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±1》0°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＋》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2—0°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10:00—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HL【t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H！La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Uh】x，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 S《olar He【ati？ng S《y，s，te：ms f《or Houses！A， Design【。 ，Han？dboo《k fo《r， Solar C】。omb？isyst》em：s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】RNSYS》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—.003《096Σ(GH/η！b)/Q≤A—(B＋？αΣ：L)/△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)【；  】       η】。b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(k》W)； 】   ？     》 △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≤60！m3：/h：时A：。＝0.0042【25：；当60《。m3h＜G≤20】0m3/h》 时A＝《0，。.00385—。8；当G＞20【0，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)； ！   《      αΣ】L，与有关的计算系数；！当ΣL≤《400m《时，α＝0？.0115；当【400m＜ΣL＜1！00：。0m时α＝》。0.00《3833＋3.0】67/ΣL；当Σ】L≥1000m时α！＝0.006—。9 ？     】。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 50【7，36：-2012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 【5018《9、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S【1和S？2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 ？