太阳能设计交流.ppt

Welcome,设计选用与安装,民用建筑太阳能热水系统应用技术,主要内容,1.民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-20052.居住区太阳能热水应用案例3.公共建筑太阳能热水应用案例4.标准设计图集：国家标准设计与地方标准设计,可再生能源,一、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。二、2006年1月1日中华人民共和国可再生能源法正式施行，国家鼓励和推广应用与建筑结合的太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统，以及地热能等可再生能源利用系统的设备和设施等。,太阳能政策与规划,一、国际1996年，联合国在津巴布韦召开了“世界太阳能高峰会议”，会后发表了哈拉雷太阳能与持续发展宣言，国际太阳能公约，世界太阳能战略规划等重要文件，进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动，广泛利用太阳能。二、国家国家发改委2007年4月出台的推进全国太阳能热利用工作实施方案2007年，我国以太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍，北美的4倍，成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场，这种迹象表明，我国正在向太阳能时代迈进。三、湖北省湖北省能源发展“十一五”规划：1.太阳能：太阳能热水系统达到500万平米；2.太阳能光伏发电开始起步，容量超过5000千瓦。四、武汉市市建委关于在新建建筑工程中推广使用太阳能热水系统的指导意见,太阳能,广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。狭义上的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能的利用已日益广泛，包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。使用太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。,太阳能的优点,(1)普遍：太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。(4)长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。,太阳能的缺点,(1)分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1m2面积上接收到的太阳能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。,我国太阳能资源,在我国，西藏西部太阳能资源最丰富，最高达2333 KWh/（日辐射量6.4KWh/），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量66808400 MJ/，相当于日辐射量5.16.4KWh/。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2333 KWh/（日辐射量6.4KWh/），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量4.55.1KWh/。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区为我国太阳能资源中等类型地区，年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2，相当于日辐射量3.84.5KWh/。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。四类地区是我国太阳能资源较差地区，年太阳辐射总量42005000 MJ/，相当于日辐射量3.23.8KWh/。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏北部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。五类地区主要包括四川、贵州两省，是我国太阳能资源最少的地区，年太阳辐射总量33504200 MJ/，相当于日辐射量只有2.53.2KWh/。