江苏省太阳能建筑一体化应用技术导则（试行）》.pdf

江苏省太阳能建筑一体化应用技术导则（试行）江苏省住房和城乡建设厅目录1、总则.-1-2、名词解释.-3-3、规划设计.-7-3.1 规划设计.-7-3.2 建筑设计.-7-3.3 结构设计.-13-3.4 电气设计.-14-3.5 太阳能热水系统给水排水设计.-16-4、太阳能热水系统与建筑一体化应用.-17-4.1 系统设计.-17-4.2 系统施工和安装.-36-4.3 系统调试.-44-4.4 系统验收.-46-4.5 系统监测与控制.-52-5、太阳能光伏系统与建筑一体化应用.-55-5.1 建筑光伏利用能力评估与开发模式.-55-5.2 系统设计.-62-5.3 系统施工和安装.-79-5.4 系统调试.-88-5.5 系统验收.-89-5.6 消防安全.-92-5.7 系统监测与控制.-95-6、光储直柔系统设计.-103-6.1 基本要求.-103-6.2 系统设计.-104-6.3 建筑储能.-107-6.4 主要设备与线缆.-110-6.5 保护与防护.-116-6.6 系统性能.-119-6.7 系统监测与控制.-121-7、运行管理与维护.-128-附录A江苏省太阳能资源评估.-133-附录B并网点与公共连接点示意图.-141-附录C分布式光伏并网方案参考表.-142-1总则1.0.1编制目的为满足城乡建设领域节能减碳、可再生能源利用及绿电替 代的需求，促进太阳能热水、光伏建筑一体化的高水平应用，制定本导则。1.0.2适用范围本导则适用于江苏省内新建、改建、扩建的民用与工业建筑 安装或增设太阳能热水、光伏系统时的设计、施工、验收与运 行维护。农村建筑可参照执行。1.0.3基本原则以人为本，安全高效。设备系统要满足人民群众安全舒适、节能减碳的使用需求，倡导太阳能光伏光热产品与建筑构造一 体化发展方向，提高太阳能建筑一体化应用的功能性、可靠性。优化技术和设备选型，实现全寿命期内综合效益最优。整体推进，效率优先。树立系统观念，确保新建建筑太阳 能热水、光伏系统与建筑工程统一规划、同步设计、同步施工、同步验收、同时投入使用。优选高能效设备，不断提高太阳能 系统综合利用效率。造型美观，易于维护。坚持因地制宜，特色发展的理念，太阳能系统设计、安装要做到与建筑风貌、周边环境协调、融 合，便于维护、设备更换和技术升级，倡导智慧运行，产能单-1-独计量。1.0.4主要内容太阳能光伏光热系统与建筑一体化设计、安装，并与光储 直柔系统协同增效，重点内容包括系统设计、施工和安装、系 统调试、系统验收、系统智慧运维等。1.0.5与相关标准规范的关系太阳能热水、光伏系统的设计、施工、验收与运行维护，除参照本导则外，还应符合国家和江苏省现行有关标准规范的 规定。-2-2名词解释2.0.1 太阳能建筑一体化 integration of building w汕 solar energy system将太阳能光伏、光热系统纳入建筑构件体系，与建筑同步 设计、同步施工、同步验收、同步运行管理，实现二者的有机 结合，做到安全、节能、美观。2.0.2 集中供热水系统 collective hot water supply system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。2.0.3 集中一分散供热水系统 collective-individual hot water supply system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。2.0.4 分散供热水系统 individual hot water supply system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。2.0.5太阳能保证率solar fraction系统中由太阳能部分提供的热量除以系统总热负荷。2.0.6 光伏组件 photovoltaic module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的最小不 可分割的光伏电池组合装置。-3-2.0.7 光伏阵列 photovoltaic array若干光伏组件或光伏电池板在同一机械和电气上按一定方 式组装在一起，并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单位。地基、太阳跟踪器、温度控制器等类似部件不包括在阵列中。