太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 山東省地方標(biāo)準(zhǔn)（DB37/ 149－2007）

1范圍 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)范。 　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于提供生活用及類似用途熱水的儲(chǔ)水箱容積在0.6m3以上的太陽能熱水系統(tǒng)（包括帶輔助能源的太陽能熱水系統(tǒng)）。 　　2范性引用文件 　　下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 　　GB/T 4271平板型太陽集熱器熱性能試驗(yàn)方法 　　GB/T 4272設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則 　　GB 4706.1家用和類似用途電器的安全第一部分：通用要求(eqv IEC 335-1：1991) 　　GB 4706.12家用和類似用途電器的安全貯水式電熱水器的特殊要求(idt IEC 335.2-21：1989) 　　GB/T 6424平板型太陽集熱器技術(shù)條件 　　GB/T 8175設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則 　　GB 8877家用電器安裝、使用、檢修安全要求 　　GB/T 12936太陽能熱利用術(shù)語 　　GB 14536.1家用和類似用途電自動(dòng)控制器第1部分:通用要求 　　GB/T 15513太陽熱水器吸熱體、連接管及其配件所用彈性材料的評(píng)價(jià)方法 　　GB/T 17581真空管太陽集熱器 　　GB/T 18713太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范 　　GB/T 19141家用太陽熱水系統(tǒng)技術(shù)條件 　　GB 50057建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 　　GB 50207屋面工程技術(shù)規(guī)范 　　GB 50364民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 　　3術(shù)語和定義 　　本標(biāo)準(zhǔn)除采用GB/T 12936中相關(guān)定義外，還采用下列定義。 　　3.1 　　卸壓水箱 　　強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)中由于集熱部件與集熱器連接時(shí)的承壓參數(shù)所限而采用的小型高架水箱。 　　3.2 　　輪廓采光面積 　　太陽光投射到集熱器上的最大有效面積。計(jì)算方法見GB/T 19141-2003。 　　3.3 　　采光面積 　　太陽輻射進(jìn)入太陽能集熱器的最大投影面積。計(jì)算方法見GB/T 4271。 　　3.4 　　自然循環(huán)式系統(tǒng) 　　自然循環(huán)式系統(tǒng)是利用傳熱工質(zhì)內(nèi)部的溫度梯度產(chǎn)生的密度差所形成的自然對(duì)流進(jìn)行循環(huán)的太陽能熱水系統(tǒng)。在自然循環(huán)式系統(tǒng)中，為保證必要的熱虹吸壓頭，儲(chǔ)水箱應(yīng)高于集熱器上部。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要附加動(dòng)力。 　　3.5 　　直流式系統(tǒng) 　　直流式系統(tǒng)是傳熱工質(zhì)一次流過集熱器加熱后，便進(jìn)入儲(chǔ)水箱或用熱水處的非循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)。儲(chǔ)水箱的作用僅為儲(chǔ)存集熱器所排放的熱水。 　　3.6 　　強(qiáng)迫循環(huán)式系統(tǒng) 　　強(qiáng)迫循環(huán)式系統(tǒng)是利用機(jī)械泵或高架水箱等外部動(dòng)力迫使傳熱工質(zhì)通過集熱器進(jìn)行循環(huán)的太陽能熱水系統(tǒng)。 　　4符號(hào) 　　5系統(tǒng)分類 　　5.1太陽能熱水系統(tǒng)按運(yùn)行方式可分為三種：自然循環(huán)式系統(tǒng)、直流式系統(tǒng)和強(qiáng)迫循環(huán)式系統(tǒng)。 　　5.2太陽能熱水系統(tǒng)按有無換熱器可分為：直接系統(tǒng)和間接系統(tǒng)。