太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程應(yīng)符合《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T50364規(guī)定的要求調(diào)查用戶基本情況1.1.1調(diào)查用戶基本情況應(yīng)包括當(dāng)?shù)氐钠骄?yáng)輻照量、平均環(huán)境溫度、平均供熱水溫度、平均熱水用量、可鋪設(shè)太陽(yáng)能集熱器的面積，宜采用的輔助加熱系統(tǒng)等信息確定系統(tǒng)運(yùn)行方式1.2.1太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)4.2的相關(guān)規(guī)定確定集熱器類型1.3.1集熱器類型的選擇應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T50364規(guī)定的要求確定系統(tǒng)集熱面積1.4.1直接加熱系統(tǒng)的集熱器總面積的計(jì)算方法該總面積可根據(jù)用戶日均用水量和用水溫度確定，按下式計(jì)算：…………………（1.4.1）式中——直接加熱系統(tǒng)集熱器總面積，m2；——日均用水量，L；——水的定壓比熱容，kJ/（kg·℃）；tend——儲(chǔ)水箱內(nèi)水的終止溫度，可設(shè)定為55-60℃之間；ti——水的初始溫度，珠海地區(qū)年均水溫約為15℃；JT——當(dāng)?shù)卮悍只蚯锓炙谠录療崞魇軣崦嫔先站椪?，珠海地區(qū)約為12744kJ/m2；?——太陽(yáng)能保證率，無(wú)因次，珠海地區(qū)約為0.44；——水的密度，kg/L；——集熱器的年平均集熱效率，％；具體計(jì)算數(shù)值可參考附錄D節(jié)；——貯水箱和管路的熱損失率，％；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取20％～30％；1.4.2間接加熱系統(tǒng)的集熱器總面積的計(jì)算方法…………………（1.4.2）式中——間接加熱系統(tǒng)集熱器總面積，m2；——集熱器總熱損失系數(shù)，W/（m2·℃）；具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)集熱器產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)試結(jié)果而定；——換熱器傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；——換熱器換熱面積，m2。1.4.3太陽(yáng)能集熱器年平均集熱效率的計(jì)算方法1）太陽(yáng)能集熱器的年平均集熱效率應(yīng)根據(jù)選用集熱器的方程（）或（）計(jì)算一次擬合曲線：…………………（）或者二次擬合曲線：………………（）式中ηcd——集熱器年平均集熱效率，%；η0——T*=0時(shí)的集熱器熱效率，%；U——集熱器總熱損系數(shù)，W/（㎡·K）；a1,a2為二次曲線擬合系數(shù)；T*——?dú)w一化溫差，（㎡·K）/W；具體計(jì)算方法見公式（）G——當(dāng)?shù)氐哪昶骄仗?yáng)輻照度，W/㎡。2）歸一化溫差計(jì)算方法：………………（）式中ti——集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度，℃；具體計(jì)算方法見公式（）ta——當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀妗?）工質(zhì)進(jìn)口溫度計(jì)算方法……………（）tl——當(dāng)?shù)啬昶骄跏紲囟?，℃；ta——集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的熱水供應(yīng)溫度，℃；4）年平均日太陽(yáng)輻照度G計(jì)算方法：G=Hd/（3600×Sd）……………（）式中Hd——當(dāng)?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系奶?yáng)總輻射月平均日輻照量，kJ/（㎡·d）；Sd——當(dāng)?shù)氐哪昶骄咳盏娜照招r(shí)數(shù)，h儲(chǔ)水箱儲(chǔ)水箱的容量應(yīng)與日均用水量相適應(yīng)，結(jié)合用戶日用熱水特點(diǎn)、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的供熱能力和運(yùn)行規(guī)律，以及常規(guī)能源輔助加熱裝置的工作制度、加熱特性和自動(dòng)溫度控制裝置等因素按積分曲線計(jì)算確定。儲(chǔ)水箱的適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)有通氣管、溢流閥、排污管和必要的檢修孔（大于3t的水箱）。