2.0.8 孤岛效应 island effect并网型光伏系统中，当公共电网失压或断开时，光伏系统 仍作为独立电源对公共电网中的某一部分线路继续供电的状态。2.0.9 并网型光伏系统 Grid-connected PV system与公共电网联接的光伏系统。2.0.10 离网型光伏系统 Stand-alone PV system不与公共电网联接的光伏系统，也称独立光伏系统。2.0.11 构件型光伏系统 elemental photovoltaic module与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件，如以标准普通光伏组件或根据建筑要求定制的光伏组件(雨篷 构件、遮阳构件、栏板构件等)。2.0.12 安装型光伏系统 building attached photovoltaic(B APV)在屋顶或墙面上架空安装以及在墙面上安装的光伏组件。2.0.13 建材型光伏系统 material photovoltaic module将太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合在一 起成为不可分割的建筑构件或建筑材料，如光伏瓦、光伏砖、光伏屋面卷材、玻璃光伏幕墙、光伏采光顶等。2.0.14 光储直柔系统 photovoltaics,energy storage,direct current-4-and flexibility system(PEDF)配置建筑光伏和建筑储能，采用直流配电系统，且用电设 备具备功率主动响应功能的新型建筑能源系统。2.0.15 建筑电力交互 grid-interactive building(GIB)以城市电网指令为约束条件，通过建筑整体用电柔性实现 需求侧与供给侧动态平衡的技术。2.0.16 建筑储能系统 building energy storage system布置在建筑基地内，服务于建筑整体用电柔性调节的分布 式储能系统。2.0.17 系统拓扑 system topology民用建筑直流配电系统中城市电网、光伏、储能和用电负 荷四者的物理布局与相互连接方式。2.0.18 用电柔性 demand flexibility根据电力交互需求进行实时用电功率调节的能力，分为设 备用电柔性和建筑整体用电柔性。2.0.19 直流母线 direct current bus设备和配电回路以并列分支形式接入的开放通路，承担主 要配电作用和功率传送任务。2.0.20 电能变换器 power converter利用功率半导体器件实现电能变换控制的电力电子装置，简称变换器。2.0.21 建筑整体用电柔度 electrical demand flexibility of building-5-建筑根据柔性调节信号，自身运行功率主动变化的幅度与 不接受柔性调节信号状态下的用电功率的比值。2.0.22 设备用电柔度 electrical demand flexibility of equipment用电设备根据柔性调节信号，主动变化后的运行功率与设 备额定功率的比值。2.0.23 功率主动响应 active power response(APR)设备根据直流母线电压变化，通过调整工作状态改变自身 用电功率，对直流配电系统功率调整需求主动做出的响应。2.0.24 建筑电动车交互 building to vehicle to building(B V B)通过充电桩为电动车充电，或通过充电桩从电动车取电，实现建筑用电与电动车充放电耦合的技术。2.0.25 纹波系数 ripple factor电压或电流中交流分量与直流分量之比，以百分数表示，包括纹波峰峰值系数和纹波有效值系数。其中，纹波峰峰值系 数为交流分量峰峰值与直流分量之比：纹波有效值系数为交流 分量有效值与直流分量之比。-6-3规划与设计3.1 规划设计3.1.1 太阳能系统规划、设计应充分考虑资源、气候、场地条件，与建筑设计、景观设计相融合。3.1.2 建筑项目应根据使用功能、用能需求规划设计太阳能热水、光伏系统的应用规模和形式，并满足下列要求：1建筑布局和体形设计宜为设置朝南、南偏东、南偏西的 太阳能集热器、光伏组件提供便利条件。组件的安装部位应避 免受环境、建筑或建筑构件的遮挡。居住建筑日照分析时应考 虑太阳能热水、光伏系统的设备高度。2若太阳能集热、集电设备可能对周边环境造成光污染，应进行光污染模拟分析，并采取防治措施。