直接系統(tǒng)在集熱器中直接加熱供水；間接系統(tǒng)是利用換熱器間接加熱供水。 　　5.3太陽能熱水系統(tǒng)按控制方式可分為：定溫控制（溫控閥或溫控器）、溫差控制、光電控制、定時(shí)控制等四種。直流式系統(tǒng)一般采用定溫控制方式，強(qiáng)迫循環(huán)式系統(tǒng)一般采用溫差控制方式。 　　5.4太陽能熱水系統(tǒng)按供熱水范圍可分為：集中供熱水系統(tǒng)、集中-分散供熱水系統(tǒng)、分散供熱水系統(tǒng)。 　　6設(shè)計(jì)原則 　　6.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)安全可靠，內(nèi)置加熱系統(tǒng)必須帶有保證使用安全的裝置，并根據(jù)不同地區(qū)采取防凍、防結(jié)露、防過熱、防雷、防雹、抗風(fēng)、抗震等技術(shù)措施。 　　6.2安裝在建筑上或直接構(gòu)成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，應(yīng)有防止熱水滲漏的安全保障措施；應(yīng)設(shè)置防止太陽能集熱器損壞后部件墜落傷人的安全防護(hù)設(shè)施；集熱器不應(yīng)跨越建筑變形縫設(shè)置。 　　6.3太陽能熱水系統(tǒng)的給水應(yīng)對(duì)超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的原水做水質(zhì)軟化處理。 　　6.4安裝在建筑上的太陽能熱水系統(tǒng)不得影響該部位的建筑功能，并應(yīng)與建筑協(xié)調(diào)一致，保持建筑統(tǒng)一和諧的外觀；應(yīng)避免集熱器的反射光對(duì)附近建筑物引起的光污染。 　　6.5太陽能熱水系統(tǒng)的管線應(yīng)有組織布置，做到安全、隱蔽、易于檢修；為減少熱損及循環(huán)阻力，循環(huán)管路尤其熱水循環(huán)管路應(yīng)盡量短而少彎；為了達(dá)到流量平衡和減少管路熱損，繞行的管路應(yīng)是冷水管或低溫水管；管路的通徑面積應(yīng)與并聯(lián)的集熱器或集熱器組管路通徑面積的總和相適應(yīng)。 　　6.6太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)為太陽能熱水系統(tǒng)安裝埋設(shè)預(yù)埋件或其他連接件；輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為太陽能熱水系統(tǒng)的支承結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)水箱和集熱器的安裝位置應(yīng)使其在滿載情況下分別滿足建筑物上其所處部位的承載要求，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)人員復(fù)核建筑載荷。 　　7技術(shù)要求 　　應(yīng)按GB/T 18713-2002中6的規(guī)定進(jìn)行。 　　8系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　8.1基本情況調(diào)查 　　8.1.1環(huán)境條件 　　環(huán)境溫度(包括年最低溫度，年平均氣溫)；安裝地點(diǎn)緯度；日照時(shí)間；月均日輻照量。 　　8.1.2用水情況 　　日均用水量；用水時(shí)間（全天用水或定時(shí)用水；全年用水或春夏秋用水）；用水溫度；用水位置；用水端口數(shù)量及流量；用水方式（集中用水或分散用水）。 　　8.1.3場(chǎng)地情況 　　場(chǎng)地位置、形狀、面積（建筑朝向、集熱器朝向、場(chǎng)地示意圖）；建筑物承載能力；遮擋情況；儲(chǔ)箱位置。 　　8.1.4水電情況 　　水質(zhì)（硬度、地下水或地表水、污垢）；水壓（最大水壓、壓力是否穩(wěn)定）；電參數(shù)（最大負(fù)荷、相數(shù)）；水電供應(yīng)情況（全天供水或定時(shí)供水）。 　　8.2集熱器類型 　　集熱器類型應(yīng)根據(jù)太陽能熱水系統(tǒng)在一年中的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行期內(nèi)最低環(huán)境溫度等因素確定，可按表1推薦的類型選用。 　　8.3系統(tǒng)運(yùn)行方式 　　根據(jù)用戶基本條件、使用需求及集熱器與儲(chǔ)水箱相對(duì)安裝位置等因素綜合加以確定，可按表2推薦的方式選取。 　　