民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊

　　我國民用建筑的建筑能耗已占全國能源消費總量的25%以上，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，建筑能耗還將大幅度增長。為了大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建設(shè)節(jié)約型社會，應當加快包括太陽能在內(nèi)的可再生能源在建筑中的應用和發(fā)展。我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)在進入20世紀90年代后期以來發(fā)展迅速，為了加快太陽能熱水系統(tǒng)在建筑工程中的實際應用，應當將太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計、安裝等作為建筑整體設(shè)計及施工的一部分加以考慮，這已經(jīng)在建筑界和太陽能利用行業(yè)內(nèi)形成共識，并得到國家發(fā)改委、建設(shè)部、省市各級政府和相關(guān)機構(gòu)的大力支持。 本書作為一本有關(guān)民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)的工程技術(shù)手冊，系統(tǒng)地介紹了太陽能利用的基本知識和太陽能集熱系統(tǒng)性能參數(shù)、適用規(guī)范等內(nèi)容，并從太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計、施工、工程驗收、運行維護與管理以及節(jié)能效益分析等方面進行了詳盡介紹，同時給出了大量工程實例供讀者參考，相信本書的出版對于提高我國民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計水平，加快太陽能熱水系統(tǒng)在民用建筑中的應用和推廣有著十分重要的意義。 本書可供廣大建筑工程設(shè)計人員、建筑施工企業(yè)技術(shù)人員，以及大專院校師生和相關(guān)專業(yè)人員使用或參考。 目錄 第1章概論1 11總則1 12適用范圍1 13太陽能利用基本知識2 131到達地面的太陽輻射2 132太陽相對地球的位置與太陽角5 133傾斜表面上的太陽總輻射照度8 134太陽總輻射的直射與散射分離9 14太陽集熱器的產(chǎn)品分類和特點10 141平板型太陽集熱器10 142真空管型太陽集熱器13 15太陽集熱器、熱水器/系統(tǒng)的性能參數(shù)17 151熱性能參數(shù)17 152光學性能參數(shù)18 153力學性能參數(shù)19 154電氣安全性能參數(shù)21 16適用標準、規(guī)范21 17術(shù)語22 18基礎(chǔ)資料24 181我國的太陽能資源分布24 182設(shè)計用氣象資料26 183供熱水設(shè)計用資料29 第2章規(guī)劃布局與建筑設(shè)計原則34 21總則34 22規(guī)劃布局設(shè)計原則35 221一般原則35 222集中集熱太陽能熱水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則35 223分散集熱太陽能熱水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則37 224采用不同輔助能源設(shè)置的規(guī)劃設(shè)計原則38 225不同類別民用建筑對太陽能熱水系統(tǒng)供熱方式的選擇39 23建筑設(shè)計原則39 231一般原則39 232建筑外觀與太陽集熱器的設(shè)置40 233太陽集熱器在平屋面上設(shè)置的建筑設(shè)計原則40 234太陽集熱器在坡屋面上設(shè)置的建筑設(shè)計原則42 235太陽集熱器設(shè)置在外墻面的建筑設(shè)計原則45 236太陽集熱器設(shè)置在陽臺欄板上的建筑設(shè)計原則47 237太陽集熱器設(shè)置在女兒墻、披檐上的建筑設(shè)計原則50 238太陽集熱器設(shè)置的其他原則51 24應用太陽能熱水系統(tǒng)的建筑平面及空間布局設(shè)計原則52 241一般設(shè)計原則52 242太陽集熱器設(shè)置的設(shè)計原則53 243貯水箱設(shè)置的設(shè)計原則53 244管道、管線（包括電氣管線）設(shè)置原則53 245與太陽能熱水系統(tǒng)相關(guān)的建筑設(shè)備綜合設(shè)計原則53 第3章太陽能熱水系統(tǒng)的技術(shù)要求54 31總則54 311系統(tǒng)功能54 312系統(tǒng)與建筑的結(jié)合56 313系統(tǒng)形式57 314系統(tǒng)性能59 315系統(tǒng)運行控制61 316系統(tǒng)維護和管理61 317其他能源水加熱設(shè)備配置（系統(tǒng)輔助熱源）62 32太陽集熱器62 321選型62 322性能62 33貯水箱64 331性能64 332結(jié)構(gòu)和安裝位置64 333容積65 34其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源）65 341選型65 342性能65 35泵、管道和附件66 351泵66 352管道和附件66 36控制系統(tǒng)67 361系統(tǒng)形式67 362系統(tǒng)和元件性能67 37熱水計量68 371計量方式68 372熱水表選型和設(shè)置68 第4章太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計69 41概述69 