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06SS128太阳能集中热水系统选用与安装PDF文本

国家筑标准设计图集06SS128Ir3HSNNHZOVI8nHZNVINVIron5太阳能集中热水系统选用与安装SN正T雅频国家统标谁设计国家第标谁设计国家筑标准设计国家筑标准设计中国健筑标准设汗研究院Oz.JzSCHIC.COM
太阳能集中热水系统选用与安装主编单位负责人批准部门中华人民共和国设部批准文号质[2006]281号主编单位技术负责人个主编单位中国筑科学研究院统一编号GJBT-960技术审定人骆宝实行日期二00六年十二月一日图集号06SS128设计负责人何清目录目录…总说明筑案粉网强制循环直接加热系统原理图（双袋小…28强制循环直接加热系统原理图（单罐）：……29图例….20强制循环直接加热系统原理图（水箱-水罐）30强制循环强制循环直接加热系统原理图（水箱)…31强制循环间接加热系统原理图（双罐）…………21直流强制循环问接加热系统原理图（单罐)…22直流系统原理图32强制循环间接加热系统原理图（双罐-水箱)·23自然循环强制循环间接加热系统原理图（水箱-水罐）…24自然循环系统原理图。……33强制循环间接加热系统原理图（双水箱）…25管路系统太阳能集热器同程连接平面布置图34强制循环间接加热系统原理图（单水箱）.…26强制循环间接加热系统原理图（板换-水箱）.··27目录图集号06SS1281一2.一.E审枝郑瑞澄胶对李忠本设计何涛何语
太阳能集热器异程连接平面布置图.…35安装详图连接方式平屋面集热器安装详图……49太阳能强制循环集热管路系统图。…36刚性防水平屋面集热器安装详图………54太阳能直流系统集热管路系统图。…37瓦屋面集热器安装详图…55技术参数油毡瓦屋面集热赛安装详图，.60平板型太阳能集热器结构示意图。……38预理件详图。…………62平板型太阳能集热器主要技术参数.·.39管道穿屋面平板型太阳能集热器结构与安装尺寸…40管道穿平屋面及管道井详图。……………63真空管型太阳能集热器结枸示意图.乙品公尔一，41玻璃-金属真空管型太阿能集热器主要技术参数.云网管道穿坡屋面详图⊙0….不……64拔屋面管道井详图……65玻璃-金属真空管型太阳能集热器结构与安装尺寸...43附录热管式真空管型太阳能集热器主要技术参数、附录一主要城市各月设计用气象参数。…·66结构与安装尺寸..44附录二主要城市太阳能集热器面积补偿比…·85全玻璃真空管型太阳能集热器（横排）主要技术参数、结构与安装尺寸.45全玻璃真空管型（竖排）太阳能集热器结构示意图.·.46全玻璃真空管型（竖排）太阳能集热器主要技术参数，·47全玻璃真空管型（竖排）太阳能集热器结构与安装尺寸.·.48目录图集号06SsS128审楼郑瑞澄校对李忠出设计何涛何清2网ZS.时
总说明1.编制依据及编制目的水器的选用与安装，1.1本图集依据设部质[2006]71号文“关于印发《2006年国家4.主要内容筑标准设计编制工作计划》的通知”进行编制，4.1太阳能集中热水系统设计说明。1.2为更好地贯彻节能方针、引导和规范太阳能技术的推广和应用4.2太阳能集中热水系统原理图。编制本图集。43太阳能集热器的技术参数。2.设计依据4.4集热器的连接方式以及集热器与筑结合常见做法《筑给水排水设计规范》GB50015-20034.5太阳能集热管路系统图。《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T4.6我国主要城市各月设计用气象参数。18713-20034.7我国主要城市太阳能集热器补偿面积比.《民用筑太阳能热水系绕痘用技术规B到64-丽5.太阳能集中热水系统的形式与适用范围《筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》CB50242-2002表1太阳能集中热水系统的形式与适用范围《太阳热水系统性能评定规范》GB/T20095-2006形式系统特点适用范围《真空管太阳能集热器》GB/T17581强制集热系统采用强制循环、间接加热方式加适用于对《平板型太阳能集热器》GB/T6424循热，与辅助热源分置，太阳能预热。