从全国来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/以上，西藏最高达7 kWh/。太阳能辐射数据可以从县级气象台站取得，也可以从国家气象局取得。从气象局取得的数据是水平面的辐射数据，包括：水平面总辐射，水平面直接辐射和水平面散射辐射。,太阳能热利用,利用太阳辐射能加热集热器,把吸收的热能直接加以利用。根据集热器匹配不同用途也就有不同名称,如：太阳能热水器太阳灶太阳能干燥器太阳房太阳能温室太阳能空调等就目前来说，人类直接利用太阳能还处于初级阶段。,太阳能热水器10大新品,1、江苏元升太阳能有限公司名称：福寿系列太阳能创新点：保温层采用国际最先进的无氟发泡技术，避免了普通太阳能热水器含氟对水质的污染。2、山东滕州光普太阳能工程有限公司名称：全玻璃双真空太阳集热管创新点：双真空集热管高承压，管内不走水；抗冻，温度极低也不怕冻裂。3、山东力诺瑞特新能源有限公司名称：太阳能Aqua系统创新点：太阳能Aqua系统在分体式太阳能热水器的基础上进行了升级，有效地为采暖设备提供辅助能源，解决了太阳能在冬天热效率低的难题。4、浙江美大太阳能工业有限公司名称：美大全效太阳能创新点：新一代全方位高效集热太阳能热水器，具有快速升温、长久保温、绿色舒适三大特点。5、北京四季沐歌太阳能技术有限公司名称：四季沐歌航天管创新点：航天管融入微量稀有金属元素，紫色膜层能吸收更多能量的紫色光线，吸收光谱范围更宽，实现阳光的宽波吸收，提升真空管膜层吸收率，降低发射比。6、北京天普太阳能工业有限公司名称：“梅花聚能管”创新点：独特的内壁结构，在不改变管径的前提下，增大其垂直受光面，“通过曲面聚光技术大幅度增加真空管聚光及采光面积，从而提高太阳能采光面积和聚热能力。7、江苏苏阳太阳能科技有限公司名称：苏阳三冠王太阳能热水器 创新点：集保温墙、防锈墙、禁电墙和活水装置于一体，三冠王还配备净化活水系统，异径高效热极管。8、北京清华阳光太阳能设备有限公司名称：“清华阳光”JR系列承压式太阳热水器创新点：启动快，热导管可将真空管所获得的热量迅速传递到水箱中。热水器整体承压1.5f/,直接与自来水系统连接，承压使用，自动运行。9、山东牡丹阳光能源技术开发有限公司名称:家庭保健热水中心创新点:“家庭保健热水中心”内置的保健舱，具有净化水质、防垢除垢、释放出多种矿物元素、双向调节pH值等功效。10、北京雨昕阳光太阳能工业有限公司名称：雨昕阳光太阳能“五大核心技术”创新点：雨昕阳光太阳能融合动力核心、保热核心、保障核心、健康核心、防伪核心为一体，打造完美品质。,五大太阳能热水器配件新品,1、TMC(中国)西子仪表科技有限公司名称:TMC领航者系列仪表创新点:TMC领航者系列仪表采用定制型单机片，也是中国太阳能仪表具备自主知识产权的第一颗“芯”。点评：TMC领航者突破了太阳能仪表的核心微处理器MCU传统技术，满足太阳能的一些特殊需求，加强了一切硬软件的执行基础，保证了仪表的卓越品质。2、江苏双能太阳能有限公司名称：双能水霸创新点：利用水的偏心重力作用、杆杠原理，将自动关水装置与截止阀一体化，在冷水管路控制上水，水满后自动停止上水。点评：双能水霸结合了自动上水和手动上水二者的优点，克服了手动上水忘关阀门、自动上水易结水垢而失灵的瓶颈，使太阳能热水器用起来更安全可靠。3、光芒太阳能科技有限公司名称：沐浴增压器创新点：由微型智能芯片控制，能够根据水压大小自动将热水强制吸入，加速水流速度，从而使出水压力增加到人体舒适的数值，同时也避免了冷热水不均的现象。此外，该产品耗能极低，适合大面积推广普及。点评：增大水压，让用户在沐浴时更加舒畅，促进血液循环，有益身体健康，标志着健康热水新生活开始惠及广大消费者。4、浙江比华丽电子科技有限公司名称：比华丽旗舰B-3800型太阳能仪表创新点：采用8寸高级黑金钻BGD面板；纯平外观设计，更显质感晶透尊贵；超大4.5寸LED多彩显示屏，使仪表的工作状态一目了然。点评：旗舰B-3800是现代制造工艺和科技时尚有机融合的典范之作，它标志着太阳能仪表从此进入“触摸式”及“两栖安装”时代。5、南京日能艾尔电子科技有限公司名称:小鸭子传感器创新点:打破传统接触点式传感器感应原理，采用独特的制作工艺，不怕水，耐高温。,驰名商标,2007年，美大、同济阳光、华扬、桑乐、桑夏、现代、高得乐等都荣获了“中国驰名商标”，到2007年底，已有皇明、华扬两家企业商标被国家工商总局授予中国驰名商标，有6家企业商标被司法认定为中国驰名商标。