檢修孔、通氣管、溢流管、排污管應(yīng)有防止昆蟲爬入水箱的措施。儲(chǔ)水箱應(yīng)滿足衛(wèi)生防腐要求。儲(chǔ)水箱應(yīng)設(shè)有保溫層。在自然循環(huán)系統(tǒng)中，儲(chǔ)熱水箱底部應(yīng)比集熱器頂部高0.3至0.5m。換熱器換熱器應(yīng)與傳熱工質(zhì)有較好的相容性，不會(huì)對(duì)水產(chǎn)生二次污染。如果系統(tǒng)用在水硬度高的地區(qū)并且水溫高于60℃，換熱設(shè)備應(yīng)有防垢措施或采取適當(dāng)?shù)那骞阜椒āＴ陂g接太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中，換熱設(shè)備不應(yīng)明顯降低集熱設(shè)備的效率。當(dāng)集熱器的太陽(yáng)能收益達(dá)到可能的最大值時(shí)，換熱設(shè)備導(dǎo)致的集熱設(shè)備效率降低不應(yīng)超過(guò)10%；如果系統(tǒng)中有幾個(gè)換熱設(shè)備，每個(gè)換熱設(shè)備導(dǎo)致的集熱設(shè)備效率的降低總和不應(yīng)超過(guò)10%。系統(tǒng)布局1.7.1集熱器朝向屋頂式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化集熱器擺放面應(yīng)在南偏西10°到南偏東10°之間，集熱器的安裝傾角應(yīng)在10°到30°之間；陽(yáng)臺(tái)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化集熱器應(yīng)安裝在建筑物的南立面，安裝部位應(yīng)避免建筑自身遮擋及周圍環(huán)境的遮擋；壁掛式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化集熱器應(yīng)安裝在建筑物的南立面，南偏東、南偏西角度不宜大于30°，安裝部位應(yīng)避免建筑自身遮擋及周圍環(huán)境的遮擋；屋檐，欄桿，長(zhǎng)廊等太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化集熱器設(shè)置宜有適當(dāng)?shù)膬A角。1.7.2集熱器陣列1）集熱器應(yīng)便于拆裝和移動(dòng)；2）平屋面上應(yīng)設(shè)置集熱器檢修通道；3）坡屋面上的集熱器應(yīng)采用順坡嵌入設(shè)置或順坡架空設(shè)置；4）作為屋面板的集熱器應(yīng)安裝在建筑承重結(jié)構(gòu)上。1.7.3集熱器間距集熱器間距與遮光物或集熱器前后的最小距離可按下式計(jì)算：D=H×cotαscosγ………(1.1.3)式中：D——集熱器與遮光物或集熱器前后排間的最小距離，m；H——遮光物最高點(diǎn)與集熱器最低點(diǎn)的垂直距離，m；αs——太陽(yáng)高度角，度（°）；對(duì)于春、夏、秋使用的系統(tǒng)，宜取當(dāng)?shù)卮呵锓终?2時(shí)的太陽(yáng)高度角；對(duì)于全年性使用的系統(tǒng)，宜取當(dāng)?shù)囟寥照?2時(shí)的太陽(yáng)高度角。γ——計(jì)算時(shí)刻太陽(yáng)光線在水平面上投影線與集熱器表面法線在水平面上投影線之間的夾角。1.7.4集熱器可通過(guò)并聯(lián)、串聯(lián)或串并聯(lián)等方式連接成集熱器組，并應(yīng)符合下列要求：對(duì)自然循環(huán)系統(tǒng)，集熱器組中集熱器的連接宜采用并聯(lián)，平板型集熱器的每排并聯(lián)數(shù)目不宜超過(guò)16個(gè)。全玻璃真空管東西向放置的集熱器，在同一斜面上多層布置時(shí)，串聯(lián)的集熱器不宜超過(guò)3個(gè)（每個(gè)集熱器聯(lián)箱長(zhǎng)度不大于2m）。對(duì)自然循環(huán)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)全部集熱器數(shù)目不宜超過(guò)24個(gè)。大面積自然循環(huán)系統(tǒng)可分為若干個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)中并聯(lián)集熱器數(shù)目不宜超過(guò)24個(gè)。應(yīng)使每個(gè)集熱器的傳熱介質(zhì)流入路徑與回流路徑的長(zhǎng)度相同。1.7.5選擇太陽(yáng)能集熱器的耐壓要求應(yīng)與系統(tǒng)的工作壓力相匹配。系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)管路設(shè)計(jì)應(yīng)盡量短，彎頭數(shù)目應(yīng)盡量少。應(yīng)采取措施減少管路損耗、施工難度和滲漏隱患點(diǎn)。