采用筑美观要求3.适用范围间接闭式水罐作为贮热水箱，闭式水罐（或小高、供热水加热3.1本图集适用于新、改和扩工业与民用筑的太阳能集中型热水机组)供热水，辅助热源采用外置规模较大、系统加热系统，并配备智能化的控制系统，保供热水要求热水系统中集热部分的选用与安装。(双证合理使用辅助热源。设置防过热措施.高的筑3.2本图集适用于太阳能集热器工作温度低于130℃，热水工作温贮水装置)采用防东工质防冻方式，冬季运行可靠度低于75℃的集中热水系统。3.3本图集不适用于贮热水箱容量小于600升的家用太阳能热总说明图集号05SS128审楼郑瑞澄校对李患设计何涛何语3興尚莲素1网，S11
续表1续表1形式系统特点适用范围形式系统特点适用范围强制集热系统采用强制循环、间接加热方式适用于对筑环集热系统采用定温放水方式，当集热器适用于供热水加热。采用承压水箱或闭式水罐，依靠美观要求高、间放水点温度高于设定温度时，湛控阀开规模小、用水给水系统压力供热水，水加热器可根据供热水规模小直加热启将热水放入贮热水箱。采用非承压水时间固定、用筑需要灵活设置。辅助热源采用内置供热水要求高系统加热系统，当水箱或水加热器内设定水的筑式箱。当采用高位水箱时需依靠水箱与最水量稳定的(单不利用水点的高差供热水，采用低位水筑，如洗衣房位的水温低于设定值时，开启辅助热源系贮水箱时需增设热水泵供热水，热水与空气公共浴池加热。一般采用防冻工质防冻方式.装置)接触，应采取保证水质的措施，辅助热源可以采用内置也可采用外置加热系统。强制集热系统采用强制循环、直接加热方式适用于对筑循环美观要求高直接加热.采用非承压水箱或闭式水罐作为集热系统仅利用被加热液体的密度变化适用于供热水贮热水箱，闭式水罐或小型热水锅炉供热水规模大加热来实现自然循环；系统简单、成本低；规模小、用热供热水。辅助热源采用外置加热系统，供热水要求高网系统自然热水箱位置必须高于集热器；单个系统水要求不高、并配备智能化的控制系统，保证合理使的筑(循环的规模不宜太大。果用非承压水箱，依冬季无冰冻地贮水用辅助热源。设置防过热措施。可以采系统靠水箱与最不利用水点的高差供热水，区的筑装置)用排回防冻措施，冬季运行可靠水箱中水有过热危险，只能采用冬季排空方式防冻，即冬季无法使用.强制集热系统采用强制循环、直接加热方式适用于对筑循环加热。采用非承压水箱或承压水罐。水美观要求高、注：1.当原水总硬度<150g/L时，集热系统可采用直接加热系统，直接箱设置灵活，可在高位依靠水箱与用水供热水规模小2.当原水总硬度≥150%/L时，集热系统宜采用间接加热系统。加热点的高差供热水；也可在低位，增设一供热水要求不系统套加压设备供热水.辅助热源采用内置高的筑(加热系统，当贮热水箱内设定水位的水贮水温低于设定值时，开启辅助热源加热。装置)寒冷地区可采用排回防冻措施。总说明图集号06S3128审楼郑瑞澄校对李忠设计何涛清4興尚素布网.、
6.设计参数表2太阳能集热器的分类及特点6.1气象参数分类基本结构特点我国主要城市各月太阳能热水系统设计用气象21-联箱；工质在真空管内直排加热，参数可参见本图集第66~84页附录一，设计时应查32-进水管；非承压.抗机械冲击性能出如下气象参数：全玻璃3-出水管：差。集热效率较高，热损6.1.1月平均室外气温。真空管54-全玻璃小。防冻性能好.造价低。6.1.2水平面月平均日太阳总辐照量。太阳能真空太不易与筑结合。内外热6.1.3倾角等于当地纬度时倾斜表面上的月平均日集热器阳集热冲击时，存在炸管泄漏的可能。适于强制循环开式、太阳总辐照量。管；614月日照小时7J?S-尾案直流式和自然循环式系统6.2地理参数21-壳体；多采用金属吸热板芯加热应查出设计地点的纬度、经度和海拔高度。32-进水管工质。承压高。抗机械冲6.3热水设计参数平板型3出水管：击性能好.热损大，中低44-透明温热效率高。防冻性能差。6.3.1取《筑给水排水设计规范》GB50015中热太阳能集热器盖板；造价适中。易与筑结合水用水定额下限值作为设计日用水定额。5-吸热抗内外热冲击性能好.适6.3.2根据GB50015和工程实际确定热水计算温度，板芯于强制循环闭式、开式和6.3.3根据GB50015和工程实际选取冷水计算温度，自然循环式系统7.太阳能集热器的分类及特点总说明图集号06SS128审楼郑瑞澄校对李忠出设计何涛何语5興尚莲2，Z0.1T
