太陽能利用技術(shù)

1、太陽能利用技術(shù)太陽能利用技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)概概 述述太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)概概 述述太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)概概 述述太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)太陽能光電利用技術(shù)概概 述述太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光熱利用技術(shù)第一部分第一部分概概 述述概概 述述建筑能耗建筑能耗2020年年3.5億億tce25.5%隨著城鎮(zhèn)化的推進，我國建筑數(shù)量在不斷增加，已成隨著城鎮(zhèn)化的推進，我國建筑數(shù)量在不斷增加，已成為建筑能耗

2、增長的鋼性動力。建筑能耗的增長趨勢如為建筑能耗增長的鋼性動力。建筑能耗的增長趨勢如下所示：下所示：2008年年2004年年6.55億億tce超過超過1/3預(yù)測：預(yù)測：10.89億億tce，其中空，其中空調(diào)峰值負荷相調(diào)峰值負荷相當于當于10個三峽個三峽電站的滿負荷電站的滿負荷醫(yī)院醫(yī)院常規(guī)能源儲量常規(guī)能源儲量煤煤石油石油天然氣天然氣鈾鈾230年年43年年62年年64年年 常規(guī)能源使用時常規(guī)能源使用時不僅會帶來環(huán)境不僅會帶來環(huán)境問題，而且其不問題，而且其不可再生，儲量有可再生，儲量有限，據(jù)美國能源限，據(jù)美國能源部等能源機構(gòu)統(tǒng)部等能源機構(gòu)統(tǒng)計，各種能源的計，各種能源的使用年限為：使用年限為：國家政策法

3、規(guī)國家政策法規(guī)與可再生能源相關(guān)與可再生能源相關(guān)與建筑節(jié)能相關(guān)與建筑節(jié)能相關(guān)2004.12節(jié)能中長期專項規(guī)劃2005.6建設(shè)部關(guān)于建設(shè)領(lǐng)域資源節(jié)約今明兩年重點工作的安排意見2006.7“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見2006.8建設(shè)部、財政部關(guān)于推進可再生能源在建筑中應(yīng)用的實施意見2006.9可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法2008.8民用建筑節(jié)能條例2005.2中華人民共和國可再生能源法2006.8國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定2007.6節(jié)能減排綜合性工作方案2007.9可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃2007.10中華人民共和國節(jié)約能源法與可再生能源相關(guān)與可再生能源相關(guān)必然性必然性建筑能耗現(xiàn)

4、狀建筑能耗現(xiàn)狀 常規(guī)能源儲量有限常規(guī)能源儲量有限國家政策法規(guī)國家政策法規(guī)開發(fā)和利用開發(fā)和利用可再生能源可再生能源勢在必行！勢在必行！我國太陽能資源分布情況我國太陽能資源分布情況 一般來說，在年日照時數(shù)大于一般來說，在年日照時數(shù)大于1200 小時，年太陽輻照小時，年太陽輻照量大于量大于3500MJ / m2的地區(qū)，選用太陽能利用系統(tǒng)都的地區(qū)，選用太陽能利用系統(tǒng)都將獲得良好的經(jīng)濟效益。將獲得良好的經(jīng)濟效益。太陽能利用的技術(shù)評價太陽能利用的技術(shù)評價項目項目特點和評價指標特點和評價指標環(huán)境友好性和社環(huán)境友好性和社會友好性會友好性在沒有大規(guī)模使用時優(yōu)，但在建筑密集的城市普遍使用的環(huán)境友好在沒有大規(guī)模使用

5、時優(yōu)，但在建筑密集的城市普遍使用的環(huán)境友好和社會允許性還需謹慎評價和社會允許性還需謹慎評價容量容量巨大，但地區(qū)差異大巨大，但地區(qū)差異大可靠性與穩(wěn)定性可靠性與穩(wěn)定性可靠性屬可靠性屬類類在確定的時間存在在確定的時間存在品位穩(wěn)定性屬品位穩(wěn)定性屬類類不隨時間變化，保持定值不隨時間變化，保持定值容量穩(wěn)定性屬容量穩(wěn)定性屬類類隨時間無規(guī)律地變化隨時間無規(guī)律地變化 持續(xù)性和可再生性持續(xù)性和可再生性好好易獲取性易獲取性獲得的技術(shù)難度?。唤?jīng)濟性好，但能量密度小獲得的技術(shù)難度??；經(jīng)濟性好，但能量密度小 建筑自然冷熱源的評價指標包括環(huán)境友好性和社會友好性、容量、可建筑自然冷熱源的評價指標包括環(huán)境友好性和社會友好性、容