3.2 建筑设计3.2.1 太阳能系统设计与建筑设计需同步开展，并满足下列要求:1太阳能光 热、光伏组件的外观、色彩设计宜与建筑协调 一致，鼓励光热、光伏系统采用装配化设计。2优先选择性能可靠、造价合理的建材型太阳能集电一体 化设备作为建筑物的墙面、屋面、外窗、遮阳、栏板等构成部 分。一体化设备除满足相关部位的基本功能和设计规范要求外，-7-还需满足防排水、通风、隔热、防潮、防雷电、抗（台）风及抗震 等要求。3太阳能热水、光伏系统管线穿越建筑物围护结构时，应 加强防水、防火、保温等构造措施。4设置太阳能热水、光伏系统的部位，应设置方便安全的 搬运、安装通道。居住建筑应避免太阳能热水系统管路穿越其 他住户室内空间，或裸露在立面外部，管道设计应确保检修时 不影响其他住户。3.2.2 太阳能建筑一体化设计要求1建筑平屋面设置太阳能热水、光伏系统时，需满足下列 要求：1）设置太阳能热水、光伏系统的建筑平屋面宜设计为上 人屋面，或设置安装、检修通道；上人屋面中设置太阳能 热水、光伏系统的场地应与人员活动场地有隔离装置。2）提升太阳能热水、光伏系统支架与屋面结构连接的牢 固性，并在连接处进行可靠的密封防水处理。3）系统管线穿线屋面处应预设出屋面管井或防水套管，套管穿越管井井壁及防水套管与屋面交接处宜进行可靠 密封防水处理。2太阳能集热、集电设施作为建筑坡屋面构件时，需考虑 下列要求：1）集热、集电设施应模块化并具有易更换性；-8-2）统筹配置具备主动或被动散热功能的集电设施；3）其系统组成的保温隔热性能应满足建筑屋面的设计要 求，其强度、刚度、保温、隔热、防水、排水、外观、使 用安全和防护功能应满足相关要求；4）当集热、集电设施顺坡嵌入坡屋面时，应提升屋面保 温、隔热、防水、排水等整体性能要求，并在嵌入处采取 独立、可靠的排水构造措施；5）屋面应具备防止集热、集电设施内物质渗漏下滴的安 全使用保障措施；6）屋面应具备防止因热胀冷缩而发生振动、声响的构造 措施；3建筑坡屋面额外设置太阳能热水、光伏系统时，需考虑 下列要求：1）单坡屋面中天窗、烟囱和排气管等凸出物应设置在集 热、集电设施的背光面，如无法躲避，应考虑科学避让或 应对遮阴问题；2）双坡屋面用于设置集热、集电设施一侧的坡屋面避免 设置天窗和烟囱、排气管等凸出物；3）多坡和复杂坡屋面形状应相对完整，且面积应满足太 阳能集热、集电设施的面积要求；4）应设置用于太阳能集热、集电设施安装搬运和检修维 护的上屋面通道。无条件设置上屋面通道时，应设计其他-9-用于太阳能集热、集电系统安装搬运和检修维护的方式;5）集热、集电设施顺坡架空设置在坡屋面时，与屋面的 间隙不宜大于100mm,并不得影响屋面的防水、排水功 能；6）坡屋面檐口附近宜设置平行于檐口或高度不低于 200mm的防护构件或防护网，且做好防腐、防锈措施；7）当坡屋面上设有天窗时，集热、集电设施的位置与尺 寸宜与屋面天窗统一设计与布置；8）坡屋面屋面板以上各构造层组成材料，其燃烧等级不 宜低于B 1级。4光伏组件应用于幕墙时，需考虑下列要求：1）幕墙的立面形式及光伏玻璃的选择可根据建筑立面的 需要进行统筹设计，光伏组件应采用钢化玻璃，光伏组件 尺寸宜符合幕墙构件模数；2）采用中空玻璃+光伏组件的光伏幕墙应用场景，应科学 评估论证光伏散热问题，并符合现行相应标准建筑用太 阳能光伏中空玻璃（GB T 29759）；3）光伏幕墙应具备不低于普通幕墙的强度，以及具有同 等保温、隔热、防水等建筑热工性能，保证幕墙的整体性 能；光伏幕墙玻璃应尽量避免遮挡建筑室内视线，并与建 筑遮阳、采光、通风统筹考虑。5阳台、墙面设置太阳能集热、集电设施时，需考虑下列-10-要求:1）太阳能集热、集电设施可设置为75。倾角；2）设置在阳台、墙面上的集热、集电设施，支架需与阳 台栏板或墙面上的混凝土或钢构件牢固连接；宜采取可靠 安全的抗风压、防冲击、防坠落措施；3）由集热、集电设施构成建筑阳台栏板时，阳台栏板的 强度、刚度、高度、外观、使用安全和防护功能宜满足建 筑阳台的设计要求；4）光伏组件与墙面的连接不应影响墙体的保温构造和节 能效果；5）墙面光伏组件的引线穿过墙面处，宜预埋防水套管；穿墙管线不宜设置在结构柱处。6应用于建筑遮阳板或其他构件的太阳能集热、集电设施 需符合下列要求：1）当集电设施作为建筑遮阳板时，其强度、刚度、外观、使用安全和防护功能应符合建筑设计要求，并与墙体的混 凝土或钢构件牢固连接，且进行遮阳性能计算；2）当建筑遮阳板上设置集热、集电设施时，集热、集电 设施支架与遮阳板或后墙上的混凝土或钢构件之间需牢 固连接；3）由光伏组件构成雨篷、檐口和采光顶时，应具备使用 所需的强度、刚度要求，并具备空中坠物对其造成的破坏-11-坠落物不至于伤人的安全性能。