,规范与标准,一、规范民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-2005建筑给水排水设计规范GB5015-2003建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50242-2002二、国家标准设计1、住宅用热水器选用及安装（01SS126）P57692、小城镇住宅给水排水设施选用与安装（05SS907）P1-571-743、太阳能集中热水系统选用与安装（06SS128）三、技术手册1、全国民用建筑工程设计技术措施给水排水（6.7局部加热设备）2、建筑产品选用技术条件给水排水（建筑供热水设备：太阳热水系统应用技术）3、民用建筑太阳能热水系统工程技术手册.郑瑞澄.化学工业出版社四、太阳能产品的国家标准包括GB/T 6424 平板型太阳集热器技术条件 GB/T 17049 全玻璃真空太阳集热管 GB/T 17581 真空管太阳集热器 GB/T 18713 太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范 GB/T 19141 家用太阳热水系统技术条件,太阳能集热器,太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器），对太阳能进行采集。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按采光方式可分为：可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。1.非聚光集热器（平板集热器，真空管集热器）能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，集热温度较低；2.聚光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上，可获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳。一个好的太阳能集热器应该能用20-30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40-50年且很少进行维修。,平板集热器,在太阳能低温利用领域，平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好（平板集热器是在17世纪后期发明的，但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用）。为了提高效率，降低成本，或者为了满足特定的使用要求，开发研制了许多种平板集热器：1.按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器。2.按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等;3.按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等；4.按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。5.目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。,真空管集热器,为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。真空集热管大体可分为1.全玻璃真空集热管;2.玻璃-U型管真空集热管，玻璃;3.金属热管真空集热管;4.直通式真空集热管5.贮热式真空集热管。6.最近，我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集热管。,聚光集热器,聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分，聚光集热器基本可分为1.反射聚光(在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器（线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪)。2.折射聚光每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求，简化跟踪机构，提高可靠性，降低成本，在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多，但推广应用的数量远比平板集热器少，商业化程度也低。现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限制了它们的广泛应用。,太阳能热水系统组成,将太阳能转换成热能以加热水的装置。