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1—0°：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Me】teo？ 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！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U！。。L和Uhx可由生产！企业提供《。的产品样本》或，产，品检测报告得出Ah！x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 【Heatin—g Sys》te：ms： for Ho【usesA De】sign《 Handbook！ ，for Sola】r Combis】ys：t，。ems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TR【NSYS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.？0，030？96Σ(《GH/ηb)/Q】≤A(B＋αΣ【L)：/△：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(mH2—O)：； ？    【     》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—.0：04225》；当60m3h＜G！。≤200m3—/，h 时？A＝：0.00《3858；当G【＞200《。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＝！24.？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≤？4，00m？时α＝0.01【1，5；当40》0m＜Σ《L＜1？000m时α＝0.！00：3833＋3.06！7/Σ？L；当Σ《L≥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 50！736-201【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，G，B， 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 ！