建筑太阳能热水系统设计安装与验收规范.docx

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建筑太阳能热水系统设计安装与验收规范

建筑太阳能热水系统

设计、安装与验收规范

Codefordesign,installationandacceptanceofconstruction

solarwaterheatingsystem

（征求意见稿）

前言

为规范太阳能热水系统在建筑工程中的应用，提高太阳能建筑一体化应用水平，根据江苏省住房和城乡建设厅《关于印发〈2014年度江苏省工程建设标准和标准设计编制、修订计划〉的通知》（苏建科[2014]256号）文件要求，对《建筑建筑太阳热水系统设计、安装与验收规程》DGJ32/J08-2008全面修订。

本规范修订过程中，编制组认真总结了近年来太阳能热水系统示范工程的经验，对具体问题进行了反复研讨，对主要问题进行了认证，在广泛征求意见的基础上，编制而成。

本规范修订的主要内容有：

（1）增加了太阳能热水供应系统设计的要求。

（2）调整、补充了太阳能热水系统设计的具体内容，进一步增强了设计的可操作性。

（3）增加了集中-分散供热水系统的分户贮热水箱及阳台挂壁式太阳能热水系统中户用贮热水箱的要求。

（4）增加了辅助热源的优选顺序。

（5）增加了太阳能热水系统新技术在建筑应用可参照本规程执行的规定。

（6）补充了新建和既有建筑太阳能热水系统管线的布置方法和热水回水管道的设置要求。

（7）修订了阵列布置的太阳能集热器前后排间距计算公式。

（8）调整、补充平屋面上平铺太阳能集热器的相关要求，并增加了在坡屋面设置太阳能集热器的坡度要求。

（9）细化了在南墙面安装太阳能集热器的具体要求。

（10）增加了管道保温材料的要求。

（11）对集热循环水泵测温点作了更准确的规定，增加了水泵启闭的前提条件，可避免工程运行中大量出现的夜间水泵不必要启动的情形。

（12）增加了集热器的安全防护措施。

（13）增加了试运行中水压试验要求。

（14）调整、补充验收内容，进一步强调系统的安全性。

本规范共分11章，主要内容包括：

1总则；2术语；3基本规定；4太阳能热水系统设计；5太阳能热水系统与建筑一体化设计；6管材、附件和管道敷设；7控制与操作；8太阳能热水系统安装；9试运行；10验收；11移交使用；附录及条文说明。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由江苏省住房和城乡建设厅负责管理和强制性条文的解释，由江苏省住房和城乡建设厅科技发展中心负责其他条文的解释。