通常包括太阳能集热器、贮水箱、泵、连接管道、支架、控制系统和必要时配合使用的辅助能源。主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。辅助的能源装置（如电热器等）以供应无日照时使用。控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等（强制循环用系统）,太阳能热水系统,依循环方式 自然循环式 储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳幅射的加热，温度上升，造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差，因此引起浮力，此一热虹吸现像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系，水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水，维护甚为简单，故已被广泛采用。2、强制循环式 水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流，引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知（因来自水的流量可知），容易预测性能，亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下，其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处，但因其必须利用水，故有水电力、维护（如漏水等）以及控制装置时动时停，容易损坏水等问题存在。因此，除大型热水系统或需要较高水温的情形，才选择强制循环式，一般大多用自然循环式热水器,太阳能热水系统分类,421 太阳能热水系统按供热水范围可分为下列三种系统：1 集中供热水系统；采用集中的太阳能集热器和集中的贮水箱供给一幢或几幢建筑物所需热水的系统。2 集中-分散供热水系统；采用集中的太阳能集热器和分散的贮水箱供给一幢建筑物所需热水的系统。3 分散供热水系统。采用分散的太阳能集热器和分散的贮水箱供给各个用户所需热水的小型系统。,太阳能热水系统分类（续）,422 太阳能热水系统按系统运行方式可分为下列三种系统：1 自然循环系统；仅利用传热工质内部的密度变化来实现集热器与贮水箱之间或集热器与换热器之间进行循环的太阳能热水系统。2 强制循环系统；利用泵迫使传热工质通过集热器(或换热器)进行循环的太阳能热水系统。3 直流式系统。传热工质一次流过集热器加热后，进入贮水箱或用热水处的非循环太阳能热水系统。,太阳能热水系统分类（续）,423 太阳能热水系统按生活热水与集热器内传热工质的关系可分为下列两种系统：1 直接系统；在太阳能集热器中直接加热水给用户的太阳能热水系统。2 间接系统。在太阳能集热器中加热某种传热工质，再使该传热工质通过换热器加热水给用户的太阳能热水系统。,太阳能热水系统分类（续）,424 太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：1 内置加热系统；2 外置加热系统。,太阳能热水系统分类（续）,425 太阳能热水系统按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：1 全日自动启动系统；2 定时自动启动系统；3 按需手动启动系统。,太阳能热水系统原理图,太阳能热水系统设计选用表,435 太阳能热水系统应符合下列要求,1 集中供热水系统宜设置热水回水管道，热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环；2 集中分散供热水系统应设置热水回水管道，热水供应系统应保证干管、立管和支管中的热水循环；3 分散供热水系统可根据用户的具体要求设置热水回水管道。,432 太阳能热水系统应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区应采取防冻、防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震等技术措施（强条）。,442 集热器总面积(4.4 系统设计),1.设计原则：系统设计应遵循节水节能、经济实用、安全简便、便于计量的原则；2.根据建筑形式、辅助能源种类和热水需求等条件，宜按本规范表 426 选择太阳能热水系统。442 系统集热器总面积计算宜符合下列规定：1.