7设置贮热水箱、光伏蓄电池的设备间或场所，应符合下 列要求：1）设备间的净空应满足设备厂商的相关技术规定；2）设备间的门宽及通道应满足设备检修和设备搬运的 需要；对有大型设备搬运要求的设备间宜预留安装孔，并 采取围护墙体后期砌筑的技术措施；3）集热设施的设备间不得与需要干燥的房间连通，集热、集电设施的设备间均不得与儿童活动的房间相通；4）集热设施设备间的围护墙体的四周宜设置混凝土翻 边，且设置可靠的防水措施；5）设备间应具备完善的防水、排水设施和设备操作照明 设施；6）设备间与集热、集电设施之间的连接管线不得影响建 筑物内人员的疏散；7）光伏蓄电池的设备间应采用不燃建筑材料，顶棚宜做 成平顶，不宜采用吊天棚、折板或槽型天花板，且照明灯 具应为防爆灯，室内不应装设开关和插座；8）设置贮热水箱、光伏蓄电池的其他场所，宜设有满足 设备安装搬运和检修维护的通道和工作平台，应具备集水、排水设施、设备操作照明设施。-12-3.3结构设计3.3.1 结构设计要求1太阳能热水、光伏系统的主体结构及其构件需进行结构安 全性设计或复核。在既有建筑物上增设或改造已安装的太阳能 热水、光伏系统，应经过结构计算复核，并满足其它相关的使 用及安全性要求。2太阳能热水、光伏系统结构设计时需计算重力荷载、风 荷载，且风荷载的体形系数V s应按现行国家标准建筑结构荷 载规范GB 50009中局部风压体形系数取值；外表面负压区取 值不宜小于2.0。3光伏采光顶结构构件的结构计算应符合现行行业标准 采光顶与金属屋面技术规程JGJ 255的有关规定。光伏幕墙 构件的结构计算应符合现行行业标准玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102的有关规定。4太阳能热水、光伏系统的屋面宜按上人屋面进行设计。当不按上人屋面进行设计时，屋面活荷载应增加SkN/n?。当贮 水箱集中布置时，应根据实际情况确定所在部位活荷载。3.3.2 连接件设计要求1新建建筑在安装太阳能热水、光伏系统时，主体结构设计 应预先设置承载热水、光伏系统的构件、埋设预埋件或其它连 接件。-13-2预埋件宜在主体结构施工时同时埋入。预埋件的位置应准 确，连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接本身的 承载力设计值。3当没有条件采用预埋件连接时，宜采用其它可靠的连接措 施，并通过试验确定其承载力。4太阳能热水、光伏系统与主体结构采用后加锚栓连接时,宜符合下列规定：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，必要时要进行极限拉拔试验;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。3.4 电气设计3.4.1 太阳能热水系统1太阳能热水系统中使用的电器设备应具备剩余电流保护、接地和故障或检修时切断电源等安全措施。太阳能热水系统宜 设专用供电回路。安装在浴室内且内置电辅助加热设置的太阳 能贮热水箱性能宜符合电热水器产品的相关要求和规程，同时 内置加热系统回路应设置剩余电流动作保护装置，保护工作电 流值不得超过30mA-14-2太阳能热水系统电气控制线路宜穿管暗敷或在管道井中 敷设，其出屋面处应方便接线及检修，并采取防水措施。3独立设置的太阳能热水系统如不处于建筑避雷系统保护 范围，应按照现行国家标准建筑物防雷设计规程GB 50057 的要求增设防雷设施。防雷装置的接地宜利用建筑原有接地装 置，无法利用时应设置专用接地装置，专用接地装置的接地电 阻不应大于4Q。4全日供热水的太阳能热水系统的自动控制分为太阳能热 水系统控制、辅助加热系统控制和热水供应系统控制三部分，可采用标准工业控制仪表单元组合或单片机技术集成，或采用 计算机通信远程集群控制。室内电气控制装置宜与水系统控制 装置协调、统一，并应便于接线与操作。3.4.2太阳能光伏系统1光伏系统中所用直流电缆应清晰标识，且不应与交流线缆 共用架桥。直流线缆和交流线缆可敷设在同一竖井内，但应分 管（槽）敷设。2既有建筑中增设光伏系统，原有电缆通道预留空间不足,需新增电缆通道时，应对既有建筑的结构安全、电气安全距离 等进行验算。3太阳能光伏等组件外露时，可导电部分宜与建筑物防雷接 地系统有可靠的连接。4直流光伏发电系统宜采用电化学储能，包括储能电池模-15-组、储能变流器、电池管理系统。