在执行过程中如有建议和意见，请反馈至江苏省工程建设标准站（南京市江东北路287号银城广场B座4楼，邮政编码：

210036），以供今后修编时参考。

本规范主编单位、参编单位和主要起草人：

主编单位：

江苏省住房和城乡建设厅科技发展中心

江苏省建设工程质量监督总站

参编单位：

江苏筑森建筑设计有限公司

太阳雨集团有限公司

扬州市赛恩斯科技发展有限公司

江苏光芒集团有限公司

江苏双能太阳能有限公司

主要起草人：

孙晓文吴晓春金孝权唐祖萍龚飞雪贾杰焦青太杨田黄永年韩绍文贲道发郑宽军

目次

1总则

1.0.1为积极推广应用太阳能热利用技术，规范太阳能热水系统的设计、安装与验收，使太阳能热水系统与建筑结合安全可靠、性能稳定，制定本规范。

1.0.2本规范适用于我省城乡中使用太阳能热水系统的新建、扩建和改建的居住建筑和公共建筑。

其他建筑中设计使用太阳能热水系统时，可参照执行。

1.0.3太阳能热水系统设计应纳入建筑工程设计，统一规划、同步设计、同步施工、与建筑工程同时投入使用。

1.0.4太阳能热水系统中的太阳能集热器宜做成一体化构件，实现标准化、系列化、多样化，满足与建筑一体化结合的要求。

1.0.5居住建筑和公共建筑中应用太阳能热水系统除应符合本规范外，尚应符合国家和我省现行有关标准的规定。

1.0.6积极推广太阳能热水系统新技术的建筑应用，其他新技术可参照本规程执行。

1.0.7新建建筑太阳能热水系统的设计应纳入建筑节能专项检查。

2术语

2.0.1太阳高度角（αs）solaraltitude

日面中心的高度角，即从观测点地平线沿太阳所在地平经圈量至日面中心的角距离。

2.0.2太阳方位角（γs）solarazimuth

地平面正南方向与太阳光线在地平面投影间的夹角。

2.0.3太阳赤纬（δ）solardeclination

日面中心的赤纬，即从天赤道沿太阳所在时圈量至日面中心的角距离。

春（秋）分为

0°，一年之内在±23°27′之间变化。

2.0.4太阳时角（ω）solarhourangle

日面中心的时角，即从观测点天球子午圈沿天赤道量至太阳所在时圈的角距离。

2.0.5太阳能solarenergy

从太阳发射、传播或接受的辐射能。

2.0.6日照sunshine

可使地物投射出清晰阴影的直接日射。

以直射辐照度大于等于120±24w/m2为阈值。

2.0.7日照时数sunshineduration

地表给定地区每天实际接收日照的时间。

以日照记录仪记录的结果累计计算。

单位为

小时（h）。

2.0.8辐照量irradiation

辐照度对时间的积分。

单位为焦（耳）每平方米（J/m2）。

2.0.9太阳能集热器solarcollector

太阳能加热系统中，接受太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置。

2.0.10真空管集热器evacuatedtubesolarcollector

管壁与吸热体之间抽成一定真空度的透明管（常为玻璃管）制成的非聚光型集热器。

其吸热体具有选择性表面。

2.0.11热管太阳能集热器heatpipesolarcollector

利用热管做集热和传热器件的太阳能集热器。

2.0.12平板型太阳能集热器flatplatesolarcollector

吸热体表面基本为平板形状的非聚光型太阳能集热器。

2.0.13集热器阵列collectorarray

连接进、出口管道并排列成适当模式的一组太阳能集热器。

2.0.14太阳能集热器安装倾角（θ）tiltangleofcollector

太阳能集热器采光面与水平面的夹角。

2.0.15太阳能集热循环水箱solarradiationcollectheatercirculationtank

太阳能集热系统中贮存多次循环加热水的容器及其附件所组成的部件。

2.0.16贮热水箱heatstoragetank

太阳能热水系统中，储存热水的容器及其附件所组成的部件。

2.0.17太阳能热水系统solarwaterheatingsystem；

将太阳能转换为热能并在必要时与辅助热源配合使用以加热水所需的子系统与部件的组合。

通常包括：

太阳能集热循环系统、辅助加热系统、热水供应系统及控制系统。

2.0.18太阳能集热循环系统solarheatingcirculationsystem

利用传热工质在太阳能集热器与集热循环水箱（或换热器）之间采用循环流动加热的太阳能加热系统。

通常包括：

太阳能集热器、集热循环水箱、集热循环管路、集热循环水泵（强制循环系统）及其控制。

2.0.19自然循环系统naturalcirculationsystem

利用传热工质内部温度梯度产生的密度差进行循环的太阳热水系统。

2.0.20强制循环系统forcedcirculationsystem

利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器与储热器（或换热器）进行循环的循环系统。

2.0.21辅助热源auxiliarythermalsource

太阳加热系统中，为了补充太阳能系统的热输出所用的非太阳能加热部件。

其中常以电能或燃气、燃油为能源。

2.0.22敞开式系统　opensystem

传热工质与大气有接触的太阳能热水系统。

接触面主要在贮水箱的敞开面。

2.0.23封闭系统closedsystem

传热工质被完全密封在装置内，不与大气相通的太阳能热水系统。

2.0.24整体式太阳能热水系统integralcollectorstoragesolarwaterheater

集热器与贮热水箱合为一体的太阳能热水系统。

2.0.25分离式太阳能热水系统remotestoragesystem

集热器与贮热水箱相互分开一定距离安装的太阳能热水系统。