续表2水设计规范》GB50015中热水用水定额下限值作为设计日用水量.分类基本结构特点8.2太阳能集热器的定位21-联箱；在真空管内带有吸收涂层的8.2.1集热器安装方位角和倾角32-进水管；吸热体传热至热管内相变材1)太阳能集热器方位角宜朝正南放置；热管式43-出水管；料加热工质.承压高.抗机2)在全年使用时，集热器的安装倾角宜与当地纬度相等；偏真空管4-热管真械冲击性差。高温时集热效重于在冬季使用时，倾角应加大至约比当地纬度大10°；偏重夏天太阳能空管。率高，热损小。防冻性能好。集热器5-尾架造价高。可与筑结合。抗使用时，则应比当地纬度小10°，内外热冲击性能好。适于强8.2.2集热器前后排问距制循环开式、闭式和用水温1)集热器顺坡屋面安装度较高系统集热器顺坡屋面安装时，集热器之问不存在遮挡关系，留出安1-联箱：江质在真空管内的金属流道装间距和检修空问即可SC(如：形管、直流管等)玻璃金32-进水管；2)两排或两排以上集热器安装45子一出水管：内循环加热。承压高。抗机属真空集热器成两排或两排以上安装时，集热器之间的距离应大于日械冲击性能差。中温时集热管太阳64全玻璃照间距，避免相互遮挡。集热器前后排之间的最小距离D计算方法为：真空太效率高，热损小，防冻性能好。造价较高。可与筑结D=H×cot as×COS Yo(8.2.2-1)）能集热阳集热器管；合。抗内外热冲击性能好。式中：D-集热器与遮光物或集热器前后排的最小距离(m);5-金属流道适于强制循环开式、闭式系H-遮光物最高点与集热器最低点的垂直距离(m);6-尾架统αg计算时刻的太阳高度角（°）；8.太阳能集热系统的设计与设备选型计算8.1用热水量的确定为设计太阳能集热系统，需要确定用热水量，取《筑给水排总说明图集号065S128审楼郑澄的校对李忠女设计何涛清页6素1网2，Z6一1
计算时刻的太阳高度角α，按照下式计算：集热器集垫器sinas=sinΦsinδ+c0sΦcos6cosw(8.2.2-2)aaΦ-当地纬度（°）.s(n)1δ-太阳赤纬角（°），春分、秋分时δ=0，其它时间举举S(n)兼Y,=0,y=0,a=0Yo=a,y=0δ应按照下式计算：(a)(b)6=23.45sin[360×(284+n)/365](8.2.2-3)集热是1-一年中的日期序号，即第n天.0-时角（°）.0m×15(8.2.2-4)s/7Yo=a-y血-偏离正午的时间()，上午取负值，下午取正值，Yi=Y-aYo=a-Y(c)(d)(e)计算时刻的选取如下：J?大阳方位角a按照下式计金①全年运行系统：选春分/秋分日的9：00或15：00；sina=cosδsinw/cos as(8.2.2-5)②主要在春、夏、秋三季运行的系统：选春分/秋8.3太阳能集热器的连接分日的8：00或16：00好8.3.1集热器的连接方式分串联、并联和串并联三种.③主要在冬季运行的系统：选冬至日的10：00或14：00：8.3.2对于自然循环系统，集热器宜采用并联。每排集热器的④集热器安装方位为南偏东时，选上午时刻；南偏西并联数目不宜超过16个.时，选下午时刻。8.3.3对于自然循环系统，每个系统集热器的数目不宜超过24Y一计算时刻太阳光线在水平面上的投影线与集热器表个。大面积自然循环系统，可分成若干个子系统。面法线在水平面上的投影线之间的夹角，角Y和太阳方位角α8.3.4东西向放置的全玻璃真空管集热器，在同一斜面上多层及集热器的方位角Y(集热器表面法线在水平面上的投影线与布置时，串联的集热器不宜超过3个（每个集热器联箱长度不正南方向线之间的夹角，偏东为负，偏西为正)有如下关系(图中S为正南向，n为集热器法线指向)：总说明图集号06SS128興尚贸素阎一2.~.审楼郑璞澄校对李忠于光设计何涛漫7
