太阳能供热采暖工程技术标准GB 50495-2019.pdf

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  • 13排空系统drain down sys

    cain down systen

    当可能发生工质被冻结情况时,可将全部工质排空以防止冻 害的直接式太阳能集热系统

    医院建设标准0. 14 排回系统 drain back s

    当可能发生工质被冻结情况时,可将全部工质排回室内贮液 罐以防止冻害的间接式太阳能集热系统,

    ntifreezesystem

    采用防冻液作为传热工质防正冻害的太阳能集热系统。

    通过工质循环防止冻害的太阳能集热系统, .0.17太阳能集热系统效率efficiencyof solarcollectorsys

    指定时间段内,太阳能集热系统的得热量与在系统集热器总 面积上人射的太阳总辐照量之比。

    设计工况下,太阳能集热系统循环水泵或风机总功耗与太阳

    能集热系统得热量的比值

    太阳能供热采暖系统中由太阳能供给的热量占太阳能集热系 统设计负荷的百分率。

    太阳能供热采暖系统的增投资与系统在正常使用寿命期内的 总节能量的比值,表示利用太阳能节省每于瓦小时常规能源热量 的投资成本。

    在计算采暖期室外平均气温条件下,为保持室内设计计算温 度,建筑物在单位时间内消耗的、需由室内采暖设施供给的 热量。

    2.0.22建筑采暖设计热负荷heatingloadfor spaceheatingoi

    在采暖室外计算温度条件下,为保持室内设计计算温度,建 筑物在单位时间内消耗的、需由供热设施供给的热量

    整个集热器的最大投影面积,不包括那些固定和连接传热工 质管道的组成部分

    3.1.1新建建筑应用太阳能供热采暖技术应遵循被动技术优先、 主动系统优化的原则

    3.1.2太阳能供热采暖设计应根据气候区特点、太阳

    件、建筑物类型、功能,以及业主要求、投资规模、安装等条件 进行。

    3.1.3严寒和寒冷地区被动式太阳能采暖设计应以冬

    获取太阳得热为主,夏李应满足隔热遮阳要求;夏热冬冷、温和、 夏热冬暖地区应以夏季隔热遮阳为主,冬季应满足保温要求

    3.1.4太阳能供热采暖系统应采取防冻和防过热措施。

    3.1.4太阳能供热采暖系统应采取防冻和防过热措施。

    3.1.5太阳能热电联产系统设计应以发电为主,且应兼顾供热 采暖需求。

    3.2被动式太阳能采暖

    3.2.1被动式太阳能采暖应根据当地气象条件、生活居住习惯, 进行建筑平面总体布局、朝向、体形系数、开窗形式、采光遍 阳、建筑热惰性、室内空间布局设计。 3.2.2建筑朝向宜采用南北或接近南北向设计,主要房间宜避 开冬季主导风向。

    3.2.3建筑造型宜规整紧凑,应避免过多的凹凸变化,不

    3.2.3建筑造型宜规整紧凑,应避免过多的凹凸变化,不宜设 置装饰性构件。

    外空气直接接触时,表面涂层的吸收率应大于0.85,构筑物主

    体材料应选择蓄热性能好的重质材料。

    3.2.6建筑外窗宜采用内平开窗,外门窗应有良好的气密、水 密及抗风压性能,气密性等级不应低于8级、水密性等级不应低 于6级、抗风压性能等级不应低于9级,

    发 3.2.7严寒地区建筑南向外窗的遮阳措施不应降低冬季日照得 热;寒冷地区建筑东、西、南向外窗的遮阳措施应兼顾冬李日照 得热及夏季遮阳的要求,通过模拟计算,优化设置。

    热;寒冷地区建筑东、西、南向外窗的遮阳措施应兼顾冬李日照 得热及夏季遮阳的要求,通过模拟计算,优化设置。

    3.3太阳能供热采暖系统

    3.3.1太阳能供热采暖系统应由太阳能集热系统、蓄热系统、 未端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热或换热设 备集合构成。

