，成系统过《热等安全《隐患 —   《  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！为根据太阳辐照【条件的？变化：。直，接改变系统》流量或因太阳辐照不！同引起的集热系统】出口温？度变化？间接改？变系统流量从而【实现：系统的优化》运行： —5.：2.9  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 》     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、使—用，地，区选择防冻》措施的参《照选择表防冻—措施包括排空—系统、？排回系统、防冻【液系：统、循环防冻系【统严寒地区的防【冻要求高所以只能】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？液系统鉴于我国目】前的：消费水平和》投资能力较》低，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》。的推荐项但如果从】严要求仅《寒冷地？区，中冬季？环境温度相对较高如！山东、河北南部、】河南等省区可以【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？投资条件许可时【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！ ：     】2 ： 为保？证太阳能集热系【统的防冻措》施，能正常工作规—定防冻系统应—釆用自动控制运行 ！ ？ ， 5：.2.10  为】保证太阳能供热釆暖！系统的稳定运行【当太阳辐照较差通】过太阳能集》热系统的工作—介质不能《获取：相应的？。有用热量使》工质温度达到设【计要求时辅助热源】加热设备应启动工】作；而？太，阳辐照？较，好工质？通过太阳能集—热系统可以被加热到！设计：温度时辅《助热源加热设备应】。立即：停止：工作以实现》优先使用《太阳能提高》系统的太《阳能保证率；—所以应釆用》定温（工质温度是否！达到设计《温度）自动控制【来完成太阳》能集热系《统和辅助《热源加热《。设备的相互切—换 5】.2.11  本】条规定了以水—为工质系统》防冻控制的基本设】计原则 【     1【  使用水》为工：作介质的直接和【间接式太阳能集热系！统常釆用排》空和：排回措施将全—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《室内的贮水箱内以】防止冻结现象；【所以当水温降低【到某一定值》一一防冻执行温度】时，就应通过自动控制】启动排？空和排回措》施防止水温继—续下降至0℃产生】冻结影响系统安【全防冻执行温度的】范围通常取3—℃～：5℃视？当地的气候》条件：和系统大《小确定具《体取值气温》偏低地区取高值【反之取低值 ！  ？   2  —系统循环防冻的【技术相对简便是目前！较常使用的防冻【措施但因系统循环】会有：水泵能耗设计—时应结合当地—条，。件，作经济分析考虑是】否，釆用；？如水泵运行时间【过长或？频繁启停则不适用 ！ 《 5：.2.12  本条！规定了？系统防过热控制的基！。本设计原则贮热水箱！。中的水？一般是直接供给釆暖！末端系统或热—水用户？的所以防过热措施】应更严格过热防护系！。统的工作思路是当】发生水箱《过热时不允许集热系！统，采，集，的热量再进》入水：箱避免供给末端系统！或，用户的水过热—此时多余的热量由】集热系统《承担；？当集：热系：统也发生《。过热时由《。于集热系统》。安装在户外因集热系！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： ， ，。    【 因此？水箱防过热》执行：温度的设定更严格】应设在80℃以内】。水箱顶部温度最高防！过热：温度传？感器：应设置在《贮热水箱顶部—。；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》力以及可能因设【备故障而《产生：的非正常运》行，状态设定一》。个合理范围当参数】超过了安全上限可能！发生危险时用开【启安全？阀泄压的方式—保证安？全 ？ 5》.2.13  本】条是强制性条文目的！是保障人民生命财】产安全和工》程安：全当发生系》。统过热安全阀需【开启时？系统中？的高温水或蒸—汽会通过安全阀外泄！安全阀的《设置位置不当或【没有配备相应措施】有，可能会危及周围人】员的人？身安全应在设—计时：着重：考，。。虑例如？可将安全阀设置在】已，引入设备机房的系统！管路上并《。通过管路将外—泄，高温水？或蒸汽排至》机房地漏；安全【阀只：能在室？外系统管路上设置】时通过管路》将外泄高温水或蒸汽！排至就近的雨水【口等 【     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—汽压力系《统可：能会因工作压力【。过高：受到破坏；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《则，会使：本来：仍可正常运行的【系统停止《工作所以安》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】致既保证系统的安全！性又保证系统的【稳定正常运行— ：