直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定，按下式计算：,式中 Ac直接系统集热器总面积，m2；Qw日均用水量，kg；Cw水的定压比热容，kJ/(kg)；tend贮水箱内水的设计温度，；ti水的初始温度，；JT当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，kJ/m2；f太阳能保证率，；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确 定，宜为3080；cd集热器的年平均集热效率；根据经验取值宜为 0.250.50，具体取值应根据集热器产品的实际测试结果而定；L贮水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为 0.200.30。,442 集热器总面积(4.4 系统设计),在欧美等发达国家，集热器面积的精确计算一般采用 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(方位角和倾角)，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。本条在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 的基础上，提出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。本规范之所以计算集热器总面积，而不计算集热器采光面积或集热器吸热体面积，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。,4.4 系统设计,2.间接系统集热器总面积可按下式计算：,式中 AIN间接系统集热器总面积，m2；FRUL集热器总热损系数，W/(m2)；对平板型集热器，FRUL宜取 46W(m2)；对真空管集热器，FRUL宜取 12W(m2)；具体数值应根据集热器产品的实际测试结果而定；Uhx换热器传热系数，W/(m2)；Ahx换热器换热面积，m2。,每产生 100L 热水量所需系统集热器总面积的推荐值,在方案设计阶段，可以根据建筑建设地区太阳能条件来估算集热器总面积,443 集热器倾角,1.应与当地纬度一致；如系统侧重在夏季使用，其倾角宜为当地纬度减 10；如系统侧重在冬季使用，其倾角宜为当地纬度加10；全玻璃真空管东西向水平放置的集热器倾角可适当减少；主要城市纬度见本规范附录 A 2.武汉市地理纬度30.6度，集热器最佳安装倾角为35.640.6度。,446 贮水箱容积,应符合下列要求：1 集中供热水系统的贮水箱容积应根据日用热水小时变化曲线及太阳能集热系统的供热能力和运行规律，以及常规能源辅助加热装置的工作制度、加热特性和自动温度控制装置等因素按积分曲线计算确定；2 间接系统太阳能集热器产生的热用作容积式水加热器或加热水箱时，贮水箱的贮热量应符合表 446 的要求。,集热器总面积（核定）,444 有下列情况，可按补偿方式确定，但补偿面积不得超过本规范第 442 条计算结果的一倍：1 集热器朝向受条件限制，南偏东、南偏西或向东、向西时；2 集热器在坡屋面上受条件限制，倾角与本规范第 443 条规定偏差较大时。445 当按本规范第 442 条计算得到系统集热器总面积，在建筑围护结构表面不够安装时，可按围护结构表面最大容许安装面积确定系统集热器总面积。,447太阳能集热器设置在平屋面上,应符合下列要求：1 对朝向为正南、南偏东或南偏西不大于 30的建筑，集热器可朝南设置，或与建筑同向设置。2 对朝向南偏东或南偏西大于 30的建筑，集热器宜朝南设置或南偏东、南偏西小于 30设置3 对受条件限制，集热器不能朝南设置的建筑，集热器可朝南偏东、南偏西或朝东、朝西设置。4 水平放置的集热器可不受朝向的限制。5 集热器应便于拆装移动。6 集热器与遮光物或集热器前后排间的最小距离可按下式计算：DHcots 式中 D集热器与遮光物或集热器前后排间的最小距离，m；H遮光物最高点与集热器最低点的垂直距离,m；s太阳高度角，度()；对季节性使用的系统，宜取当地春秋分正午 12 时的太阳高度角；对全年性使用的系统，宜取当地冬至日正午 12 时的太阳高度角。7 集热器可通过并联、串联和串并联等方式连接成集热器组，并应符合下列要求：1)对自然循环系统，集热器组中集热器的连接宜采用并联。平板型集热器的每排并联数目不宜超过 16 个。2)全玻璃真空管东西向放置的集热器，在同一斜面上多层布置时，串联的集热器不宜超过 3 个(每个集热器联集箱长度不大于 2m)。3)对自然循环系统，每个系统全部集热器的数目不宜超过 24 个。大面积自然循环系统，可分成若干个子系统，每个子系统中并联集热器数目不宜超过 24 个。