5交流光伏发电系统宜采用阀控式免维护铅酸蓄电池，当 容量超过200Ah时，宜设置专用的蓄电池室。铅酸蓄电池室应 设置事故排风措施，并设置防淹、排水措施。6直流配电系统的组成应包括电源设备、配电设备、用电设 备、直流微机型继电保护、监控系统等。设计时应以实现建筑 电力交互为目标，做到建筑光伏、建筑储能、用电负荷与城市 电网供电的动态平衡。3.5太阳能热水系统给水排水设计3.5.1 当使用生活用水水箱作为给太阳能集热器的一次补水水 源时，生活饮用水水箱的容积和设置位置应满足集热器一次补 水所需的水量、水压要求。3.5.2 太阳能热水系统的管线布置宜组织有序、安全可靠、易于 检修。新建建筑中竖向管线宜布置在竖向管道井中。3.5.3 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 时其管线布置应做到走向合理，不影响建筑使用功能及外观。3.5.4 应将太阳能集热器附件设置用于清洁集热器的给水点。3.5.5 设备间内应设置给水点和排水地漏。-16-4太阳能热水系统与建筑一体化应用4.1系统 设计4.1.1 一般规定1太阳能热水系统及其选用的部件产品应符合国家现行标 准的要求。2太阳能热水系统设计宜纳入建筑给水排水设计，并符合 国家现行有关规程的要求。3太阳能热水系统宜配置辅助能源加热设备，系统所提供 的生活热水应符合建筑给水排水设计规范GB 50015相关规 定。暂不具备条件时，可按用户的要求季节性提供生活热水，并应预留扩容条件。4.1.2 系统分类与选择1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；2）集中一分散供热水系统；3）分散供热水系统。2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；2）强制循环系统；3）直流式系统。-17-3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；2）间接系统。4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。5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。6系统设计应满足节水节能、经济实用、安全简便、便于 计量的性能要求。并根据建筑规划设计要求、气候条件、热水 使用规律、辅助能源种类及太阳能集热器和贮热水箱设置的条 件，按本导则表4.1.2-1选择太阳能热水系统。表4.1.27太阳能热水系统设计选用表建筑物类型居住建筑公共建筑及其它等低层多层中高、高层宾馆医院游泳馆公共浴室太集热与集中供热水系统-18-注：1表中为可选用项目，表中“O”为不宜用项目。阳供热水集中一分散供热水系统OOO能范围分散供热水系统OOO热系统运行方式自然循环系统水强制循环系统系直流式系统O统集热器直接系统O类型内传热工质间接系统辅助能内置加热系统OOO源加热设备安外置加热系统装位置辅助能全日自动启动系统OOOOO源加热定时自动启动系统O设备启动方式按需手动启动系统O2有热水需求的工业及其它建筑参照上表中公共建筑选用。7系统中热水用量应符合建筑给水排水设计规范GB 50015的相关规定。4.1.3 集热器1集热器分为真空管型太阳能集热器和平板型太阳能集-19-热器两类。常用的真空管型太阳能集热器有三类，包括全玻璃 真空管型太阳能集热器、玻璃一金属结构真空管型太阳能集热 器和热管式真空管型太阳能集热器。2集热器的选择应与太阳能热水系统的要求相匹配。位于 阳台、墙面等部位的太阳能集热器，应满足安全可靠，外形美 观的要求。3系统总集热器面积计算应符合下列规定：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:4QwWend i)f/Wed。一班)(4.1.3-1)式中Ac直接系统集热器总面积，rtf；Qw-日均用水量，kg；Cw水的定压比热容，kJ/(kg.)；tend贮热水箱内水的设计温度，C；ti水的初始温度，;f太阳能保证率，%;根据系统使用期内的太 照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，宜为40%60%；Jr各市集热器采光面上的年平均日太阳辐照 量，kJ/m2；太阳能集热器年平均集热效率；具体取值应Vc d-20-根据集热器产品的实际测试结果确定；7l 管路及贮水箱的热损失率；根据经验取值宜 为 0.200.30。