大于2m).平均日的选取按照如下原则：8.35对于强制循环系统，集热器可进行并联、串联和串并联1)全年运行的系统，按照年平均日计算：组合。每组并联或串联的集热器的数量不宜超过16个，当集热2)偏重于冬季使用时，按照12月份平均日计算。器数量超过16个时，可以通过集热器串并联组合连接实现f-太阳能保证率，无量纲，具体确定方法见总说明8.4.4；8.3.6各集热器组之间的连接宜采用同程连接，采用异程连接η-集热器年平均集热效率，无量纲，具体确定方法见总时，在每个集热器组的支路上应增加平衡阀来调节流量平衡。说明8.4.4；8.37集热器并联时，各组并联的集热器数应相同.n-管路及贮水箱热损失率，无量纲，一般取0.20-0.30.8.4太阳能集热器总采光面积的确定8.4.2间接系统的集热器总采光面积的确定8.4.1直接系统的集热器总采光面积的确定A=A×[1+(U×A)/(伛×F)](8.4.2)直接式太阳能热水系统的集热器根据系统的设计日用水量式中：A一间接系统集热器总采光面积(m);和用水温度确定：典可廷巩系J0-集热器总热损系数，平板型集热器取4~6/（血℃），Ac=qa×c×pr×(te-t)×f/[JT×n×(1-nL)×1000]真空管集热器取1~2W/（m.℃)，确定方法见总说明8.4.4.(8.4.1)K-换热器传热系数[W/(m3℃)]，由厂家提供；式中：A-直接系统集热器总采光面积(m);F-换热器换热面积(m2)，确定方法见总说明8.6.g设计日用热水量(L/d);8.4.3集热器面积的补偿计算c-水的定压此热容；c=4.187k/(g·℃)]；当集热器的方位角偏离正南和倾角不等于当地纬度时，集热p一热水密度(kg/L);器面积应按下式计算：te贮水箱内水的设计温度（℃）；Av-A/R(8.4.3)t-水的初始温度（℃）；Jr倾角等于当地纬度时，倾斜表面平均日太阳总辐照量(/加2·d);总说明图集号06SS128审楼郑瑞澄它校对李患子女设计何涛何清8興尚强素1阀22.17
式中：A-补偿后的集热器面积（回）；表3太阳能保证率推荐表A-按照总说明8.4.1或8.4.2计算出的太阳能集热器的面资源年太阳辐照量区划MJ/(m2.a)地区太阳能积（血）；保证率R-对应集热器安装倾角、方位角时的面积补偿比。主要1资源宁夏北、甘肃西、新疆东南、丰富区>6700青海西、西藏西60%-80%城市太阳能集热器补偿面积比可按照本图集附录二中选取8.4.4太阳能保证率和集热器全日集热效率η的确定冀西北、京、津、晋北、内蒙Ⅱ资源1)太阳能保证率f确定较富区5400~6700及宁夏南、甘肃中东、青海东，50%-60%①按照表3的推荐值选用；西藏南、新覆南②全年使用的太阳能热水系统，宜取中间值；偏重于在鲁、豫、冀东南、晋南、春、夏、秋季使用的系统，宜取偏小值；偏重于在冬季使用的新疆北、吉林、辽宁、云南、系统，宜取偏大值；皿资源一殼区4200-5400陕北、甘东南、了粤南、湘、桂、40%~50%③初期投资较充裕，期望节能效果显著的情况下，可取赣、江、浙、沪、皖、鄂、偏大值.闽北、粤北、陕南、黑龙江2)集热器年平均集热效率n的确定IV资源<4200<>川、黔、渝<40%<>①太阳能热水工程中集热器效率一般在25%~50%间.估算贫乏区时，热水系统偏于冬季使用可取低值，偏于夏季使用可取高值，式中：η一归一化温差T-0时的瞬时效率；全年均衡使用时取平均值；a1-瞬时效率方程一次项系数，应为正值[W/(血2.℃)]；②设计计算时，应根据集热器产品的实际测试结果而定.a2-瞬时效事方程二次项系数，应不小于0[W/(血2.℃)]；集热器年平均集热效率可由集热器瞬时效率方程求得：心-集热器总热损系数[W/(血2，℃)]；对于一次拟合的瞬时二次拟合：n=n0-a1×T*-a2×G×(T)2(8.4.4-1)或一次拟合：n=n-U×T*(8.4.4-2)总说明图集号06$S128审枝郑瑞澄校对幸忠汝设计何涛清0理素1恻Z.ZSN7
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