8 集热器之间的连接应使每个集热器的传热介质流入路径与回流路径的长度相同。9 在平屋面上宜设置集热器检修通道。,屋顶群组太阳能热水器图片示意,屋顶群组太阳能热水器图片示意,448 太阳能集热器设置在坡屋面上,应符合下列要求：1 集热器可设置在南向、南偏东、南偏西或朝东、朝西建筑坡屋面上；2 坡屋面上的集热器应采用顺坡嵌入设置或顺坡架空设置；3 作为屋面板的集热器应安装在建筑承重结构上；4 作为屋面板的集热器所构成的建筑坡屋面在刚度、强度、热工、锚固、防护功能上应按建筑围护结构设计。,449 太阳能集热器设置在阳台上,应符合下列要求：1 对朝南、南偏东、南偏西或朝东、朝西的阳台，集热器可设置在阳台栏板上或构成阳台栏板；2 低纬度地区设置在阳台栏板上的集热器和构成阳台栏板的集热器应有适当的倾角；3 构成阳台栏板的集热器，在刚度、强度、高度、锚固和防护功能上应满足建筑设计要求。,4410 太阳能集热器设置在墙面上,应符合下列要求：1 在高纬度地区，集热器可设置在建筑的朝南、南偏东、南偏西或朝东、朝西的墙面上，或直接构成建筑墙面；2 在低纬度地区，集热器可设置在建筑南偏东、南偏西或朝东、朝西墙面上，或直接构成建筑墙面；3 构成建筑墙面的集热器，其刚度、强度、热工、锚固、防护功能应满足建筑围护结构设计要求。,系统设计方面的其它事项,4411 嵌入建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他部位的太阳能集热器，应满足建筑围护结构的承载、保温、隔热、隔声、防水、防护等功能。4412 架空在建筑屋面和附着在阳台或墙面上的太阳能集热器，应具有相应的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。4413 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。4414 选择太阳能集热器的耐压要求应与系统的工作压力相匹配。4415 在使用平板型集热器的自然循环系统中，贮水箱的下循环管应比集热器的上循环管高 0.3m 以上。4416 系统的循环管路和取热水管路设计应符合下列要求：1 集热器循环管路应有 0.30.5的坡度；2 在自然循环系统中，应使循环管路朝贮水箱方向有向上坡度，不得有反坡；3 在有水回流的防冻系统中，管路的坡度应使系统中的水自动回流，不应积存；4 在循环管路中，易发生气塞的位置应设有吸气阀；当采用防冻液作为传热工质时，宜使用手动排气阀。需要排空和防冻回流的系统应设有吸气阀；在系统各回路及系统需要防冻排空部分的管路的最低点及易积存的位置应设有排空阀；5 在强迫循环系统的管路上，宜设有防止传热工质夜间倒流散热的单向阀；6 间接系统的循环管路上应设膨胀箱。闭式间接系统的循环管路上同时还应设有压力安全阀和压力表，不应设有单向阀和其他可关闭的阀门；7 当集热器阵列为多排或多层集热器组并联时，每排或每层集热器组的进出口管道，应设辅助阀门；8 在自然循环和强迫循环系统中宜采用顶水法获取热水。浮球阀可直接安装在贮水箱中，也可安装在小补水箱中；9 设在贮水箱中的浮球阀应采用金属或耐温高于 100的其他材质浮球，浮球阀的通径应能满足取水流量的要求；10 直流式系统应采用落水法取热水；11 各种取热水管路系统应按 1.0m/s 的设计流速选取 管径。4417 系统计量宜按照现行国家标准建筑给水排水设计规范 GB 50015 中有关规定执行，并应按具体工程设置冷、热水表。4418 系统控制应符合下列要求：1 强制循环系统宜采用温差控制；2 直流式系统宜采用定温控制；3 直流式系统的温控器应有水满自锁功能；4 集热器用传感器应能承受集热器的最高空晒温度，精度为2；贮水箱用传感器应能承受 100，精度为2。4419 太阳能集热器支架的刚度、强度、防腐蚀性能应满足安全要求，并应与建筑牢固连接。4420 太阳能热水系统使用的金属管道、配件、贮水箱及其他过水设备材质，应与建筑给水管道材质相容。4421 太阳能热水系统采用的泵、阀应采取减振和隔声措施。,5 规划和建筑设计,一、规划设计条件511 应用太阳能热水系统的民用建筑规划设计，应综合考虑场地条件、建筑功能、周围环境等因素；在确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境时，应结合建设地点的地理、气候条件，满足太阳能热水系统设计和安装的技术要求。二、系统类型的选择512 应用太阳能热水系统的民用建筑，太阳能热水系统类型的选择，应根据建筑物的使用功能、热水供应方式、集热器安装位置和系统运行方式等因素，经综合技术经济比较确定。