    表3.3.2太阳能供热采暖系统分类

    3.3.3太阳能供热采暖系统中的其他能源辅助加热或换热 及其所使用的常规能源种类,应根据当地能源特点和经济发 平进行选择。

    3.3.3太阳能供热采暖系统中的其他能源辅助加热或换热设备

    3.3.3太阳能供热采暖系统中的其他能源辅助加热或换热设备

    3.3.4其他能源辅助加热或换热设备的

    行标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736、 公共建筑节能设计标准》GB50189和《严寒和寒冷地区居住建 筑节能设计标准》JGJ26的相关规定。

    量太阳能集热系统得热量、辅助热源供热量、系统供热量、系统 水泵和风机耗电量等能量参数

    3.3.6太阳能热电联产系统的供热半径应由技术经济分析确定 且不宜大于 4. 0km。

    3.3.7太阳能热电联产系统应设置换热机房,并应通过换热器

    3.3.7太阳能热电联产系统应设置换热机房,并应通过换热器 进行间接供热

    3.3.8当太阳能热电联产系统的热力网采用热水为供热介

    管网设计压力不应大于2.5MPa,设计温度不应大于200℃;当 采用蒸汽为供热介质时,管网设计压力不应大于1.6MPa,设计 温度不应大于350℃。

    4.1.1太阳能供热采暖系统负荷计算应包括太阳能集热系统负 荷计算和其他能源辅助加热或换热设备负荷计算。 4.1.2太阳能供热采暖系统的选型设计应根据施工安装、操作 使用、运行管理、部件更换和维护等要求进行,并应安全、可 靠、适用、经济、美观。

    4.2.1太阳能集热系统设计负荷应选择其负担的采暖热负荷与 生活热水供应负荷中的较大值。

    负荷计算确定;采用简化计算方法时,该采暖热负荷应为采暖期 室外平均气温条件下的建筑物耗热量,并应符合下列规定 1太阳能集热系统负担的采暖热负荷应按下式计算:

    式中: QH 太阳能集热系统负担的采暖热负荷(W); QHT 通过围护结构的传热耗热量(W); QINF 空气渗透耗热量(W); QIH 建筑物内部得热量,包括照明、电器、炊事、人 体散热和被动太阳能集热部件得热等(W)。 2通过围护结构的传热耗热量应按下式计算:

    式中: QHT 通过围护结构的传热耗热量(W):

    式中: QINF 空气渗透耗热量(W); Cp—空气比热容,[W·h/(kg·℃)],取0.28W·h/ (kg : ℃); L一一渗透冷空气量,(m/h),应按《民用建筑供暖通 风与空气调节设计规范》GB50736-2012中附 录F的规定计算。 4.2.3太阳能集热系统负担的生活热水供应负荷应为建筑物的 生活热水平均日耗热量,热水平均日耗热量的计算应符合现行国 家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。 4.2.4其他能源辅助加热或换热设备的设计负荷应按建筑采暖 设计热负荷与建筑热水设计小时耗热量中的较大值确定。 4.2.5建筑采暖设计热负荷的计算应符合下列规定:

    空气比热容,[W·h/(kg·C)」,取0.28W·h/ (kg : ℃) ; 空气密度(kg/m),取te条件下的值; O 渗透冷空气量,(m/h),应按《民用建筑供暖通 风与空气调节设计规范》GB50736-2012中附 录F的规定计算

    家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定, 4.2.4其他能源辅助加热或换热设备的设计负荷应按建筑采暖 设计热负荷与建筑热水设计小时耗热量中的较大值确定。

    4.2.4其他能源辅助加热或换热设备的设计负荷应按建筑采暖

    供暖通风与空气调节设计规范》GB50736的规定, 2现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736中规定可不设置集中采暖的地区或建筑,宜根据当地 的实际情况,降低室内空气计算温度。 4.2.6生活热水设计小时耗热量的计算应符合现行国家标准 违然业