6、量、可靠性與穩(wěn)定性、持續(xù)性和可再生性以及易獲取性等。太陽能作為冷熱靠性與穩(wěn)定性、持續(xù)性和可再生性以及易獲取性等。太陽能作為冷熱源的評價結(jié)果如下：源的評價結(jié)果如下：太陽能是一種很好的熱源！太陽能是一種很好的熱源！第二部分第二部分太陽能光熱利用技術(shù)太陽能光熱利用技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容太太陽陽能能熱熱利用技利用技術(shù)術(shù)集熱元件集熱元件太陽能熱太陽能熱利用系統(tǒng)利用系統(tǒng)系統(tǒng)測評系統(tǒng)測評太太陽陽能集能集熱熱器器種類種類特點特點適用性適用性太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)典型太陽能熱水系典型太陽能熱水系統(tǒng)的原理及特點統(tǒng)的原理及特點各種系統(tǒng)的適用性各種系統(tǒng)的適用性太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計的設(shè)計太陽能采暖太陽

7、能采暖測試測試測試參數(shù)測試參數(shù)測試測試工具工具工程評價工程評價太太陽陽能得能得熱熱量量工程工程實實例例集熱元件集熱元件v 太陽能集熱器是指吸收太陽輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳太陽能集熱器是指吸收太陽輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱工質(zhì)的裝置。熱工質(zhì)的裝置。v 太陽能集熱器是太陽能熱利用系統(tǒng)中的核心部件之一，其太陽能集熱器是太陽能熱利用系統(tǒng)中的核心部件之一，其集熱性能直接影響整個系統(tǒng)的節(jié)能性。因此，對于太陽能集熱性能直接影響整個系統(tǒng)的節(jié)能性。因此，對于太陽能熱利用系統(tǒng)，根據(jù)當?shù)貧夂驐l件和太陽能資源狀況，結(jié)合熱利用系統(tǒng)，根據(jù)當?shù)貧夂驐l件和太陽能資源狀況，結(jié)合不同太陽能集熱器自身的特點，選擇適宜的集熱器是

8、非常不同太陽能集熱器自身的特點，選擇適宜的集熱器是非常重要的。重要的。集熱元件集熱元件 目前市場上主要有四種太陽能集熱器：平板式集熱器、全玻璃目前市場上主要有四種太陽能集熱器：平板式集熱器、全玻璃真空管集熱器、熱管式真空管集熱器、真空管集熱器、熱管式真空管集熱器、U型管真空集熱器。型管真空集熱器。平板式集熱器平板式集熱器全玻璃真空管集熱器全玻璃真空管集熱器熱管式真空熱管式真空管集熱器管集熱器U型管真空集熱器型管真空集熱器集熱元件集熱元件v 平板式集熱器平板式集熱器 原理：原理：陽光透過透光蓋板照射在表陽光透過透光蓋板照射在表面涂有高太陽能吸收率涂層的吸熱面涂有高太陽能吸收率涂層的吸熱板上，吸熱

9、板吸收太陽能后溫度升板上，吸熱板吸收太陽能后溫度升高，將熱量傳遞給集熱器內(nèi)的熱媒，高，將熱量傳遞給集熱器內(nèi)的熱媒，使熱媒溫度升高，作為集熱器的有使熱媒溫度升高，作為集熱器的有用能量輸出；同時溫度升高后的吸用能量輸出；同時溫度升高后的吸熱板不可避免地要向四周散熱，成熱板不可避免地要向四周散熱，成為集熱器的熱量損失。為集熱器的熱量損失。 特點：特點：集熱面積大，得熱量高，后集熱面積大，得熱量高，后期維修維護費用少，易于與建筑結(jié)期維修維護費用少，易于與建筑結(jié)合；環(huán)境溫度較低時，熱損失大，合；環(huán)境溫度較低時，熱損失大，存在集熱管破裂、凍結(jié)等問題，在存在集熱管破裂、凍結(jié)等問題，在寒冷地區(qū)不能全年運行。寒