管路室內(nèi)可視部分段的管路宜盡量隱藏，或設(shè)計(jì)裝飾物件將其遮擋，或采用不銹鋼構(gòu)件提高其可觀性，或者設(shè)計(jì)其外露顏色與背景顏色相近。管路設(shè)計(jì)應(yīng)考慮管路的可維修更換性能。循環(huán)管路的水平管道應(yīng)有0.3%~0.5%的坡度。在自然循環(huán)系統(tǒng)中，應(yīng)使循環(huán)管路朝貯水箱方向有向上坡度，不得有反坡。在循環(huán)管路中，易發(fā)生氣塞的位置應(yīng)設(shè)有吸氣閥。在強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)的管路上，宜設(shè)有防止傳熱工質(zhì)夜間倒流散熱的單向閥。在間接系統(tǒng)的循環(huán)管路上應(yīng)設(shè)膨脹箱。閉式間接系統(tǒng)的循環(huán)管路上同時(shí)還應(yīng)設(shè)有壓力安全閥和壓力表，不應(yīng)設(shè)有單向閥和其他可關(guān)閉的閥門。當(dāng)集熱器陣列為多排或多層集熱器組并聯(lián)時(shí)，每排或每層集熱器組的進(jìn)出口管道，應(yīng)設(shè)輔助閥門。在自然循環(huán)和強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)中宜采用頂水法獲取熱水。浮球閥可直接安裝在貯水箱中，也可安裝在小補(bǔ)水箱中。設(shè)在貯水箱中的浮球閥應(yīng)采用金屬或耐溫高于100℃的其他材質(zhì)浮球，浮球閥的通徑應(yīng)能滿足取水流量的要求。直流式系統(tǒng)應(yīng)采用落水法取熱水。各種取熱水管路系統(tǒng)應(yīng)按1.0m/s的設(shè)計(jì)流速選取管徑。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)。系統(tǒng)計(jì)量宜按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)按具體工程設(shè)置冷、熱水表。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)使用的金屬管道、配件、貯水箱及其他過(guò)水設(shè)備材質(zhì)，應(yīng)與建筑給水管道材質(zhì)相容。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)采用的泵、閥應(yīng)采取減震和隔聲措施。系統(tǒng)集熱循環(huán)泵分離式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中，在自然循環(huán)不能保證集熱效益的前提下必須設(shè)置循環(huán)水泵。集熱循環(huán)水泵的流量應(yīng)根據(jù)太陽(yáng)能集熱器的面積大小確定，并可按下式計(jì)算：=…………………（1.9.2-1）式中——集熱循環(huán)水泵流量（L/s）；——換算系數(shù)，取0.01～0.02L/s/㎡；——集熱器總面積，（m2）（直接加熱系統(tǒng)為，間接加熱系統(tǒng)為）。大型的集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的集熱循環(huán)水泵的流量應(yīng)根據(jù)集熱器及相關(guān)管路的容積和集熱循環(huán)泵一次運(yùn)行時(shí)間確定：…………………（1.9.2-2）式中——集熱循環(huán)水泵一次運(yùn)行時(shí)間（s）；——集熱器及相關(guān)管路的容積（L）；——集熱循環(huán)水泵流量（L/s）。集熱循環(huán)水泵的揚(yáng)程根據(jù)集熱系統(tǒng)最不利管路水頭損失并經(jīng)水力計(jì)算確定。集熱循環(huán)水泵的啟閉，應(yīng)按太陽(yáng)能集熱器上部的水溫與貯熱水箱下部水溫溫差實(shí)施控制?？刂茊㈤]的溫差宜采用高于10℃時(shí)啟動(dòng)泵，低于2℃時(shí)停泵。集熱循環(huán)水泵宜靠近貯熱水箱設(shè)置，不應(yīng)與有安靜要求的臥室、書房等房間鄰近安裝。水泵應(yīng)采用低噪音機(jī)組并有隔振、防噪音等措施。集熱循環(huán)水泵的吸水管上應(yīng)設(shè)閥門，出水管上應(yīng)設(shè)閥門、止回閥及壓力表。系統(tǒng)保溫太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的保溫設(shè)計(jì)應(yīng)按GB/T8175的規(guī)定進(jìn)行。系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)和熱水供回水系統(tǒng)應(yīng)采用全自動(dòng)控制操作方式。輔助加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)熱水箱的溫度及熱水供水溫度之間設(shè)定的溫差，按用戶需要實(shí)