42太陽能熱水系統(tǒng)的分類、特點及適用性69 421太陽能熱水系統(tǒng)的分類69 422太陽能熱水系統(tǒng)的主要運行方式70 423太陽能熱水系統(tǒng)的特點及適用性71 43熱水系統(tǒng)負荷計算80 431系統(tǒng)日耗熱量、熱水量計算81 432設(shè)計小時耗熱量、熱水量計算81 44太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計83 441太陽集熱器的定位83 442集熱器的連接86 443太陽集熱器總面積的確定87 444太陽能集熱系統(tǒng)流量的確定93 445貯水箱的設(shè)計93 446間接式系統(tǒng)水加熱器選型94 45其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源）選型96 451輔助加熱量的計算96 452容積式和半容積式水加熱器96 453常壓燃油、燃氣熱水鍋爐/熱水器97 454電熱水鍋爐/電加熱器97 455熱泵98 46管網(wǎng)設(shè)計98 461熱水供應系統(tǒng)管路流量計算98 462管網(wǎng)的水力計算101 463水泵的選型102 464管材和附件103 47保溫109 471保溫層厚度計算108 472保溫材料的選擇109 48控制109 481運行控制109 482防凍控制111 483過熱防護114 第5章太陽能熱水系統(tǒng)施工116 51總則116 511一般要求116 512系統(tǒng)安裝前應具備的條件116 52太陽集熱器安裝116 521施工定位116 522土建構(gòu)造和預埋件做法116 523管道穿屋面做法122 524太陽集熱器組裝124 53貯水箱安裝125 531設(shè)備間室內(nèi)安裝125 532屋面安裝127 54其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源設(shè)備）安裝127 541一般要求127 542容積式換熱器128 543燃氣/燃油鍋爐129 544電鍋爐、電加熱器129 55管道、附件安裝與鋪設(shè)130 551基本要求130 552水泵安裝132 553板式換熱器安裝135 554太陽能熱水系統(tǒng)的管路及附件安裝135 56管道保溫與防腐160 561一般要求160 562室外管道的保溫與防腐160 563室內(nèi)管道的保溫與防腐161 57管道水壓試驗與消毒162 58控制系統(tǒng)安裝162 581控制系統(tǒng)施工工藝要求162 582控制系統(tǒng)主要輸入裝置164 583控制系統(tǒng)主要輸出裝置170 584現(xiàn)場控制柜的安裝174 第6章太陽能熱水系統(tǒng)工程驗收176 61總則176 611目的及適用性176 612一般規(guī)定176 62土建構(gòu)造和預埋件質(zhì)量驗收178 621一般規(guī)定178 622集熱器基礎(chǔ)和安裝質(zhì)量驗收178 623預埋件181 624管道穿屋面質(zhì)量驗收182 63太陽能集熱系統(tǒng)安裝驗收183 631一般規(guī)定183 632太陽集熱器安裝驗收183 633貯熱水箱安裝驗收185 64其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源）安裝驗收188 641電鍋爐、電加熱器安裝驗收188 642燃氣鍋爐安裝驗收189 643容積式熱交換器安裝驗收191 65管道、附件及輔助設(shè)備的安裝驗收192 651一般規(guī)定192 652管道安裝質(zhì)量驗收193 653附件安裝質(zhì)量驗收197 654水泵安裝驗收199 66控制系統(tǒng)安裝驗收200 661一般規(guī)定200 662控制系統(tǒng)主要輸入裝置201 663控制系統(tǒng)主要輸出裝置203 67系統(tǒng)防凍和過熱保護功能檢驗206 671系統(tǒng)的防凍保護措施206 672系統(tǒng)的過熱保護207 68系統(tǒng)熱性能和水質(zhì)檢驗207 681系統(tǒng)熱性能檢驗207 682水質(zhì)檢驗208 69系統(tǒng)調(diào)試208 第7章太陽能熱水系統(tǒng)的運行管理與維護209 71總則209 72初次運行的檢查與準備工作209 73太陽能集熱系統(tǒng)的運行管理與維護209 731集熱系統(tǒng)的運行管理209 732集熱系統(tǒng)的維護210 733集熱系統(tǒng)的故障分析與解決方法211 74水泵的運行管理與維護213 741水泵的運行管理213 742水泵的維護保養(yǎng)213 743水泵常見故障分析與解決方法214 75自動控制系統(tǒng)的運行管理與維護214 751自動控制系統(tǒng)的運行214 752控制元器件及控制系統(tǒng)的維護保養(yǎng)215 753控制系統(tǒng)部件常見故障分析217 76輔助加熱系統(tǒng)的運行管理與維護218 761輔助電加熱器和電鍋爐的運行管理與維護218 762燃氣鍋爐的運行管理與維護221 77管路、水箱和附件的維護228 771管路的日常維護保養(yǎng)228 772水箱的維護228 773附件的維護228 774供水管路系統(tǒng)常見故障與解決方法229 775閥門常見故障分析及解決方法229 第8章太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效益分析230 81總則230 82太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的預評估230 821太陽能熱水系統(tǒng)的年節(jié)能量預評估230 