2)间接系统集热器总面积按下式计算：frul-acAn=4(1+/)(4.1.3-2)式中Ac直接系统集热器总面积，m2；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，宜取46W/(m2工)；对真空管集热器，宜 取12W/(m2。(2)；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，m2o4集热器总面积有下列情况，可按式4.1.3-3进行补偿，但补偿面积不得超过本条款第3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，倾角与本条款第4条规 定偏差较大时。Ab=Ac/Rs(4.1.3-3)式中：Ab补偿后的太阳能集热器总面积(m2)；-21-Ac按最佳安装角度计算的太阳能集热器总面积（m2）；Rs太阳能集热器补偿面积比（无量纲）。当按式4.1.3-3条计算得到的系统集热器总面积，在大于建 筑围护结构允许安装集热器的表面积时，可按围护结构表面最 大容许面积确定集热器总面积。5集热器倾角应与当地纬度一致。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。6太阳能集热器设置在平屋面上时，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、南偏东或南偏西小于30。设置；3）对受条件限制，集热器不能朝南设置的建筑，可朝南偏 东、南偏西或朝东、朝西设置；4）特殊设计水平放置的集热器可不受朝向限制；5）集热器应便于拆装移动；6）集热器的耐压要求应与系统的工作压力相匹配；7）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：-22-D=H-c tgas(4.1.3-4)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）;%太阳高度角（。），各市的具体值可参照附录 A。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。8）集热器可通过并联、串联和串并联等方式连接成集热器 组，并符合下列要求：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；在同一斜面上多层布置东西向放置的全玻璃 真空管集热器，串联的集热器不宜超过3个（每个集热器 联箱长度不大于2m）；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 为若干个子系统，每个子系统中并联集热器数目不宜超过 24个。9）集热器之间的连接宜使每个集热器的传热工质流入路 径与回流路径的长度相同，并满足流经单位集热面积的流 量均衡。太阳能集热器的单位面积总流量可根据太阳能集 热器生产企业给出的数值确定。在没有企业提供相关技术-23-参数的情况下，根据不同的系统，可按表4.1.3-1给出的 范围取值。10）在平屋面上宜设置集热器检修通道。表4.1.3-1太阳能集热器的单位总面积流量系统类型太阳能集热器的单位总面积流量m3/（h m2）小型太阳能供热水系统真空管型太阳能集热器0.035-0.072平板型太阳能集热器0.072集热器总面积大于l OOn?的大型太阳能供热水系统0.021-0.060板式换热器间接式太阳能集热系统0.009-0.0127太阳能集热器设置在坡屋面上时，应符合下列要求:1）坡屋面上的集热器宜顺坡嵌入设置或顺坡架空设置;2）作为屋面板的集热器宜安装在建筑承重结构上；3）安装在建筑承重结构上构成建筑坡屋面时，集热器刚度、强度、热工、隔声、承载、锚固和防护功能宜符合对应建 筑材料的产品质量要求。8太阳能集热器设置在阳台上时，应符合下列要求：1）对朝南、南偏东、南偏西的阳台，集热器可设置在阳台上；2）设置在阳台上的集热器应有倾角，可设置为75置倾角，垂直安装时，应适当增加集热面积；3）构成阳台栏板的集热器，在刚度、强度、高度、锚固和-24-防护功能上宜满足建筑设计要求。9太阳能集热器设置在墙面上时，应符合下列要求：1)集热器可设置在南偏东、偏西的墙面上或直接构成建筑 墙面；2)集热器可设置在朝南、南偏东、南偏西的墙面支架上,构成建筑遮阳构件；3)构成建筑墙面和建筑遮阳部件的集热器，其刚度、强度、热工、隔音、锚固和防护功能应符合围护结构设计要求。