10、冷地區(qū)不能全年運行。集熱元件集熱元件v全玻璃真空管集熱器全玻璃真空管集熱器 原理：原理：全玻璃真空管太全玻璃真空管太陽能集熱器是由多根全玻陽能集熱器是由多根全玻璃真空太陽能集熱管插入璃真空太陽能集熱管插入聯(lián)箱組成，工作原理與平聯(lián)箱組成，工作原理與平板式太陽能集熱器類似。板式太陽能集熱器類似。 特點：特點：保溫性能好，熱保溫性能好，熱損失小，在低溫環(huán)境中也損失小，在低溫環(huán)境中也有較高的熱效率；玻璃管有較高的熱效率；玻璃管易破碎，承壓能力低。易破碎，承壓能力低。集熱元件集熱元件v 熱管式真空集熱器熱管式真空集熱器 原理：原理：吸熱板吸收穿過玻璃管的太吸熱板吸收穿過玻璃管的太陽輻射能并將其轉(zhuǎn)換成為熱

11、能，再陽輻射能并將其轉(zhuǎn)換成為熱能，再傳導(dǎo)給與其緊密結(jié)合的熱管，使熱傳導(dǎo)給與其緊密結(jié)合的熱管，使熱管蒸發(fā)段內(nèi)的工質(zhì)迅速汽化；工質(zhì)管蒸發(fā)段內(nèi)的工質(zhì)迅速汽化；工質(zhì)蒸汽上升到熱管冷凝段冷凝放熱，蒸汽上升到熱管冷凝段冷凝放熱，將熱量傳遞給集熱器的傳熱工質(zhì)，將熱量傳遞給集熱器的傳熱工質(zhì)，然后依靠其自身的重力流回到蒸發(fā)然后依靠其自身的重力流回到蒸發(fā)段，重復(fù)上述過程。段，重復(fù)上述過程。 特點：特點：熱性能好、熱效率高、工作熱性能好、熱效率高、工作溫度高等優(yōu)點，系統(tǒng)承壓能力強、溫度高等優(yōu)點，系統(tǒng)承壓能力強、熱容小、系統(tǒng)啟動快，抗嚴寒能力熱容小、系統(tǒng)啟動快，抗嚴寒能力強，即使在寒冷地區(qū)亦可全年使用；強，即使在寒冷

12、地區(qū)亦可全年使用；但其成本較高。但其成本較高。集熱元件集熱元件v U型真空管集熱器型真空管集熱器 原理：原理：在全玻璃真空管中插入彎在全玻璃真空管中插入彎成成U型的金屬管，在型的金屬管，在U型金屬管和型金屬管和全玻璃真空管之間，同樣有與二者全玻璃真空管之間，同樣有與二者均緊密接觸的金屬翅片，擔負二者均緊密接觸的金屬翅片，擔負二者之間的熱傳導(dǎo)工作。被加熱流體在之間的熱傳導(dǎo)工作。被加熱流體在金屬管中流過，吸收全玻璃真空管金屬管中流過，吸收全玻璃真空管收集的太陽能輻射熱量而被加熱。收集的太陽能輻射熱量而被加熱。 特點：特點：不存在炸管泄漏問題，可不存在炸管泄漏問題，可以承壓運行；成本偏高，系統(tǒng)阻力以

13、承壓運行；成本偏高，系統(tǒng)阻力大，循環(huán)介質(zhì)容易過熱汽化。大，循環(huán)介質(zhì)容易過熱汽化。集熱元件集熱元件太陽能熱利用技術(shù)太陽能熱利用技術(shù)v在眾多太陽能利用技術(shù)中，太陽能熱利用是一種在眾多太陽能利用技術(shù)中，太陽能熱利用是一種可再生能源技術(shù)領(lǐng)域商業(yè)化程度最高、推廣應(yīng)用可再生能源技術(shù)領(lǐng)域商業(yè)化程度最高、推廣應(yīng)用最普遍、最現(xiàn)實、最有前途、最有可能替代化石最普遍、最現(xiàn)實、最有前途、最有可能替代化石能源消耗的太陽能利用方式與技術(shù)之一。能源消耗的太陽能利用方式與技術(shù)之一。v太陽能熱利用的范圍包括太陽能熱利用的范圍包括太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)、太陽太陽能采暖系統(tǒng)能采暖系統(tǒng)、太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)、太陽能干燥、太陽能制

