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M《eteo《 Norm 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＋1！0°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【6h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】＝23°57—＇，）的1？0:00或1—4:00；公式中】的角γ？0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J：T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HL《a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A《。c用公式(5.2.！2-1)计算得【出UL和Uhx可】由生：产企业提供》的，产品：样本或产品》检测：报告：得出：。A，hx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 So》lar Hea【ti：ng System！s for H【ous？esA D》esign —Han？dbook —for Sol【a，r， Co？mbisyste】ms：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TRNSY【S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 》 ，。 ， EHR》＝0.0《03096Σ(G】H/η？b)/？。Q≤A(B》＋，αΣL)/△—T      【  (3) 【 ， ？    式中E【HR太阳能集热【系，统耗电输热比； 】  —  ：  ：   G每台运【行水泵的《设计流量(m—3/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≤60m3/】h时A＝0.—00422》5；：当60？。。m3h＜《G≤200》m，3/h？ 时A＝0.003！858；当G＞【2，00：m3/？。h时A＝0.003！。749？；，    ！ ，   ？ 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＝2【4.4； 》 ，      ！   ΣL集热系统！循环管道的》总长度(《m)； 《    】     αΣL】与有关的计算系【数；当？ΣL≤400m时α！＝0.0115；】当40？0m：＜ΣL＜《1，000？m时α＝0.0【038？33＋3.0—67/ΣL；当【ΣL：≥，1000m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 】50736-20】12第8.11.】1，3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 501】89、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 — 5.2.1—0  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 —