4.1.4贮热水箱1贮热水箱的容积按下列方法确定：1)根据太阳能集热器的供热能力和运行规律等多种规律 及热水小时变化曲线确定贮热水箱的容积，并应综合考虑 辅助加热装置加热时段和能力等多种因素；缺乏相关数据 时可按式4.1.4-1计算。2)分散式太阳能热水系统贮热水箱容积可按式4.1.4-1计 算：7=(5070)/(4.1.4-1)式中：V贮热水箱的有效容积(L)；A集热器总面积(m)直接加热系统为A。，间接 加热系统为Ai”3)间接系统太阳能集热器产生的热量用于容积式水加热 器或热水箱时，贮水箱的贮热量应符合表4.1.4-1的要求。-25-表4.1.4-1贮水箱的贮热量加热设备以95工以上高温水为热媒以W95工高温水为热媒公共建筑居住建筑公共建筑居住建筑容积式水加热器或加热水箱2 30min Qh245min Qh2 60min Qi,2 90min Qh注：Qh为设计小时耗热量（W）。2分散、集中一分散太阳能热水系统的贮热水箱形式需按 下列要求选择：1）按布置形式分有卧式和立式，容积较小的宜选立式；2）按安装方式分有壁挂式和落地式，容积较小的宜选壁挂 式；3）室内和阳台布置的太阳能贮热水箱宜选承压式。3贮热水箱的设计应符合下列要求：1）贮水箱应符合建筑给水排水设计规范GB 50015相 关规定；2）贮水箱宜使用无毒、耐腐蚀的材料制造，水箱刚度、强 度和耐用、耐压、耐温应满足系统设计要求，并采取保温 措施；3）不大于0.6m3的贮热水箱保温性能应满足国家现行标准 家用太阳能热水系统技术条件GB/T 19141的规定，大于0.6m3的贮热水箱保温性能应满足国家现行标准太-26-阳能热水系统性能评定规范GB/T20095的规定：4）内置辅助加热设备的承压贮水箱上宜设温度表、安全阀 和压力温度安全阀；5）闭式贮热水箱宜满足承压要求，并设置进出水管、泄水 管、压力温度安全阀以及水温指示等装置；大于0.6m3的 贮热水箱应设置压力表；开式贮热水箱宜设置进出水管、溢流管、泄水管、通气管、水位控制以及水温指示等装置；6）贮热水箱的布置形式和进出水管布置，不得产生水流短 路，并保证贮热水箱内具有平缓的水温梯度，充分利用水 箱的储热容积。4贮热水箱的设置需考虑下列要求：1）分离式系统的贮热水箱可设置在建筑设备间内，也可以 根据具体设计要求设置在建筑屋面、平台、阳台、厨房和 地下室；2）设置在设备间中的贮水箱，一侧宜有净宽不小于0.7m 的通道，前端应留有能更换辅助加热装置的位置；3）设置在设备间的贮水箱，上部附件最高点至建筑结构最 低点的净空，宜满足检修需要且不得小于0.2m。5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。6公共建筑贮热水箱宜采用两水箱系统。4.1.5水泵及管道-27-1集热器与贮热水箱分开设置的太阳能热水系统，在自然 循环不能保证集热效果的前提下宜设置集热循环泵，循环泵应 与传热工质有很好的相容性。2集热循环泵的流量、扬程、温度、压力等各项性能指标 宜与太阳能热水系统相匹配，并符合国家现行相关标准的规定。3集热循环泵的流量可按下式计算：Gs=g x 4(4.1.5 1)式中：Gs-集热循环泵流量(n?/h);9太阳能集热器的单位总面积流量n?/(h.m2);A太阳能集热器总面积(m2)。注：单位总面积流量g的具体数值与太阳能集热器特性和用途有关，应由太阳能集热器生产厂家给出。无相关技术参数的情况下，可参考本导则表4.1.3-1的规定。4集热循环泵的扬程可按照太阳能集热系统管路最不利环 路的水力计算确定。1)开式太阳能集热系统循环泵扬程计算：Hx=%+h j+b+%(4.1.5 2)2)闭式太阳能集热系统循环泵扬程计算：Hx=(g+h j+he+h f),Kf(4.1.5-3)式中：Hx-循环水泵的扬程(kPa)；hp集热系统循环管道的沿程与局部阻力损失(kPa)；hj循环流量流经集热器的阻力损失(kPa)；-28-hz集热器顶与贮热水箱最低水位之间的几何高差(kPa)；h f-附加阻力(kPa)；he循环流量流经换热设备的阻力损失(kPa)；Kf常用传热介质的附加阻力修正系数。注：1附加阻力外宜取2050kPa；2常用传热介质的附加阻力修正系数号见下表：表4.1.57常用传热介质的附加阻力修正系数表名称浓度()温度()阻力修正系数水-51.00乙二醇水溶液2551.223051.265集热循环泵的启闭宜符合下列要求:1)直流式太阳能集热系统，宜采用定温控制，即通过集 热器内部的水温来控制泵的启闭；2)强制循环太阳能集热系统，宜采用温差控制，按太阳 能集热器出口的水温与贮热水箱下部水温的温度差来控 制泵的启闭，开启温差宜为5工10工，停止温差宜为2 3。