    4.3.1具备太阳能集热器安装场地条件时,应选用地面安装太 阳能供热采暖系统, 4.3.2与建筑结合的太阳能供热采暖系统类型宜根据建筑气候 分区和建筑物类型按表4.3.2确定。

    表4.3.2太阳能供热采暖系统类型

    注:表中“〇”为可选用项。

    4.3.3液体工质太阳能供热采暖系统宜采用低温热水辐射、水 空气处理设备和散热器等末端采暖设施。

    4.3.4 建筑物内需热风采暖的区域宜采用空气太阳能供热采暖 系统。 4.3.5末端采暖设备的运行噪声应符合国家现行相关标准的 规定。

    4.3.4 建筑物内需热风采暖的区域宜采用空气太阳能供热采暖 系统。 4.3.5末端采暖设备的运行噪声应符合国家现行相关标准的 规定。

    5太阳能集热系统设计与施

    5.1.13 建筑物上安装太阳能集热系统不得降低相邻建筑的照 标准。

    5.1.3直接式太阳能集热系统宜在冬李环境温度较高、防 题不严重的地区使用;冬李环境温度较低的地区宜采用间接 阳能集热系统

    行国家标准《平板型太阳能集热器》GB/T6424、《真空管型太 阳能集热器》GB/T17581和《太阳能空气集热器技术条件 GB/T26976的相关规定,且正常使用寿命不应少于15年。

    5.1.5太阳能集热系统的施工安装不得破坏建筑物的结构、屋

    5.1.6太阳能集热系统管道及保温材料应选用耐腐蚀、与传热 工质相容、可耐受系统最高工作温度且安装连接方便可靠的管材 和材料。

    1自动控制的功能应包括对太阳能集热系统的运行控制和 安全防护控制、集热系统和其他辅助热源设备的工作切换控制。 太阳能集热系统安全防护控制的功能应包括防冻保护和防过热 保护。 2控制方式应简便、可靠、利于操作。 3自动控制系统中使用的温度传感器,其测量不确定度不 应大于0.5℃。

    5.2太阳能集热系统设计

    5.2.1太阳能集热器的设置应符合下列规定:

    5.2.1太阳能集热器的设直应付合下列规定: 1太阳能集热器宜朝向正南,或南偏东、偏西20°的朝向 范围内设置;安装倾角宜为当地纬度十10°;当受实际条件限制 时,集热器的面积补偿应按本标准附录B执行,并应进行经济 效益分析。 2放置在建筑外围护结构上的太阳能集热器,冬至日集热 器采光面的日照时数不应少于6h。前、后排集热器之间应留有 安装、维护操作的间距,排列应整齐有序。 3某一时刻太阳能集热器不被前方障碍物遮挡阳光的日照 间距应按下式计算:

    D=Hcothcosy

    式中:D 日照间距(m); H一前方障碍物的高度(m); h一一计算时刻的太阳高度角(°)。 %—一计算时刻太阳光线在水平面上的投影线与集热器表 面法线在水平面上的投影线之间的夹角()。 4太阳能集热器不得跨越建筑变形缝设置。 5.2.2太阳能集热器总面积宜通过动态模拟计算确定。采用简 化计算方法时,应符合下列规定: 短期蓄热直接系统集热器总面积应按下式计算:

    式中: Ac 短期蓄热直接系统集热器总面积(m): Q 太阳能集热系统设计负荷(W); 当地集热器采光面上的12月平均日太阳辐照量了 (m·d),应按本标准附录A选取; 太阳能保证率(%),应按本标准附录A选取: ed 基于总面积的集热器平均集热效率(%),应按本

    标准附录C计算; D计算。 2季节蓄热直接系统集热器总面积应按下式计算:

    式中:Acs 季节蓄热直接系统集热器总面积(m); Ja———当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量[J (m·d),应按本标准附录A选取; f一太阳能保证率(%),按本标准附录A选取; Ds一当地采暖期天数(d); 3间接系统集热器总面积应按下式计算:

    ULAc AN = A( UhAhx

    式中:AN 间接系统集热器总面积(m); A 直接系统集热器总面积(m?): UL 集热器总热损系数[W/(m·℃),测试得出; Uhx 换热器传热系数[W/(m·℃)],查产品样本 得出; Ahx 间接系统换热器换热面积(m),应按本标准附 录E计算。 5.2.3通过水力计算确定系统管路的管径、长度、布置方式及 水五平衡装黑竿 应满豆管网水五平衡要求

    5.2.3通过水力计算确定系统管路的管径、长度、布置方式及 水力平衡装置等,应满足管网水力平衡要求。 5.2.4单块太阳能集热器工质的设计流量应按下式计算:

    式中: Gs 单块太阳能集热器工质的设计流量(m/h); A一一单块太阳能集热器的总面积(m); 应根据太阳能集热器产品技术参数确定;当无木

    关技术参数时,宜根据不同的系统按表5.2.4 取值。

    表5.2.4太阳能集热器的单位面积流量

    5.2.5太阳能集热系统的设计流量应根据太阳能集热器阵列的 申并联方式和每·阵列所包含的太阳能集热器数量、面积及太 阳能集热器的热性能计算确定。在当地太阳辐照、大气压力等 气象条件下,太阳能液体工质集热系统的设计流量应满足出口 工质温度符合设计要求且不致汽化;太阳能空气集热系统的设 计流量应满足出口工质温度符合设计要求且不致造成过热安全 隐串

    1太阳能集热系统的防冻设计宜根据集热系统类型和使用 地区按表5.2.9选取。 2太阳能集热系统的防冻措施应采用自动控制运行工作。

    表5.2.9太阳能集热系统的防冻设计选型建筑气候分区严寒地区寒冷地区夏热冬冷地区温和地区直接间接直接间接直接间接直接间接太阳能集热系统类型系统系统系统系统系统系统系统系统防冻设计类型排空系统排回系统防冻液系统循环防冻系统注:表中“”为可选用项,5.2.10应根据贮热装置的供热工质出口温度与设定供热温度的差值,控制辅助热源加热设备的启停。5.2.11太阳能集热系统以水为工质的防冻自动控制应符合下列规定:1采用排空和排回防冻措施的直接和间接式太阳能集热系统宜采用定温控制。当太阳能集热系统出口温度低于设定的防冻执行温度时,应通过控制器启团相关门排空集热系统中的水或将水排回贮水箱2采用循环防冻措施的直接式太阳能集热系统宜采用定温控制。当太阳能集热系统出口温度低于设定的防冻执行温度时:控制器应启动循环泵进行防冻循环。5.2.12太阳能集热系统防过热温度传感器应设置在贮热水箱顶部、集热系统出口,防过热执行参数的设定范围应与系统运行工况和部件耐热能力相匹配。5.2.13太阳能集热系统应安装防过热安全阀,其安装位置应保证在泄压时排出的高温蒸汽、高温热水不致危及周围人员,并应配备相应的安全措施。防过热安全阀设定的开后压力应与系统可耐受的最高工作温度对应的饱和蒸汽压力一致。5.3太阳能集热系统施工5.3.1太阳能集热系统的施工安装应单独编制施工组织设计:16

    并应包括与主体结构施工、设备安装、装饰装修等相关工种的协 调配合方案和安全措施等内容

    5.3.2太阳能集热系统施工安装前应符合下列规定:

    5.3.3太阳能集热器的安装方位和安装倾角应符合设计要

    5.3.4太阳能集热器的连接方式及真空管与联箱的密封方式应 符合产品设计要求

    应符合设计要求,基座与建筑主体结构连接应牢固,并应进行防 水处理,其防水制作应符合现行国家标准《屋面工程质量验收规 范》GB50207的规定要求

    5.3.6埋设在坡屋面结构层的预理件应在结构层施工时理埋入 位置应准确。预埋件应做防腐处理,在太阳能集热系统安装前应 采取保护措施。

    5.3.7带支架安装的太阳能集热器,其支架强度、抗风能力

    防腐处理和热补偿措施等应符合设计要求

    太荣尔儿安 料应耐受系统的最高工作温度和工作压力。 5.3.10进场安装的太阳能集热系统的产品、配件、材料应有产 品合格证,其性能应符合设计要求;太阳能集热器应有性能检测 报告。

    《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242和《通 风与空调工程施工质量验收规范》GB50243的相关规定。

    5.3.12液体工质太阳能集热系统安装完毕后,设备和管路

    前应进行水压试验,试验压力应符合设计要求。设计未注明时应 符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规 范》GB50242的规定。

    5.3.13系统的电缆线路施工和电

    标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》GB 50168和《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303的相关 规定。

    电位连接处理。电气接地装置的施工应符合现行国家标准《电气 装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169的规定。

    控制线应做防水处理。传感器安装应与被测部位良好接触并进行 标识,温度传感器四周应保温

    6太阳能蓄热系统设计与施

    6.1.1太阳能蓄热系统应根据用户需求、投资、供热采暖负荷、 太阳能集热系统的形式、性能、太阳能保证率等进行技术经济分 析后选取并确定蓄热系统规模。 6.1.2太阳能供热采暖系统的蓄热方式应根据蓄热系统形式、 投资规模、当地的水文、土壤条件及使用要求等进行经济、效益 综合分析,并应按表6.1.2确定

    表6.1.2蓄热方式选用表

    注:表中“〇”为可选用项。

    5.1.3太阳能液体集热器供热采暖系统在采暖期长且采暖期间 太阳辐照条件好的地区宜采用短期蓄热方式。 5.1.4太阳能季节蓄热系统宜设置缓冲贮热水箱与季节蓄热装 置联合工作

    .1.6李节蓄热水池或烂热水箱在使用过程中的水质应符合设 计要求。

    5.2太阳能短期蓄热系统设计

    6.2.1 短期蓄热太阳能采暖系统的蓄热量应根据当地太阳能资

    源、气候、工程投资等因素确定,且应能储存1d~7d太阳能集 热系统得热量。

    热系统得热量。 6.2.2系统的总贮热水箱或水池容积应根据设计蓄热时间周期 及蓄热量等参数通过模拟计算确定。短期蓄热液体工质太阳能集 热系统对应的太阳能集热器单位采光面积的贮热水箱或水池的容 积范围可按40L/m~300L/m选取。 6.2.3太阳能集热系统、生活热水系统、采暖系统与贮热水箱 的连接管位置应布置合理,实现不同温度供热或换热需求 6.2.4贮热水箱进出口处流速宜小于0.04m/s,宜采用水流分 布器。 6.2.5蓄热水池槽体结构、保温结构和防水结构的设计应符合 国家现行相关标准的规定

    6.2.2系统的总贮热水箱或水池容积应根据设计蓄热时间周期

    6.2.6贮热水箱和蓄热水池宜采用外保温,其保温设计应符合

    6.2.7卵石堆蓄热设计应符合下列规定:

    1空气蓄热系统的卵石堆蓄热器(卵石箱)内的卵石含量 宜为每平方米集热器面积250kg;卵石直径小于10cm时,卵石 堆深度不宜小于2m;卵石直径大于10cm时,卵石堆深度不宜 小于3m。卵石堆蓄热器上下风口的面积应大于该蓄热器截面积 的8%,空气通过上下风口流经卵石堆的阻力应小于37Pa。 2放入卵石堆蓄热器内的卵石应干净目大小均匀,直径范 围宜为5cm~10cm;不应使用易破碎或与水和二氧化碳反应的 卵石。可水平或垂直铺放在箱内,宜选用垂直卵石堆,地下狭 窄、高度受限的地点可选用水平卵石堆,