8.4系統(tǒng)集熱面積 　　系統(tǒng)集熱面積的確定按照GB/T 18713-2002中5.4規(guī)定計(jì)算。 　　8.4.1采光面積補(bǔ)償 　　當(dāng)進(jìn)行規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)時(shí)條件不允許，或者既有建筑擬安裝太陽能集熱器的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（坡屋面、墻面、陽臺(tái)）的朝向方位角和坡屋面的傾角，已經(jīng)偏離一定方位角和傾角范圍時(shí)，可用增加集熱器面積的方式來補(bǔ)償?？砂词剑?）進(jìn)行計(jì)算： 　　8.5儲(chǔ)水箱 　　8.5.1儲(chǔ)水箱的容量不得低于日均用水量，有條件時(shí)宜設(shè)計(jì)為1.2～1.5倍日均用水量。 　　8.5.2太陽能熱水系統(tǒng)的儲(chǔ)水箱宜為常壓水箱，水箱材質(zhì)可選用不銹鋼或碳鋼，水箱應(yīng)無滲漏、損壞及過度永久變形。 　　8.5.3在儲(chǔ)水箱的適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)有通氣口、溢流口、排污口，通氣孔位置不低于溢流口，排污口設(shè)置在水箱最低處，大于3噸的水箱應(yīng)設(shè)置人孔。 　　8.5.4儲(chǔ)水箱應(yīng)采取相應(yīng)防腐措施，滿足防腐要求，保持水質(zhì)清潔。 　　8.5.5儲(chǔ)水箱應(yīng)設(shè)有保溫層，宜布置在室內(nèi)。設(shè)置儲(chǔ)水箱的位置應(yīng)具有相應(yīng)的排水防水措施。上方及周圍應(yīng)留有符合規(guī)范要求的安裝檢修空間，安裝檢修空間不少于600mm。應(yīng)盡量靠近太陽能集熱器。 　　8.6輔助能源 　　8.6.1如果單靠太陽能熱水系統(tǒng)不能滿足水溫及水量的要求，可采用電、燃?xì)狻⒂?、煤等輔助能源加以補(bǔ)充。如果條件許可，宜采用電作為輔助能源（去掉）。在太陽能保證率0.7～0.8情況下，可按表3推薦的方式選取。 　　8.6.2輔助能源可直接加熱儲(chǔ)水箱中的水，也可通過換熱器間接加熱儲(chǔ)水箱中的水。 　　8.7換熱器 　　8.7.1換熱器的設(shè)計(jì)選取應(yīng)參照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范或廠商說明。 　　8.7.2太陽能熱水系統(tǒng)宜采用位于儲(chǔ)水箱內(nèi)的單循環(huán)換熱器，大型太陽能熱水系統(tǒng)宜選用雙循環(huán)外部換熱器。在采用雙循環(huán)外部換熱器時(shí)，應(yīng)使換熱器兩邊的熱容流量(比熱乘以質(zhì)量流量)相等。 　　8.7.3換熱器應(yīng)與傳熱工質(zhì)有較好的相容性，不應(yīng)對(duì)水產(chǎn)生二次污染。 　　8.7.4如果系統(tǒng)用在水硬度高的地區(qū)且水溫高于60℃，換熱器應(yīng)有防垢措施或采取適當(dāng)?shù)那骞阜椒ā? 　　8.7.5在間接太陽能熱水系統(tǒng)中，換熱器不應(yīng)明顯減低集熱器效率。當(dāng)集熱器的太陽能收益達(dá)到可能的最大值時(shí)，換熱器導(dǎo)致的集熱器效率減低不應(yīng)超過10%；如果系統(tǒng)中有幾個(gè)換熱器，每個(gè)換熱器導(dǎo)致的集熱器效率減低的總和不應(yīng)超過10%。 　　8.7.6在雙回路太陽能熱水系統(tǒng)中，當(dāng)使用無害傳熱工質(zhì)時(shí)，換熱器可采用單壁的；對(duì)于有害傳熱工質(zhì)，應(yīng)采用雙壁的換熱器。 　　8.8系統(tǒng)布置 　　按照GB/T 18713-2002中5.8規(guī)定。 　　8.8.1一個(gè)系統(tǒng)也可同時(shí)采用多種控制方式，定溫控制和溫差控制相結(jié)合的方式較為普遍。直流式系統(tǒng)宜采用非電控溫控閥控制方式及溫控器控制方式，強(qiáng)迫循環(huán)式系統(tǒng)宜采用溫差循環(huán)、光電控制及定時(shí)器控制等方式。 　　8.8.2一個(gè)系統(tǒng)也可同時(shí)采用多種運(yùn)行方式，直流式和強(qiáng)迫循環(huán)式相結(jié)合的方式較為普遍。 　　8.9管網(wǎng)設(shè)計(jì) 　　8.9.1循環(huán)管路 　　按照GB/T 18713-2002中5.9.1規(guī)定。 　　