14、冷空調(diào)系統(tǒng)、太陽能干燥系統(tǒng)、太陽能海水淡化系統(tǒng)、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)、太陽能海水淡化系統(tǒng)、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)等。等。太陽能熱水系統(tǒng)分類太陽能熱水系統(tǒng)分類分戶集熱、分戶儲熱的分戶集熱、分戶儲熱的單機式太陽能熱水系統(tǒng)單機式太陽能熱水系統(tǒng)集中集熱、分戶儲熱的半集中集熱、分戶儲熱的半集中式太陽能熱水系統(tǒng)集中式太陽能熱水系統(tǒng)集中集熱、集中儲熱的集中集熱、集中儲熱的集中式太陽能熱水系統(tǒng)集中式太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水太陽能熱水系統(tǒng)按集熱系統(tǒng)按集熱、儲熱方式、儲熱方式分類分類單機式太陽能熱水系統(tǒng)單機式太陽能熱水系統(tǒng)分體式：換熱介質(zhì)分體式：換熱介質(zhì)通過循環(huán)泵在集熱通過循環(huán)泵在集熱器和水箱內(nèi)換熱盤器和水箱內(nèi)換熱盤管

15、中循環(huán)，將太陽管中循環(huán)，將太陽熱能傳遞到水箱中熱能傳遞到水箱中，用水時靠自來水，用水時靠自來水水壓將熱水頂出水壓將熱水頂出 一體式一體式(非承壓非承壓)：集熱器與水箱一體集熱器與水箱一體形成非承壓直插式形成非承壓直插式太陽能熱水器，白太陽能熱水器，白天水在集熱器中加天水在集熱器中加熱后存儲在水箱中熱后存儲在水箱中，用水時采用落水，用水時采用落水法或頂水法取水法或頂水法取水 單機太陽能單機太陽能熱水器分類熱水器分類特點特點：用戶單獨安裝、獨立使：用戶單獨安裝、獨立使用，系統(tǒng)簡單，且互不干擾，不用，系統(tǒng)簡單，且互不干擾，不存在計費問題，物業(yè)管理方便；存在計費問題，物業(yè)管理方便；因無可靠的回水系統(tǒng)，

16、不因無可靠的回水系統(tǒng)，不 能做到能做到即開即熱，無資源共享，系統(tǒng)能即開即熱，無資源共享，系統(tǒng)能源利用不充分。適用于統(tǒng)一安裝源利用不充分。適用于統(tǒng)一安裝的多層建筑的多層建筑 。單機式太陽能熱水系統(tǒng)單機式太陽能熱水系統(tǒng)v一體式一體式 原理原理：利用被加熱水內(nèi)部的利用被加熱水內(nèi)部的溫度梯度形成的密度差，使溫度梯度形成的密度差，使高溫水上行進入水箱，從而高溫水上行進入水箱，從而使儲熱水箱中的水加熱。使儲熱水箱中的水加熱。 特點特點：換熱速度快；經(jīng)濟實換熱速度快；經(jīng)濟實惠，安裝維護方便；便于推惠，安裝維護方便；便于推廣，廣，主要適合城鎮(zhèn)、農(nóng)村應(yīng)主要適合城鎮(zhèn)、農(nóng)村應(yīng)用用；由于集熱器和水箱一體；由于集熱器和

17、水箱一體化，安裝后會影響建筑的美化，安裝后會影響建筑的美觀；對于多層建筑，應(yīng)統(tǒng)一觀；對于多層建筑，應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃安裝。規(guī)劃安裝。單機式太陽能熱水系統(tǒng)單機式太陽能熱水系統(tǒng)強制循環(huán)系統(tǒng)強制循環(huán)系統(tǒng)原理原理：防凍液在集熱器中吸熱后，進入：防凍液在集熱器中吸熱后，進入儲水箱內(nèi)的熱交換器與冷水進行熱交換儲水箱內(nèi)的熱交換器與冷水進行熱交換，然后又回到集熱器中。，然后又回到集熱器中。特點特點：承壓運行，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全承壓運行，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全，無漏水風險；集熱器，無漏水風險；集熱器不不結(jié)垢，使用壽結(jié)垢，使用壽命命長長；系統(tǒng)有循環(huán)動力系統(tǒng)有循環(huán)動力，儲水箱位置不，儲水箱位置不受限制，但受限制，但同時也同時也