6集热循环泵宜靠近贮热水箱设置，不应与有安静要求的 卧室、书房等房间贴邻安装。水泵应采用低噪音机组并有防噪-29-音措施。7太阳能热水系统的管路设计应采取可靠的防冻、防超温、防超压措施。集热循环泵的吸水管上宜设过滤器、阀门，出水 管上应设阀门、止回阀，闭式系统应加装压力表。在强制循环 系统的管路上，应设有防止传热工质夜间倒流散热的单向阀；8安装在室外的集热循环泵，宜采用全封闭型或设有防护 罩的水泵，并采取冬季防冻措施。9水泵基座的尺寸宜比机组大100150mm,高度宜高出地 面 100150mm 010集热循环泵应满足风机、压缩机、泵安装工程施工及 验收规范GB 50275相关规定，且留有不小于600mm的检修 空间。11太阳能热水系统采用的管材和管件应符合国家现行标 准建筑给水排水设计规范GB 50015、建筑给水排水及采暖 工程施工质量验收规范X 1B 50242和现行有关产品标准的要求。管路管材的工作压力和工作温度宜高于太阳能热水系统允许的 工作压力和工作温度。12贮水箱和集热器的相对位置应使集热管路尽可能短。13太阳能热水系统的管线宜有组织布置，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 建筑上增设或改造太阳能热水系统，应做到走向合理，不影响 建筑实用功能及外观。-30-14系统的循环管路和取热水管路设计应符合下列要求：1）集热器循环管路宜有0.3%0.5%的坡度；2）在自然循环系统中，宜使循环管路朝贮水箱方向在向 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）间接系统的循环管路的上宜设膨胀箱。闭式间接系统 的循环管路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；6）当集热器阵列多为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，宜设辅助阀门；7）在自然循环和强制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；8）设在贮水箱中的浮球阀宜采用金属或耐温高于100工 的其他材质浮球，浮球阀的通径应能满足取水流量的要 求；9）各种取热水管路系统宜按L0m/s的设计流速选取管径。-31-15太阳能热水系统中安装于室外的管道以及室内热水供 回水管道宜做保温处理。4.1.6辅助加热系统1太阳能热水系统宜配设辅助能源加热设备。结合本区域 资源情况及项目具体条件，可采用市政热力、燃气、空气源热 源或其它可利用能源形式作为辅助能源。应在比较技术经济后 选择辅助能源，优先利用工业余热、废热。2辅助能源的加热能力配备可按不计太阳能集热器的供热 能力的常规热水系统计算，具体选型应按照建筑给水排水设 计规范GB 50015中有关条款执行。3辅助能源可直接加热，也可通过热交换器间接加热贮热 水箱中的水。辅助加热系统应采取保证使用安全的技术措施。4分散、集中一分散太阳能热水系统宜采用空气源作为辅 助热源。5采用电辅助加热的设备，应符合国家现行标准家用和 类似用途电器的安全 贮水式电热水器的特殊要求GB 4706.12 的规定；采用燃油、燃气作为辅助加热时，宜按相关的专业规 范采取防火、防油、防气污染的技术措施。6重要场所的集中热水供应系统，宜配置备用辅助热源加 热设备。7对于自动控制的集中太阳能热水系统，贮热水箱内的水 温在设定时间内低于系统设定温度时，辅助加热系统自动启动-32-进行加热，达到设定温度时自动关闭，停止加热。4.1.7 太阳能与空气源热泵热水系统1针对不同建筑，宜根据不同的供水要求和条件选用合理 的太阳能与空气源热泵热水系统。不同建筑类型热水系统组合 选型应按表4.1.7-1确定。表4.1.77热水系统组合选型注：”彳表示建议选用，表示不建议选用。居住建筑公共建筑系统选择低层多层高层养老院学生宿舍办公楼宾馆医院游泳馆集热器与直膨式-热泵连接方式并联式-2直膨式太阳能与空气源热泵热水系统的输入电功率可根 据热泵的性能系数和系统平均小时数供热量确定。而悬丽(4.1.7-1)式中：P热泵的输入功率(kW)Qg一系统平均小时供热量(MJ/h)C OPd一直膨式太阳能与空气源热泵热水系统性能 系数，为制热量与热泵装置消耗功率之比，无量纲。考虑全年-33-使用宜取5.0,冬季使用宜取3.5。3并联式太阳能