    1空气集热器太阳能供热采暖系统可直接换热蓄热;液体 工质集热器太阳能供热采暖系统应增设换热器间接换热蓄热, 2相变材料应根据太阳能供热采暖系统的工作温度确定 相变温度应与系统工作温度相匹配。常用相变材料特性可符合本

    标准附录 F 的规定。

    6.3.1在条件适宜地区,宜集中设置较大规模的季节蓄热太阳 能供热采暖热力站

    上东上 能供热采暖热力站, 6.3.2季节蓄热系统的蓄热体容积宜通过模拟计算确定。简化 十算时,不同规模季节蓄热系统的单位太阳能集热器采光面积对 应蓄热水池或贮热水箱容积范围应按表6.3.2选取

    6.3.2季节蓄热系统的蓄热体容积宜通过模拟计算确定。

    表6.3.2不同规模季节蓄热系统的单位太阳能集热器采光面积 对应蓄热水池或贮热水箱容积范围

    6.3.3当设计季节蓄热水池或贮热水箱容量时,应校核计算蓄 热水池或贮热水箱的最高蓄热温度;最高蓄热温度应比蓄热水池 或贮热水箱工作压力对应的工质沸点温度低5℃。 6.3.4李节蓄热水池应采取温度均匀分层的技术措施。 6.3.5地理管土壤李节蓄热系统设计前应对场区内岩土体地质 条件进行勘察,并应进行岩土热响应试验。 6.3.6土壤埋管季节蓄热的埋管换热系统设计应根据太阳辐照 量、建筑负荷、系统太阳能保证率等参数,通过模拟计算,确定 理管数量、尺寸、深度和总蓄热容积 6.3.7土壤理管季节蓄热系统换热理管的顶部应设置保温层: 保温层厚度应按系统换热量和保温材料热性能等影响因素通过计 算确定。

    6.3.3当设计李节蓄热水池或贮热水箱容量时港口水运施工组织设计,应校核计算畜 热水池或贮热水箱的最高蓄热温度;最高蓄热温度应比蓄热水池 或贮热水箱工作压力对应的工质沸点温度低5℃

    热系统应根据当地气候特点采用相应的地埋管布置方式;有夏季

    空调需求的地区应根据土壤温度场的平衡计算结果设置地埋管

    的热水相,水相闪、 壁应按设计要求作防腐处理,内壁防腐 余料应卫生、无毒、能长期耐受所贮存热水的最高温度。 5.4.2贮热水箱制作应符合国家现行相关标准的规定;贮热水 箱保温应在水箱检漏试验合格后进行,保温制作应符合现行国家 标准《工业设备及管道绝热工程质量验收规范》GB50185的规 定;贮热水箱内箱应做接地处理,接地应符合现行国家标准《电 气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169的规定,

    6.4.2贮热水箱制作应符合国家现行相关标

    6.4.3贮热水箱和支架间应有隔热垫,宜采用柔性连接。

    1应满足系统承压要求,并应能承受土等荷载; 2应严密、无渗漏; 3蓄热水池及内部部件应作防腐蚀处理镀锌电焊网标准,内壁防腐涂料应 卫生、无毒、能长期耐受所贮存热水的最高温度; 4选用的保温材料和保温构造应能长期耐受所贮存热水的 最高温度。 6.4.5土壤埋管换热系统的地埋管及管件应符合设计要求,并 应提交质量检验报告和产品合格证明

    6.4.7太阳能蓄热系统的管道施工安装应符合现行国家标准

    (建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242和《通 风与空调工程施工质量验收规范》GB50243的规定。

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