8.9.1.1強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)泵流量計(jì)算方法如下： 　　真空管型集熱器流量可以按照0.015L～0.02L/s·m2進(jìn)行估算，平板型集熱器可以按照0.02L/s·m2進(jìn)行估算。 　　8.9.2取熱水管路 　　按照GB/T 18713-2002中5.9.2規(guī)定。 　　8.9.2.2定時(shí)供應(yīng)熱水的系統(tǒng),應(yīng)按管網(wǎng)中的熱水容量每小時(shí)循環(huán)2～4次計(jì)算循環(huán)流量。 　　8.10系統(tǒng)保溫 　　系統(tǒng)的保溫設(shè)計(jì)應(yīng)按GB/T 8175的規(guī)定進(jìn)行。 　　8.11系統(tǒng)防凍 　　8.11.1太陽能熱水系統(tǒng)如設(shè)計(jì)為直接系統(tǒng)，可采用下列措施進(jìn)行防凍： 　　a)如集熱器不滿足抗凍要求，可將系統(tǒng)中的水或系統(tǒng)室外部分的水排放，可采用手動(dòng)閥，也可采用具有防凍功能的溫控系統(tǒng)控制電磁閥打開，或選用非電控溫控閥； 　　b)在與7.11.1.1相同條件下，對(duì)于強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)，可將儲(chǔ)水箱放在低于集熱器的位置，在循環(huán)泵運(yùn)行停止后，使集熱器和循環(huán)管路中的水回流；也可采用具有防凍定溫循環(huán)功能的溫控系統(tǒng)，進(jìn)行定溫強(qiáng)迫循環(huán)防凍； 　　c)在集熱器滿足抗凍要求的條件下，可在保溫層和管路之間加入發(fā)熱元件，如自控溫電熱帶等；可通過管路設(shè)計(jì)，只使循環(huán)管路中的水回流；也可采用其他安全可靠的方法。 　　8.11.2太陽能熱水系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為間接系統(tǒng)，在系統(tǒng)中使用防凍傳熱工質(zhì)進(jìn)行防凍。傳熱工質(zhì)的凝固點(diǎn)應(yīng)低于系統(tǒng)使用期內(nèi)最低環(huán)境溫度，其沸點(diǎn)應(yīng)高于集熱器的最高悶曬溫度。 　　8.12熱水計(jì)量 　　8.12.1太陽能熱水系統(tǒng)宜裝設(shè)總、支管熱水表和分戶熱水表。 　　8.12.2住宅的分戶熱水表宜便于讀數(shù)。 　　8.12.3用水量均勻的熱水系統(tǒng)的熱水表應(yīng)以設(shè)計(jì)流量選定熱水表的常用流量；用水量不均勻的熱水系統(tǒng)的熱水表應(yīng)以設(shè)計(jì)流量選定熱水表的過載流量。 　　9技術(shù)文件 　　對(duì)于每一套系統(tǒng)，應(yīng)向用戶移交技術(shù)文件。文件應(yīng)包括對(duì)于運(yùn)行、維護(hù)所需的全部說明。 　　全套文件應(yīng)包括下列資料： 　　a)集熱器主要參數(shù)（型號(hào)、熱性能、傳熱工質(zhì)類型等）； 　　b)系統(tǒng)參數(shù)（設(shè)計(jì)水量、采光面積、輪廓面積及總面積等）； 　　c)系統(tǒng)的布置圖； 　　d)系統(tǒng)的管路圖和電路圖，圖中應(yīng)有每一個(gè)部件（包括安全部件）的資料：型號(hào)、尺寸、電功率等，所有外部接口的位置和公稱尺寸； 　　e)系統(tǒng)各回路的最大工作壓力； 　　f)工作極限（系統(tǒng)各回路允許的最高溫度和最高壓力，系統(tǒng)能承受的最低溫度等）； 　　g)系統(tǒng)運(yùn)行前和運(yùn)行中應(yīng)注意的事項(xiàng)； 　　h)系統(tǒng)開啟使用和關(guān)閉停用的說明； 　　i)如果系統(tǒng)中有安全部件，應(yīng)說明安全部件的調(diào)整及正常運(yùn)行情況，應(yīng)給出在壓力閥釋放后，系統(tǒng)再運(yùn)行前的檢查指南； 　　j)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或危險(xiǎn)（特別是安全部件）時(shí)所應(yīng)采取的措施； 　　k)如果有控制系統(tǒng)，應(yīng)說明控制原理及系統(tǒng)組成，控制部件應(yīng)標(biāo)注在系統(tǒng)管路圖中； 　　l)日常檢查和維護(hù)所應(yīng)注意的事項(xiàng)，以及正常維護(hù)期間需要更換部件的清單； 　　m)系統(tǒng)為了防止凍壞所應(yīng)采取的措施。