18、增加了系統(tǒng)能耗。增加了系統(tǒng)能耗。自然循環(huán)系統(tǒng)自然循環(huán)系統(tǒng)原理原理：利用不同溫度下水的比重不一：利用不同溫度下水的比重不一樣，熱水上行的原理，集熱器集熱與水樣，熱水上行的原理，集熱器集熱與水箱進行自然式熱交換，來加熱水箱中的箱進行自然式熱交換，來加熱水箱中的水。水。特點特點：系統(tǒng)簡單，運行可靠，不消耗：系統(tǒng)簡單，運行可靠，不消耗任何能源；但水箱位置必須比集熱器高任何能源；但水箱位置必須比集熱器高，循環(huán)動力較??；儲熱水箱往往選用壁，循環(huán)動力較??；儲熱水箱往往選用壁掛式，集熱器采用柵欄式安裝。掛式，集熱器采用柵欄式安裝。 分體式分體式按循環(huán)動力分類按循環(huán)動力分類分體式安裝效果圖分體式安裝效果圖 集熱

19、器鑲嵌于屋頂集熱器鑲嵌于屋頂分體式安裝效果圖分體式安裝效果圖 集熱器柵欄集熱器柵欄集中式太陽能熱水系統(tǒng)集中式太陽能熱水系統(tǒng)v原理原理 生活熱水集中加熱到所需溫度后，再送入各個用生活熱水集中加熱到所需溫度后，再送入各個用水點。按生活熱水與集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)的關(guān)系，水點。按生活熱水與集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)的關(guān)系，該系統(tǒng)又可分為直接式系統(tǒng)和間接式系統(tǒng)。該系統(tǒng)又可分為直接式系統(tǒng)和間接式系統(tǒng)。v特點特點 集成化程度高，有利于降低造價并減少熱損失；集成化程度高，有利于降低造價并減少熱損失； 熱水供應(yīng)管路簡單，合理的干管循環(huán)回水保證熱水供應(yīng)管路簡單，合理的干管循環(huán)回水保證供水品質(zhì)，實現(xiàn)各用水終端即開即熱；供水品質(zhì)，

20、實現(xiàn)各用水終端即開即熱； 對于單機式系統(tǒng)，綜合費用低，模塊化的集熱對于單機式系統(tǒng)，綜合費用低，模塊化的集熱器與建筑結(jié)合也比較美觀。器與建筑結(jié)合也比較美觀。 集中太陽能熱水系統(tǒng)集中太陽能熱水系統(tǒng) 直接式系統(tǒng)直接式系統(tǒng)v 原理原理 當集熱器溫度與儲熱水箱溫度差值當集熱器溫度與儲熱水箱溫度差值大于設(shè)定值時，溫差循環(huán)啟動；當集大于設(shè)定值時，溫差循環(huán)啟動；當集熱器溫度與儲熱水箱溫度差值小于設(shè)熱器溫度與儲熱水箱溫度差值小于設(shè)定值時，溫差循環(huán)停止。當太陽輻照定值時，溫差循環(huán)停止。當太陽輻照不足時，可啟動輔助能源來保證熱水不足時，可啟動輔助能源來保證熱水的供應(yīng)。的供應(yīng)。v 特點特點 系統(tǒng)性能可靠，技術(shù)成熟，初

21、投資系統(tǒng)性能可靠，技術(shù)成熟，初投資較為經(jīng)濟較為經(jīng)濟 ；充分利用太陽能，且外；充分利用太陽能，且外形美觀，可以個性化的與建筑進行結(jié)形美觀，可以個性化的與建筑進行結(jié)合；但需要向用戶收取費用，不便于合；但需要向用戶收取費用，不便于運行管理。運行管理。 適合于多層、高層等居住建筑，賓館、適合于多層、高層等居住建筑，賓館、醫(yī)院、浴室等公共建筑。醫(yī)院、浴室等公共建筑。集中太陽能熱水系統(tǒng)集中太陽能熱水系統(tǒng) 間接式系統(tǒng)間接式系統(tǒng)v 原理原理 集熱器溫度與緩沖水箱溫度之差達到集熱器溫度與緩沖水箱溫度之差達到控制器的設(shè)定溫度時，集熱循環(huán)泵開控制器的設(shè)定溫度時，集熱循環(huán)泵開啟，進行集熱循環(huán)。當緩沖水箱的高啟，進行集