三、集热器安装位置513 太阳能集热器安装在建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他部位，不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观。四、建筑设计条件514 建筑设计应为太阳能热水系统的安装、使用、维护、保养等提供必要的条件。五、管线布置515 太阳能热水系统的管线不得穿越其他用户的室内空间。,影响太阳能热水器与建筑一体化的五个要素:,1.外观：太阳能热水器系统对建筑物外观的影响方式：是“可视的”还是“隐藏的”（嵌入的）。2.建筑结构：太阳能集热器能否恰当地安装并具有合适的与建筑物相同的寿命，从而确保建筑的承载和防水功能不受影响。另外，系统抵御强风、暴雪、冰雹以及其他环境因素的能力也需要等到保证。3.建筑安装：太阳能循环管道以及供水管道的合理布置。即热水管线尽可能地短，建筑物需要预留联通孔道，整体供热系统（热水与采暖）与太阳能系统的良好配合。4.建筑物管理：如果太阳能热水系统是建筑物的一部分，它必须符合现行的建筑法规与授权，而这一点在目前尚未能做到。政府可以授权改进对建筑物的管理，甚至强制安装太阳能系统。5.建设过程：为了得到最好的解决方案，太阳能热水系统与建筑一体化的结合设想应该尽可能早的进入设计程序或建设程序，以求得较低的成本和最好的结果。太阳能热水器与建筑结合的市场障碍（4A）：可接受性（Acceptable）质量、安装/维护的便利性：如果系统的质量达不到期望值，且系统的安装和维护复杂，就存在障碍。用户对系统性能知识缺乏了解，也会降低可接受性。可支付性（Affordable）初始投资可能比其他热水技术高，导致更长的回收期。可获得性（Available）如果很难找到一个可依赖的供应商和安装维护商，而用户不会愿意花费大量的时间和精力来购买产品，也会造成障碍。可认知性（Awareness）指消费者对太阳能热水系统的认知性以及选择能力，如果仅限于开发商的宣传，也将成为市场障碍因素。,5.2 规划设计,521 安装太阳能热水系统的建筑单体或建筑群体，主要朝向宜为南向。522 建筑体形和空间组合应与太阳能热水系统紧密结合，并为接收较多的太阳能创造条件。523 建筑物周围的环境景观与绿化种植，应避免对投射到太阳能集热器上的阳光造成遮挡。,5.3 建筑设计（一）,531 太阳能热水系统的建筑设计应合理确定太阳能热水系统各组成部分在建筑中的位置，并应满足所在部位的防水、排水和系统检修的要求。532 建筑的体形和空间组合应避免安装太阳能集热器部位受建筑自身及周围设施和绿化树木的遮挡，并应满足太阳能集热器有不少于 4h 日照时数的要求。533 在安装太阳能集热器的建筑部位，应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施。534 直接以太阳能集热器构成围护结构时，太阳能集热器除与建筑整体有机结合，并与建筑周围环境相协调外，还应满足所在部位的结构安全和建筑防护功能要求。535 太阳能集热器不应跨越建筑变形缝设置。536 设置太阳能集热器的平屋面应符合下列要求：1 太阳能集热器支架应与屋面预埋件固定牢固，并应在地脚螺栓周围做密封处理；2 在屋面防水层上放置集热器时，屋面防水层应包到基座上部，并在基座下部加设附加防水层；3 集热器周围屋面、检修通道、屋面出入口和集热器之间的人行通道上部应铺设保护层；4 太阳能集热器与贮水箱相连的管线需穿屋面时，应在屋面预埋防水套管，并对其与屋面相接处进行防水密封处理。防水套管应在屋面防水层施工前埋设完毕。537 设置太阳能集热器的坡屋面应符合下列要求：1 屋面的坡度宜结合太阳能集热器接收阳光的最佳倾角即当地纬度 10来确定；2 坡屋面上的集热器宜采用顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置；3 设置在坡屋面的太阳能集热器的支架应与埋设在屋面板上的预埋件牢固连接，并采取防水构造措施；4 太阳能集热器与坡屋面结合处雨水的排放应通畅；5 顺坡镶嵌在坡屋面上的太阳能集热器与周围屋面材料连接部位应做好防水构造处理；6 太阳能集热器顺坡镶嵌在坡屋面上，不得降低屋面整体的保温、隔热、防水等功能；7 顺坡架空在坡屋面上的太阳能集热器与屋面间空隙不宜大于 100mm；8 坡屋面上太阳能集热器与贮水箱相连的管线需穿过坡屋面时，应预埋相应的防水套管，并在屋面防水层施工前埋设完毕。,5.3 建筑设计（二）,538 设置太阳能集热器的阳台应符合下列要求：1 设置在阳台栏板上的太阳能集热器支架应与阳台栏板上的预埋件牢固连接；2 由太阳能集热器构成的阳台栏板，应满足其刚度、强度及防护功能要求。