822太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費用預評估231 823太陽能熱水系統(tǒng)增加投資回收期的預評估232 824太陽能熱水系統(tǒng)環(huán)保效益的評估233 825例題233 83太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的長期監(jiān)測235 831太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的監(jiān)測235 832太陽能熱水系統(tǒng)的太陽能保證率及太陽能集熱系統(tǒng)效率235 833太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能收益235 834太陽能集熱系統(tǒng)增投資的回收年限236 835系統(tǒng)實際運行的環(huán)保效益236 第9章典型設(shè)計工程示例237 91概述237 92北京某小區(qū)坡屋面多層住宅245 921設(shè)計施工說明245 922太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理248 923與建筑結(jié)合節(jié)點圖248 924系統(tǒng)節(jié)能效益分析248 93天津某小區(qū)平屋面多層住宅252 931設(shè)計施工說明252 932太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖257 933與建筑結(jié)合節(jié)點圖257 934系統(tǒng)節(jié)能效益分析257 94上海某小區(qū)別墅258 941設(shè)計施工說明258 942太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖262 943集熱器與建筑結(jié)合平、剖面節(jié)點圖262 944系統(tǒng)節(jié)能效益分析262 95濟南某小區(qū)聯(lián)排別墅264 951設(shè)計施工說明264 952太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖268 953與建筑結(jié)合節(jié)點圖268 954系統(tǒng)節(jié)能效益分析268 96德州某小區(qū)高層住宅270 961設(shè)計施工說明270 962太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖273 963與建筑結(jié)合節(jié)點圖273 964系統(tǒng)節(jié)能效益分析273 97南寧某小區(qū)坡屋面多層住宅276 971設(shè)計施工說明276 972太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖279 973與建筑結(jié)合節(jié)點圖279 974系統(tǒng)節(jié)能效益分析279 98昆明某賓館282 981設(shè)計施工說明282 982太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖285 983與建筑結(jié)合節(jié)點圖285 984系統(tǒng)節(jié)能效益分析285 99昆明某賓館西餐廳288 991設(shè)計施工說明288 992太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖291 993與建筑結(jié)合節(jié)點圖291 994系統(tǒng)節(jié)能效益分析292 附錄294 附錄1我國主要城市各月的設(shè)計用氣象參數(shù)294 附錄2不同地區(qū)的太陽集熱器補償面積比rs312 附錄3生活飲用水水質(zhì)標準321 附錄4法定計量單位和單位換算323 參考文獻327第1章概論1 11總則1 12適用范圍1 13太陽能利用基本知識2 131到達地面的太陽輻射2 132太陽相對地球的位置與太陽角5 133傾斜表面上的太陽總輻射照度8 134太陽總輻射的直射與散射分離9 14太陽集熱器的產(chǎn)品分類和特點10 141平板型太陽集熱器10 142真空管型太陽集熱器13 15太陽集熱器、熱水器/系統(tǒng)的性能參數(shù)17 151熱性能參數(shù)17 152光學性能參數(shù)18 153力學性能參數(shù)19 154電氣安全性能參數(shù)21 16適用標準、規(guī)范21 17術(shù)語22 18基礎(chǔ)資料24 181我國的太陽能資源分布24 182設(shè)計用氣象資料26 183供熱水設(shè)計用資料29 第2章規(guī)劃布局與建筑設(shè)計原則34 21總則34 22規(guī)劃布局設(shè)計原則35 221一般原則35 222集中集熱水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則35 223分散集熱太陽能熱水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則37 224采用不同輔助能源設(shè)置的規(guī)劃設(shè)計原則38 225不同類別民用建筑對太陽能熱水系統(tǒng)供熱方式的選擇39 23建筑設(shè)計原則39 231一般原則39 232建筑外觀與太陽集熱器的設(shè)置40 233太陽集熱器在平屋面上設(shè)置的建筑設(shè)計原則40 234太陽集熱器在坡屋面上設(shè)置的建筑設(shè)計原則42 235太陽集熱器設(shè)置在外墻面的建筑設(shè)計原則45 236太陽集熱器設(shè)置在陽臺欄板上的建筑設(shè)計原則47 