22、熱循環(huán)。當緩沖水箱的高溫工質(zhì)達到設(shè)定溫度時，換熱循環(huán)泵溫工質(zhì)達到設(shè)定溫度時，換熱循環(huán)泵開啟，高溫工質(zhì)輸送到公共水箱換熱開啟，高溫工質(zhì)輸送到公共水箱換熱盤管及換熱器，進行熱量交換。盤管及換熱器，進行熱量交換。v 特點特點 系統(tǒng)投資回報率高，可有效的節(jié)約常規(guī)系統(tǒng)投資回報率高，可有效的節(jié)約常規(guī)能源，降低運行成本；系統(tǒng)雖然復(fù)雜，能源，降低運行成本；系統(tǒng)雖然復(fù)雜，但性能穩(wěn)定，便于維護；集熱單元一但性能穩(wěn)定，便于維護；集熱單元一般采用承壓系統(tǒng)，避免漏水風險；可般采用承壓系統(tǒng)，避免漏水風險；可以和常規(guī)能源的儲熱水箱直接并用。以和常規(guī)能源的儲熱水箱直接并用。 適合于賓館、游泳池等公共建筑。適合于賓館、游泳池等

23、公共建筑。 半集中式太陽能熱水系統(tǒng)半集中式太陽能熱水系統(tǒng)v 原理原理 類似于中央空調(diào)系統(tǒng)，集熱器集中集類似于中央空調(diào)系統(tǒng)，集熱器集中集熱，循環(huán)泵將熱水輸送到每個用戶的熱，循環(huán)泵將熱水輸送到每個用戶的承壓水箱中，通過換熱盤管對水箱中承壓水箱中，通過換熱盤管對水箱中的水加熱，所以該系統(tǒng)又稱集中集熱的水加熱，所以該系統(tǒng)又稱集中集熱-分戶儲熱分戶儲熱-間接換熱系統(tǒng)間接換熱系統(tǒng) v 特點特點 可承壓運行，控制方式簡單；水箱分可承壓運行，控制方式簡單；水箱分戶設(shè)置，減少了集熱水箱占地面積；戶設(shè)置，減少了集熱水箱占地面積；熱水資源分配均勻，便于計量；立管熱水資源分配均勻，便于計量；立管數(shù)量少，布管容易；但采

24、用間接系統(tǒng)，數(shù)量少，布管容易；但采用間接系統(tǒng)，系統(tǒng)熱效率有限，僅能起到預(yù)熱的作系統(tǒng)熱效率有限，僅能起到預(yù)熱的作用，系統(tǒng)運行維護費用較高。用，系統(tǒng)運行維護費用較高。 適用于公共面積少，樓層比較多的多、適用于公共面積少，樓層比較多的多、高層建筑高層建筑 。太陽能熱水系統(tǒng)小結(jié)太陽能熱水系統(tǒng)小結(jié) 各種系統(tǒng)的特點各種系統(tǒng)的特點太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計1、前期準備工作、前期準備工作v 原始資料收集原始資料收集 （1）用戶所處地理位置和環(huán)境條件）用戶所處地理位置和環(huán)境條件 （2）水源情況）水源情況 （3）電力供應(yīng)情況）電力供應(yīng)情況 （4）安裝場地情況）安裝場地情況v 用戶對太陽能熱水系統(tǒng)的要求用

25、戶對太陽能熱水系統(tǒng)的要求 （1）安裝太陽能系統(tǒng)的用途）安裝太陽能系統(tǒng)的用途 用于生活熱水供應(yīng)用于生活熱水供應(yīng)/工業(yè)用熱水工業(yè)用熱水/游泳池加熱游泳池加熱/采暖制冷等。全年工作采暖制冷等。全年工作/季節(jié)季節(jié)性工作性工作 （2）用水方式）用水方式 定時用熱水定時用熱水/全天全天24小時用熱水；用水溫度小時用熱水；用水溫度/全天總用水量全天總用水量/用水流量用水流量/用水用水壓力壓力 （3）輔助能源情況）輔助能源情況 是否要求配置輔助能源是否要求配置輔助能源/配置輔助能源的種類（電配置輔助能源的種類（電/燃油燃油/燃氣燃氣/蒸汽蒸汽/暖氣暖氣/熱泵等）；如果使用原有的輔助能源設(shè)備，應(yīng)了解設(shè)備型號、類