539 设置太阳能集热器的墙面应符合下列要求：1 低纬度地区设置在墙面上的太阳能集热器宜有适当的倾角；2 设置太阳能集热器的外墙除应承受集热器荷载外，还应对安装部位可能造成的墙体变形、裂缝等不利因素采取必要的技术措施；3 设置在墙面的集热器支架应与墙面上的预埋件连接牢固，必要时在预埋件处增设混凝土构造柱，并应满足防腐要求；4 设置在墙面的集热器与贮水箱相连的管线需穿过墙面时，应在墙面预埋防水套管。穿墙管线不宜设在结构柱处；5 太阳能集热器镶嵌在墙面时，墙面装饰材料的色彩、分格宜与集热器协调一致。5310 贮水箱的设置应符合下列要求：1 贮水箱宜布置在室内；2 设置贮水箱的位置应具有相应的排水、防水措施；3 贮水箱上方及周围应有安装、检修空间，净空不宜小于 600mm。,5.4 结构设计,541 建筑的主体结构或结构构件，应能够承受太阳能热水系统传递的荷载和作用。542 太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件。连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。543 安装在屋面、阳台、墙面的太阳能集热器与建筑主体结构通过预埋件连接，预埋件应在主体结构施工时埋入，预埋件的位置应准确；当没有条件采用预埋件连接时，应采用其他可靠的连接措施，并通过试验确定其承载力。544 轻质填充墙不应作为太阳能集热器的支承结构。545 太阳能热水系统与主体结构采用后加锚栓连接时，应符合下列规定：1 锚栓产品应有出厂合格证；2 碳素钢锚栓应经过防腐处理；3 应进行承载力现场试验，必要时应进行极限拉拔试验；4 每个连接节点不应少于 2 个锚栓；5 锚栓直径应通过承载力计算确定，并不应小于 10mm；6 不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作；7 锚栓承载力设计值不应大于其极限承载力的 50。546 太阳能热水系统结构设计应计算下列作用效应：1 非抗震设计时，应计算重力荷载和风荷载效应；2 抗震设计时，应计算重力荷载、风荷载和地震作用效应。,5.5 给水排水设计,551 太阳能热水系统的给水排水设计应符合现行国家标准建筑给水排水设计规范 GB 50015 的规定。552 太阳能集热器面积应根据热水用量、建筑允许的安装面积、当地的气象条件、供水水温等因素综合确定。553 太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。554 当使用生活饮用水箱作为给集热器的一次水补水时，生活饮用水水箱的位置应满足集热器一次水补水所需水压的要求。555 热水设计水温的选择，应充分考虑太阳能热水系统的特殊性，宜按现行国家标准建筑给水排水设计规范GB 50015 中推荐温度中选用下限温度。556 太阳能热水系统的设备、管道及附件的设置应按现行国家标准建筑给水排水设计规范GB 50015 中有关规定执行。557 太阳能热水系统的管线应有组织布置，做到安全、隐蔽、易于检修。新建工程竖向管线宜布置在竖向管道井中，在既有建筑上增设太阳能热水系统或改造太阳能热水系统应做到走向合理，不影响建筑使用功能及外观。558 在太阳能集热器附近宜设置用于清洁集热器的给水点。,5.6 电气设计,561 太阳能热水系统的电气设计应满足太阳能热水系统用电负荷和运行安全要求。562 太阳能热水系统中所使用的电器设备应有剩余电流保护、接地和断电等安全措施。563 系统应设专用供电回路，内置加热系统回路应设置剩余电流动作保护装置，保护动作电流值不得超过 30mA。564 太阳能热水系统电器控制线路应穿管暗敷，或在管道井中敷设。,6 太阳能热水系统安装,611 太阳能热水系统的安装应符合设计要求。612 太阳能热水系统的安装应单独编制施工组织设计，并应包括与主体结构施工、设备安装、装饰装修的协调配合方案及安全措施等内容。6.1.3 太阳能热水系统安装前应具备下列条件：1 设计文件齐备，且已审查通过；2 施工组织设计及施工方案已经批准；3 施工场地符合施工组织设计要求；4 现场水、电、场地、道路等条件能满足正常施工需要；5 预留基座、孔洞、预埋件和设施符合设计图纸，并已验收合格；6 既有建筑经结构复核或法定检测机构同意安装太阳能热水系统的鉴定文件。614 进场安装的太阳能热水系统产品、配件、材料及其性能、色彩等应符合设计要求，且有产品合格证。615 太阳能热水系统安装不应损坏建筑物的结构；不应影响建筑物在设计使用年限内承受各种荷载的能力；不应破坏屋面防水层和建筑物的附属设施。616 安装太阳能热水系统时，应对已完成土建工程的部位采取保护措施。61.7 太阳能热水系统在安装过程中，产品