237太陽集熱器設(shè)置在女兒墻，披檐上的建筑設(shè)計原則49 238太陽集熱器設(shè)置的其他原則51 24應用太陽能熱水系統(tǒng)的建筑平面及空間布局設(shè)計原則52 241一般設(shè)計原則52 242集熱器設(shè)置的設(shè)計原則53 243貯水箱設(shè)置的設(shè)計原則53 244管道、管線（包括電氣管線）設(shè)置原則53 245與太陽能熱水系統(tǒng)相關(guān)的建筑設(shè)備綜合設(shè)計原則54 第3章太陽能熱水系統(tǒng)的技術(shù)要求55 31總則55 311系統(tǒng)功能55 312系統(tǒng)與建筑的結(jié)合57 313系統(tǒng)形式58 314系統(tǒng)性能60 315系統(tǒng)運行控制62 316系統(tǒng)維護和管理62 317其他能源水加熱設(shè)備配置（系統(tǒng)輔助熱源）63 32太陽集熱器63 321選型63 322性能63 33貯水箱65 331性能65 332結(jié)構(gòu)和安裝位置65 333容積66 34其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源）66 341選型66 342性能66 35泵、管道和附件67 351泵67 352管道和附件67 36控制系統(tǒng)68 361系統(tǒng)形式68 362系統(tǒng)和元件性能68 37熱水計量69 371計量方式69 372熱水表選型和設(shè)置69 第4章太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計70 41概述 70 42太陽能熱水系統(tǒng)的分類、特點及適用性70 421太陽能熱水系統(tǒng)的分類70 422太陽能熱水系統(tǒng)的主要運行方式71 423太陽能熱水系統(tǒng)的特點及適用性72 43熱水系統(tǒng)負荷計算81 431系統(tǒng)日耗熱量、熱水量計算82 432設(shè)計小時耗熱量、熱水量計算82 44太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計84 441太陽集熱器的定位84 442集熱器的連接87 443太陽集熱器總面積的確定88 444太陽能集熱系統(tǒng)流量的確定94 445貯水箱的設(shè)計94 446間接式系統(tǒng)水加熱器選型95 45其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源）選型97 451輔助加熱量的計算97 452容積式和半容積式水加熱器97 453常壓燃油、燃氣熱水鍋爐/熱水器98 454電熱水鍋爐/電加熱器98 455熱泵99 46管網(wǎng)設(shè)計99 461熱水供應系統(tǒng)管路流量計算99 462管網(wǎng)的水力計算102 463水泵的選型103 464管材和附件104 47保溫109 471保溫層厚度計算109 472保溫材料的選擇109 48控制110 481運行控制110 482防凍控制111 483過熱防護114 第5章太陽能熱水系統(tǒng)施工117 51總則117 511一般要求117 512系統(tǒng)安裝前應具備的條件117 52太陽集熱器安裝117 521施工定位117 522土建構(gòu)造和預埋件做法117 523管道穿屋面做法123 524太陽集熱器組裝126 53貯水箱安裝127 531設(shè)備間室內(nèi)安裝127 532屋面安裝129 54其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源設(shè)備）安裝129 541一般要求129 542容積式換熱器129 543燃氣/燃油鍋爐131 544電鍋爐、電加熱器131 55管道、附件安裝與鋪設(shè)131 551基本要求131 552水泵安裝134 553板式換熱器安裝136 554太陽能熱水系統(tǒng)的管路及附件安裝137 56管道保溫與防腐162 561一般要求162 562室外管道的保溫與防腐162 563室內(nèi)管道的保溫與防腐163 57管道水壓試驗與消毒164 58控制系統(tǒng)安裝164 581控制系統(tǒng)施工工藝要求164 582控制系統(tǒng)主要輸入裝置166 583控制系統(tǒng)主要輸出裝置172 584現(xiàn)場控制柜的安裝176 第6章太陽能熱水系統(tǒng)工程驗收178 61總則178 611目的及適用性178 612一般規(guī)定178 62土建構(gòu)造和預埋件質(zhì)量驗收180 621一般規(guī)定180 622集熱器基礎(chǔ)和安裝質(zhì)量驗收180 623預埋件183 624管道穿屋面質(zhì)量驗收184 63太陽能集熱系統(tǒng)安裝驗收185 631一般規(guī)定185 632太陽集熱器安裝驗收185 633貯熱水箱安裝驗收187 64其他能源水加熱設(shè)備（輔助熱源）安裝驗收190 641電鍋爐、電加熱器安裝驗收190 642燃氣鍋爐安裝驗收191 643容積式熱交換器安裝驗收193 65管道、附件及輔助設(shè)備的安裝驗收194 651一般規(guī)定194 652管道安裝質(zhì)量驗收195 653附件安裝質(zhì)量驗收199 654水泵安裝驗收201 66控制系統(tǒng)安裝驗收202 661一般規(guī)定202 662控制系統(tǒng)主要輸入裝置203 663控制系統(tǒng)主要輸出裝置205 67系統(tǒng)防凍和過熱保護功能檢驗208 671系統(tǒng)的防凍保護措施208 672系統(tǒng)的過熱保護209 68系統(tǒng)熱性能和水質(zhì)檢驗209 681系統(tǒng)熱性能檢驗209 