26、別及供熱方熱泵等）；如果使用原有的輔助能源設(shè)備，應(yīng)了解設(shè)備型號、類別及供熱方式等式等 （4）其他要求）其他要求 管理方式管理方式:有無專人管理有無專人管理/是否要求全自動控制是否要求全自動控制/是否要求自動計量收費是否要求自動計量收費太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計2、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計依據(jù)v設(shè)計工作的開展必須以相關(guān)的標準規(guī)范為井繩，目前太陽能熱利用相關(guān)的標準規(guī)范有：設(shè)計工作的開展必須以相關(guān)的標準規(guī)范為井繩，目前太陽能熱利用相關(guān)的標準規(guī)范有：v太陽能集熱器熱性能試驗方法太陽能集熱器熱性能試驗方法 GB/T4271-2007v平板型太陽能集熱器平板型太陽能集熱器 GB6424-2007v全玻璃真

27、空太陽集熱管全玻璃真空太陽集熱管 GBT17049-2005v真空管型太陽能集熱器真空管型太陽能集熱器 GB/17581-2007v家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能試驗方法家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能試驗方法 GB/18708-2002v家用太陽熱水系統(tǒng)技術(shù)條件家用太陽熱水系統(tǒng)技術(shù)條件 GB/T19141-2003v太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收計算規(guī)范太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收計算規(guī)范 GB/T18713-2002v太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范 GB/T20095-2006v民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 GB50364-2005v家用太

28、陽熱水器電輔助熱源家用太陽熱水器電輔助熱源 NY/T513-2002v家用太陽熱水器儲水箱家用太陽熱水器儲水箱 NY/T514-2002v家用太陽熱水系統(tǒng)安裝、運行維護技術(shù)規(guī)范家用太陽熱水系統(tǒng)安裝、運行維護技術(shù)規(guī)范 NY/T651-2002v太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計與安裝太陽能集熱系統(tǒng)設(shè)計與安裝 06K503 v太陽能集中熱水系統(tǒng)選用與安裝太陽能集中熱水系統(tǒng)選用與安裝 06SS128 為了進一步規(guī)范太陽能行業(yè)的發(fā)展，國家發(fā)改委、中國標準化研究院、全國太陽能標準化技術(shù)委員為了進一步規(guī)范太陽能行業(yè)的發(fā)展，國家發(fā)改委、中國標準化研究院、全國太陽能標準化技術(shù)委員會牽頭起草的會牽頭起草的家用太陽能熱水系統(tǒng)能效

29、限定值及能效等級家用太陽能熱水系統(tǒng)能效限定值及能效等級于于2011年下半年推出。年下半年推出。太陽能熱水行業(yè)的第太陽能熱水行業(yè)的第一個強制性國家標準一個強制性國家標準 根據(jù)日有用得熱量與熱損耗根據(jù)日有用得熱量與熱損耗2個技術(shù)指標將系統(tǒng)能效分為個技術(shù)指標將系統(tǒng)能效分為3級級 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計3、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計v （1）系統(tǒng)形式的確定）系統(tǒng)形式的確定 太陽能熱水系統(tǒng)形式多太陽能熱水系統(tǒng)形式多種多樣，應(yīng)綜合考慮建種多樣，應(yīng)綜合考慮建筑類型、實際場地情況筑類型、實際場地情況以及甲方需求來確定系以及甲方需求來確定系統(tǒng)形式。統(tǒng)形式。GB/T18713推薦了推薦了各種居住建筑及公共建

30、各種居住建筑及公共建筑宜采用的太陽能熱水筑宜采用的太陽能熱水系統(tǒng)，如右表所示。系統(tǒng)，如右表所示。v（2）運行方式的確定）運行方式的確定 GB/T18713規(guī)定：系規(guī)定：系統(tǒng)運行方式應(yīng)根據(jù)用戶基統(tǒng)運行方式應(yīng)根據(jù)用戶基本條件、用戶使用需求及本條件、用戶使用需求及集熱器與儲水箱的相對安集熱器與儲水箱的相對安裝等因素綜合加以確定。裝等因素綜合加以確定。平板型真空型全玻璃U型管熱管式抗凍性不抗凍，板芯易凍；防凍介質(zhì)抗凍零下20以上抗凍防凍液介質(zhì)抗凍抗凍承壓性能承壓不能承壓承壓承壓熱水溫度60以下90以下80以下80以下熱性能中低溫區(qū)熱性能好中溫區(qū)熱性能好比全玻璃管稍差比全玻璃管稍差質(zhì)量穩(wěn)定性好取決于真空