2.0.26太阳能供热量solarcontribution

系统中由太阳能部分提供的热量。

2.0.27太阳能保证率（f）solarfraction

太阳加热系统中由太阳能提供的热量与总需热量之比。

2.0.28太阳能集热器总采光面积（Az）grosscollectorarea

集热器采光平面上接受太阳辐射的最大投影面积。

单位为平方米（m2）。

2.0.29同程热水供应系统reversedreturmhotwatersystem

供水与回水管路总长度基本相等的热水供应系统。

2.0.30同阻热水供应系统reversedresistancehotwatersystem

供水与回水管路的总水头损失基本相等的热水供应系统。

2.0.31集中供热水系统centralhotwatersupplysystem

设置集中的太阳能集热器和集中的集热循环水箱（贮热水箱），供给一幢或数幢建筑物所需热水的系统。

2.0.32集中-分散供热水系统collective-individualhotwatersupplysystem

设置集中的太阳能集热器和分散的集热循环水箱（贮热水箱），供给一幢建筑物内各用户所需热源水的系统。

2.0.33分散供热水系统individualhotwatersupplysystem

设置的太阳能集热器所产生的热水，单独供给一户使用热水的系统。

2.0.34直接系统solardirectsystem

在太阳能集热器中直接加热水供给用户的太阳能集热系统。

2.0.35间接系统solarindirectsystem

在太阳集热器中加热某种传热工质，再使该传热工质通过换热器加热水供给用户的太阳能集热系统。

2.0.36控制器controller

对太阳加热系统及其部件进行调节，使之正常运行所需的部件。

可为手动或自动。

2.0.37温差控制器differentialtemperaturecontroller

能监测微小温差并以此温差控制泵及其他电动装置的部件。

2.0.38部件component

具备太阳加热系统某种功能，并为构成该系统的器件组合。

其主要功能可为集热、换热、贮热及控制等。

3基本规定

3.0.1我省年日照时数大于1400h、年太阳辐照量大于4200MJ/m2的地区，宜设置太阳能热水系统。

3.0.2太阳能热水系统设计应进行技术经济比较，应符合节约用水、节约能源、安全卫生及环境保护等有关规定。

3.0.3太阳能热水系统的类型及产品选择，应根据建筑类型、建筑规模、建筑功能、地理位置、使用要求、气候条件和安装条件等综合因素，经技术经济比较确定，并应与建筑物整体及周围环境相协调。

3.0.4太阳能热水系统宜配置辅助热源及辅助加热装置。

3.0.5建筑物上安装太阳能热水系统，不得降低相邻建筑的日照标准。

3.0.6太阳能集热器的布置应规则有序、排列整齐。

太阳能热水系统配备的输、配水管和配电、控制设备及线路应与建筑物其他管线、设备统筹安排，同步设计、施工，便于安装维护。

做到安全、隐蔽、集中布置。

3.0.7太阳能热水系统的防雷设计应与建筑物防雷设计同步进行。

3.0.8太阳能热水系统中所有部件，应符合国家或行业有关产品标准的规定。

3.0.9太阳能热水系统应可靠固定在建筑结构主体上。

3.0.10热水供应系统中有计量收费要求时，应安装计量装置。

3.0.11太阳能热水系统应进行系统性能检测评定。

3.0.12太阳能热水供应系统设计深度应符合《江苏省太阳能热水系统施工图设计文件编制深度规定》规定的要求。

3.0.13在既有建筑上增设或改造已安装的太阳能热水系统，必须经建筑结构安全复核，并应满足建筑结构及其他相应的安全性要求。

4太阳能热水系统设计

4.1一般规定

4.1.1太阳能热水系统设计内容包括：

太阳能集热循环系统、辅助加热系统、热水供应系统及控制系统。

4.1.2太阳能集热器的规格宜与建筑模数相协调。

4.1.3太阳能热水系统中的太阳能集热器、集热循环水箱、支架等主要部件的正常使用寿命不应小于10年。

4.1.4太阳能热水系统的管线应有序布置，做到安全、整齐、易于检修。

新建建筑竖向管线应布置在竖向管井中；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，其管线应做到走向合理，不影响建筑使用功能及外观。

4.1.5太阳能热水系统应满足安全、实用、经济、美观的要求，并应便于安装、清洁、维护和局部更换。

4.1.6在太阳能集热器附近宜设置用于清洁集热器的给水点。

4.1.7太阳能热水系统按集热-供热水方式可分为：

1集中供热水系统。

2集中-分散供热水系统。

3分散供热水系统。

4.1.8太阳能热水系统按集热器与集热水箱连接关系可分为：

1整体式；

2分离式。

4.2热水用水定额、水温和水质

4.2.1热水用水定额，应根据卫生器具完善程度和地区条件，按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定采用。

4.2.2热水供应系统中贮热水箱的出口最高水温宜为60℃，配水点的最低温度宜为50℃。

采用集中供热水系统的住宅，配水点的水温不应低于45℃。

4.2.3冷水计算温度，应以当地最冷月平均水温资料确定，按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定采用。

4.2.4生活热水水质的卫生指标，应符合《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。

4.3耗热量、热水量的计算

4.3.1设计小时耗热量的计算

1全日供应热水的宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）、办公楼等建筑的集中供热水系统的设计小时耗热量应按《建筑给水排水设计规范》GB50015规定计算。

