太阳能热水系统设计、安装及验收规范

技 术 规 范（试行）

1  范围

本标准规定了太阳热水系统设计、安装要求及工程验收的技术规范。

本标准规范适用于提供生活用及类似用途热水的储水箱容积大于0.6m³的具有液体传热工质的强迫循环太阳热水系统。这些系统根据当地条件单独设计和安装。

2  引用标准

GBJ  205——1983  钢结构工程施工及验收规范

GB/T  700——1988  碳素结构钢

GB/T  714——2000  桥梁用结构钢

GB/T 4706.1——1998  家用和类似用途电器的安全  第一部分：通用要求（eqv IEC335——1:1991）

GB/T  4272——1992  设备及管道保温技术通则

GB/T  8175——1987  设备及管道保温设计导则

GB  8877——1988  家用电器安装、使用、检修安全要求

GB/T  12936——1991  太阳能热利用术语

GB  14536.1——1998家用和类似用途电自动控制器  第一部分：通用要求

GB/T    15513——1995  太阳热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方法

GB/T  17581——1998真空管太阳集热器

GB  50057——1994建筑物防雷设计规范

GB  50171——1992  电器装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范

GB  50207——1994  屋面工程技术规范

GB  50258——1996  电气装置安装工程1KW及以下配线工程施工及验收规范

JB  4088——1999  日用管状电热元件

3  定义

3.1顶水法

利用水的压力将冷水从储水箱或集热器底部注入系统并将储水箱中的热水从储水箱的上部顶出的取热水方法。

3.2 膨胀罐和泄压阀

系统中，介质预热膨胀，膨胀罐是安装于系统循环管路上为这种体积变化提供空间的容器，泄压阀是保证设备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。

4  系统类别与特征

4.1强迫循环系统

强迫循环系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器进行循环的太阳热水系统。强迫循环系统通常采用温差控制、定时器控制等方式。

4.2  辅助加热

热水系统采用电加热作为辅助能源的太阳热水系统

5  系统设计及安装技术要求

5.1调查用户基本情况

太阳热水系统的运行方式一般选取强迫循环，在供电不足，供水不足的地区不宜安装和使用太阳热水系统。

5.2.1工作原理

本系统采用自动上水、温差循环的运行方式，晴好天气充分利用太阳能，阴雨天气或光照不足时使用辅助加热。

5.2.2运行方式

5.2.2.1自动上水：当水箱水位低于设定值时，上水电磁阀打开上水，到100%自动停止

5.2.2.2温差循环：系统吸收太阳热量储存于集热器内的水中，使温度继续升高，当集热器水温温度高于水箱内水温温度10℃（可自己做调整）时，屋面循环泵启动将模块中的热水顶入水箱中，一直到模块水温与储水箱水温温差小于5℃时（可自己做调整）停止循环，通过这样一个不断重复的过程，把太阳的能量转化为热能。

5.2.2.3管道保温：采用温差温差循环，当管道水温低于储热水箱温度5℃时（温度可调），管道循环泵启动，保证用水端随时出热水。 

系统原理图

5.3  集热器

5.3.1我公司集热器类型为全玻璃真空管型，在最低环境温度值低于0℃的地区不宜安装和使用。

5.3.2集热器基础

集热器支架连接方法正确，螺丝紧固，集热器基础可建在屋顶防水层上，也可建在屋顶结构层上。建在屋顶结构层上的基础，其预埋件应与结构层中的钢筋相连，并做好防水。建在屋顶防水层上的基础，可不设地脚螺丝或预埋铁。基础的高度应考虑如后的屋面维修。

5.4  确定系统集热采光面积

式中Ac ——集热器采光面积

    Qw——日均用水量，kg

    Cw——水的定压比热容，KJ/（kg·℃）

    Tend——储水箱内水的终止温度，℃

    Ti——水的初始温度，℃

    Jt——当地春分或秋分所在月集热器受热面上月均日辐照量，KJ/m²

    ncd——集热器全日集热效率，无纲量

5.4.1兴事发牌太阳能集热器技术参数：

真空管规格：Ф58×1800mm

每组集热器采光面积：7.2㎡。

单组真空管支数：50支

5.5储水箱

5.5.1为保证用水量与储水箱的容量应相适应，储水箱的设计容量应比系统设计热水量大10~20%

5.5.2储水箱为常压水箱，不可用作承压状态下运行

5.5.3水箱适当位置有通气溢流口，平常不可将通气溢流口堵塞

5.5.4水箱内胆为SUS-2B不锈钢，中间50mm厚保温层，外桶彩钢（可根据要求定做不锈钢），为延长水箱寿命，应有人定期对水箱内外胆进行清扫

5.6  辅助加热

5.6.1设定好电加热保护水位，即水位低于该设定值，电加热不启动

5.6.2终止加热的水温不宜超过50℃

5.6.3温控加热：当水温低于40℃（可自己做调整）时，电加热启动，水温高于50℃时，电加热关闭，这样既节约能源且操作方便。

5.6.4 手动加热，在不需要设定温控加热的情况下，可设置手动加热功能，按下“加热”按钮，电加热启动，到设定温度时，电加热自动停止。

5.7  系统布局

5.7.1储水箱和集热器位置

储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求，必要时应请建筑结构专业人员复核建筑荷载；安装热水系统不应破坏建筑物的整体观瞻效果，；另外，为减少热损和循环阻力，在确保建筑物承重安全的前提下，储水箱和集热器的相对位置应使循环管路尽可能短。

5.7.2储水箱的周围 及上面应有至少容纳一人的作业空间。

5.7.3集热器定位

集热器摆放面向正南方或者南偏西5°，最多不宜超过15°

5.7.4集热器阵列

集热器组中集热器的链接尽可能采用并联。串联的集热器数目应尽可能少，同一斜面上多层布置时，串联的集热器数量不宜超过3组。集热热器组应按同程原则布置成并联，即应使每个集热器的传热介质流入路径与回流路径的长度相同，以便使流量平均分配

5.8  系统管路设计

5.8.1  循环管路应短而少弯。

5.8.2  为了减少管路热损和达到流量平衡，绕行的管路应是冷水管或者低温水管。

5.8.3集热器按设计要求可靠地固定在支架上，集热循环管路应有0.3~0.5%的坡度，以避免气塞现象，也可满足循环、排空或回流的要求。

5.8.4 在循环管路中，易发生气塞现象的地方，应设有排气阀，且循环出水处得管径需要比循环进水的管径大。

5.8.5在系统需要防冻排空部分的管路的最低点，应设有排空阀，以保证系统排空。

5.8.6当集热器0阵列为多排或多层集热器并联时，为了维修方便，应在每层集热器的进口处加装辅助阀门。

5.8.7循环泵流量选取：0.01~0.02L/SM2，在泵的流量相同时，宜选取功率较小的泵。

5.8.8增压泵流量选取：用水端沐浴头数量×0.3÷60，单位：（L/S），非集中洗浴时，可以在前面的数据上乘以同时使用的系数，如0.5。

5.8.9当增压泵选用带水流开关的泵时，储水箱的水位与处在最高位置的水栓（水龙头或淋浴喷嘴）的落差1mm以上时，流量开关被打开，水泵开始自动运转。

5.8.10管道安装需要支撑的，立管应在2.5米以内有一个支撑，横管的支点最大安装距离见下表