682水質(zhì)檢驗210 第7章太陽能熱水系統(tǒng)的運行管理與維護211 71總則211 72初次運行的檢查與準備工作211 73太陽能集熱系統(tǒng)的運行管理與維護211 731集熱系統(tǒng)的運行管理211 732集熱系統(tǒng)的維護212 733集熱系統(tǒng)的故障分析與解決方法213 74水泵的運行管理與維護215 741水泵的運行管理215 742水泵的維護保養(yǎng)215 743水泵常見故障分析與解決方法216 75自動控制系統(tǒng)的運行管理與維護216 751自動控制系統(tǒng)的運行216 752控制元器件及控制系統(tǒng)的維護保養(yǎng)217 753控制系統(tǒng)部件常見故障分析219 76輔助加熱系統(tǒng)的運行管理與維護220 761輔助電加熱器和電鍋爐的運行管理與維護220 762燃氣鍋爐的運行管理與維護223 77管路、水箱和附件的維護230 771管路的日常維護保養(yǎng)230 772水箱的維護230 773附件的維護230 774供水管路系統(tǒng)常見故障與解決方法231 775閥門常見故障分析及解決方法231 第8章太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能效益分析232 81總則232 82太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的預評估232 821太陽能熱水系統(tǒng)的年節(jié)能量預評估232 822太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費用預評估233 823太陽能熱水系統(tǒng)增加投資回收期的預評估234 824太陽能熱水系統(tǒng)環(huán)保效益的評估235 825例題235 83太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的長期監(jiān)測237 831太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的監(jiān)測237 832太陽能熱水系統(tǒng)的太陽能保證率及太陽能集熱系統(tǒng)效率237 833太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能收益237 834太陽能集熱系統(tǒng)增投資的回收年限238 835系統(tǒng)實際運行的環(huán)保效益238 第9章典型設(shè)計工程示例239 91概述239 92北京某小區(qū)坡屋面多層住宅246 921設(shè)計施工說明246 922太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計原理（見圖92）252 923與建筑結(jié)合節(jié)點圖（見圖93）252 924系統(tǒng)節(jié)能效益分析252 93天津某小區(qū)平屋面多層住宅252 931設(shè)計施工說明252 932太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖（見圖95）256 933與建筑結(jié)合節(jié)點圖（見圖96）256 934系統(tǒng)節(jié)能效益分析256 94上海某小區(qū)別墅258 941設(shè)計施工說明258 942太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖262 943集熱器與建筑結(jié)合平、剖面節(jié)點圖262 944系統(tǒng)節(jié)能效益分析263 95濟南某小區(qū)聯(lián)排別墅264 951設(shè)計施工說明264 952太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖268 953與建筑結(jié)合節(jié)點圖268 954系統(tǒng)節(jié)能效益分析268 96德州某小區(qū)高層住宅270 961設(shè)計施工說明270 962太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖273 963與建筑結(jié)合節(jié)點圖274 964系統(tǒng)節(jié)能效益分析274 97南寧某小區(qū)坡屋面多層住宅275 971設(shè)計施工說明275 972太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖279 973與建筑結(jié)合節(jié)點圖279 974系統(tǒng)節(jié)能效益分析279 98昆明某賓館281 981設(shè)計施工說明281 982太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖285 983與建筑結(jié)合節(jié)點圖285 984系統(tǒng)節(jié)能效益分析285 99昆明某賓館西餐廳287 991設(shè)計施工說明287 992太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計原理圖290 993與建筑結(jié)合節(jié)點圖290 994系統(tǒng)節(jié)能效益分析291 附錄293 附錄1我國主要城市各月的設(shè)計用氣象參數(shù)293 附錄2不同地區(qū)的太陽集熱器補償面積比rs311 附錄3生活飲用水水質(zhì)標準320 附錄4 法定計量單位和單位換算322 參考文獻327

暫缺《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊》作者簡介