2定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、宿舍（Ⅲ、Ⅳ类）、学校、剧院化妆间、体育馆（场）运动员休息室等建筑的集中供热水系统的设计小时耗热量应按《建筑给水排水设计规范》GB50015规定计算。

3具有多个不同使用热水部门的单一建筑或具有多种使用功能的综合性建筑，当其热水由同一热水供应系统供应时，设计小时耗热量，可按同一时间内出现用水高峰的主要用水部门的设计小时耗热量加其它用水部门的平均小时耗热量计算。

4设有集中供热水系统的居住小区的设计小时耗热量应按下列规定计算：

1）当居住小区内配套公共设施的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段一致时，应按两者的设计小时耗热量叠加计算；

2）当居住小区内配套公共设施的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段不一致时，应按住宅的设计小时耗热量加配套公共设施的平均小时耗热量叠加计算。

4.3.2设计日热水量应按下式计算：

Qrd＝m·qr（4.3.2）

式中Qrd—设计日热水量，（L/d）；

m—用水计算单位数（人数或床位数）；

qr—热水用水定额（L/（人.d）或L/（床.d））,应按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定采用；

4.3.3设计小时热水量计算

设计小时热水量，应按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定计算。

4.4太阳能集热循环系统设计

4.4.1太阳能集热循环系统包括：

太阳能集热器、集热循环水箱、集热循环管路、集热循环水泵（强制循环系统）及其控制。

4.4.2太阳能集热循环系统的分类与选择：

1太阳能集热循环系统按循环运行方式可分为：

1）自然循环系统；

2）强制循环系统；

3）直流式系统。

2太阳能集热循环系统按太阳能集热器内传热工质与被加热水的传热方式可分为：

1直接系统；

2间接系统。

3太阳能集热循环系统的选择:

应根据建筑类别、建筑规模、建筑功能、用水要求及用水点的分布等进行选择与组合。

4.4.3太阳能集热器

1对太阳能集热器的基本要求：

1）太阳能集中集热系统中，真空管型太阳能集热器的结构形式应做成模块，并应符合下列规定：

（1）分离式；

（2）耐压：

传热工质应无渗漏，非承压式集热器应能承受0.06MPa的工作压力，承压式集热器应能承压0.60MPa的工作压力，并应能承受系统最高工作压力；

（3）模数化、系列化、多样化。

2）太阳能集热器的性能应符合《真空管型太阳能集热器》GB/T17581-2007或《平板型太阳能集热器》GB/T6424-2007的规定。

3）构成（嵌入）建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他围护结构的太阳能集热器，应满足建筑围护结构的承载、保温、隔热、隔声、防水、防护等要求。

4）由太阳能集热器构成的阳台栏板，应满足其刚度、强度及防护功能要求。

5）架空在建筑屋面、附着在阳台或墙面的太阳能集热器，应具有足够的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。

6）太阳能集热器应具有抗冻、抗雨雪、抗冰雹的能力。

7）太阳能集热器应方便安装与维修;

8）整体式太阳能集热器应密封不渗漏。

2太阳能集热器总采光面积计算

1）分散供热水系统的太阳能集热器面积可按其产热量直接按下式计算：

（4.4.3-1）

式中AS——太阳能集热器集热面积（m2）；

qrd——日用60℃热水量（L/d），可按用水定额表中低限值选用；

qS——集热器单位采光面积平均日产热水量[L/（m2·d）]，由通过检测的样本提供，亦可参考表4.4.3取值。

表4.4.3太阳能集热器日产热水量

类型

日产热水量[L/（m2·d）]

平板型（普通）

60～70（60℃）

玻璃真空管

50～60（60℃）

2）直接系统太阳能集热器总采光面积，可按下式计算：

（4.4.3-2）

式中As——直接系统太阳能集热器总采光面积（m2）；

Qrd——设计最大日用水量（L/d），按本规范公式（4.3.2）计算确定；

C——水的比热，C=4.187KJ/（kg·℃）；

ρr——热水密度（kg/L），按本规范附录C采用；

tr——热水温度（℃），tr=60℃或按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定采用；

tL——冷水温度（℃），按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定采用；

JT——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量[KJ/（m2·d）]，按本规范附录B采用；

f——太阳能保证率（%），根据使用期内的太阳辐照量、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，江苏地区宜为40%～50%；

η——集热器年平均集热效率（%），具体取值应根据集热器产品的实际测试结果确定。

无实测数据时，可根据经验取值宜为50%～60%。

ηL——集热循环水箱（贮热水箱）和循环管路的热损失率（%），根据经验取值为15%～30%。

3）间接系统太阳能集热器总采光面积，可按下式计算：

（4.4.3-3）

式中An——太阳能间接系统太阳能集热器总采光面积（m2）；

As——太阳能直接系统太阳能集热器总采光面积（m2），按本规范公式（4.4.3-1）计算确定；

K——太阳能集热器总热损失系数（kJ/（m2·℃·h）），具体数值应根据被选定的集热器产品实际测试结果确定。

无实际测资料时，经验取值：

平板型集热器，K值宜取14.4～21.6kJ/（m2·℃·h）；真空管集热器，K值宜取3.6～7.2kJ/（m2·℃·h）；

K1——换热器（加热器）传热系数（kJ/（m2·℃·h）），由设备厂家提供实测值或按《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定确定；

F——换热器（加热器）、换热（加热）面积（m2），按《建筑给水排水设计规

范》GB50015的规定计算确定。

3当集热器的方位角偏离正南和倾角不等于当地纬度时，集热器面积的补偿计算应按下式计算：

（4.4.3-4）

式中Ab——补偿后的集热器面积（m2）；

AZ——直接或间接系统集热器总采光面积（m2），按本规范公式（4.4.3-2、4.4.3-3）计算确定；

R——对应集热器安装倾角、方位角时的面积补偿比。

面积补偿比的选取：

江苏省各主要城市的纬度与上海市纬度接近，可参照国标图集选取。

4太阳能集热器的连接：

可通过并联、串联和串并联等方式连接成太阳能集热器组，并应符合下列规定。

1）自然循环系统中，太阳能集热器应采用并联连接方式；

2）非自然循环系统中，太阳能集热器可采用并联或串并联的连接方式，当在同一斜面上采用多层布置方式（横插式太阳能集热器）时，串联的太阳能集热器不宜超过3个（每个集热器联箱长度不大于2m）；

3）太阳能集热器组之间采用并联连接方式时，各集热器组包含的集热器数应该相同

4）太阳能集热器组之间的连接，宜采用同程连接。

当采用异程连接时，每组太阳能集热器的支管上应设平衡阀调节流量。

4.4.4集热循环水箱

1集中集热系统中，集热循环水箱的有效容积，应根据当地日照条件、太阳能集热器产品性能、太阳能集热循环系统规模等因素确定。

宜按下列经验公式计算：

V=B1×Az（4.4.4）

式中V——集热循环水箱有效容积（L）;

B1——太阳能集热器单位采光面积平均每日产热水量（L/（m2·d））；具体数据应根据当地日照条件、太阳能集热器产品的实际测试结果而定。

无实际测试资料时，可根据太阳能行业的经验数值选取：

直接加热系统，B1=50～60L/（m2·d）；间接加热系统，B1=40～50L/（m2·d）。

Az——太阳能集热器总采光面积（m2，AS或An）；

2集中-分散供热水系统的每户集热循环水箱（贮热水箱）的有效容积，应根据用水标准及使用热水人数按本规范公式（4.3.2）计算确定。

3分散供热水系统（整体式太阳能热水器、阳台挂壁式太阳能热水器）的贮热水箱的有效容积，应根据用水标准及使用热水人数，按本规范公式（4.3.2）计算确定。

4集中供热水系统的集热循环系统中，集热循环水箱可设计成开式或闭式；集中-分散供热水系统的分户集热循环水箱（贮热水箱）及阳台挂壁式太阳能热水器集热水箱均应为闭式水箱。

闭式集热循环水箱应能承受系统的压力，其承受的压力值经计算确定。

5集热循环水箱的材质不得影响水质。

6集热循环水箱进、出水管的设置位置不得产生水流短路；箱内宜有保证水温均匀的措施。

7集热循环水箱必须保温，所采用保温材料的厚度经计算确定。

8集热循环水箱宜设置在通风良好、不结冻的房间内，并应有排水设施。

9开式集热循环水箱应设水位、水温指示及控制装置、进出水管、冷水补水管、溢流管、泄水管及通气管等；闭式集热循环水箱应设水温指示及控制装置、进出水管、泄水管、自动排气阀及安全阀等。

泄水管、溢流管不得与排水管道直接连接。

10集热循环水箱与建筑本体墙面或其他箱壁之间的净距离，应符合《建筑给水排水设计规范》GB50015的有关规定。

4.4.5太阳能集热循环管路

1太阳能集热器、集热循环管与集热循环水箱的连接：

上循环管应由太阳能集热器出水端接至循环水箱的上部；