31、管取決于真空管取決于真空管和熱管經(jīng)濟性造價低造價較高比全玻璃管高比全玻璃管高v （3）集熱器的設(shè)計）集熱器的設(shè)計 太陽能集熱器的選型太陽能集熱器的選型 各類集熱器性能比較見下表：各類集熱器性能比較見下表：v 集熱器類型的選擇主要考慮下列因素：集熱器類型的選擇主要考慮下列因素：當?shù)氐牡乩砦恢?、當?shù)氐牡乩砦恢?、環(huán)境溫度、全年使用時間、使用水溫以及投資與收益環(huán)境溫度、全年使用時間、使用水溫以及投資與收益等因等因素。素。v 在不結(jié)冰地區(qū)全年使用或在結(jié)冰地區(qū)僅春夏秋三季使用時，在不結(jié)冰地區(qū)全年使用或在結(jié)冰地區(qū)僅春夏秋三季使用時，一般選擇平板集熱器。一般選擇平板集熱器。v 結(jié)冰地區(qū)全年使用的，不需要承壓運

32、行的，除高寒地區(qū)外，結(jié)冰地區(qū)全年使用的，不需要承壓運行的，除高寒地區(qū)外，均可選用全玻璃管集熱器。均可選用全玻璃管集熱器。v 高寒地區(qū)全年使用的，可選擇熱管集熱器，也可選擇各種高寒地區(qū)全年使用的，可選擇熱管集熱器，也可選擇各種金屬流道式真空管集熱器，做成雙回路系統(tǒng)。金屬流道式真空管集熱器，做成雙回路系統(tǒng)。 集熱器面積計算（直接式）集熱器面積計算（直接式） LcdTLendrwJfttcQA1日均熱水用量，L；水箱終了溫度，；冷水溫度，；太陽能保證率，根據(jù)規(guī)范不同地區(qū)取值見下表當?shù)丶療崞鞑晒饷嫔系哪昶骄仗栞椪樟?，kJ/m2；集熱器效率，由集熱器產(chǎn)品的實測結(jié)果而定，或由廠家提供；貯水箱和管路的熱

33、損失率，取值在0.20.3之間。TJendtLtfcdLwQ太陽能集熱面積是根據(jù)熱水負荷(即熱水用量和水溫)、集熱器自身效率、系統(tǒng)熱效率以及使用地區(qū)的氣象條件(日照、環(huán)境溫度、風速等)來確定。一般來講，都以保證春、秋季節(jié)用水量作為設(shè)計依據(jù)，這樣既可保證春、夏、秋三季有充足的熱水，冬季熱水不足時，可由輔助能源補充。采用間接式系統(tǒng)時，中間存在采用間接式系統(tǒng)時，中間存在10%左右的換熱損失，這部分左右的換熱損失，這部分損失應(yīng)通過適當增加集熱器面積來進行補償。損失應(yīng)通過適當增加集熱器面積來進行補償。 除利用公式計算得到集熱器面積外，還應(yīng)綜合考慮以下除利用公式計算得到集熱器面積外，還應(yīng)綜合考慮以下各個因

34、素：各個因素： 系統(tǒng)投資和使用效果兩方面系統(tǒng)投資和使用效果兩方面 全年使用時，以滿足春秋季使用為原則；全年使用時，以滿足春秋季使用為原則； 季節(jié)性使用時，以滿足季節(jié)使用為原則季節(jié)性使用時，以滿足季節(jié)使用為原則。 現(xiàn)場實際擺放情況現(xiàn)場實際擺放情況 當集熱器朝向與傾角受條件限制，不能滿足設(shè)計規(guī)范要求值時，當集熱器朝向與傾角受條件限制，不能滿足設(shè)計規(guī)范要求值時，可適當增加集熱器面積進行補償，但補償面積不得超過計算結(jié)果可適當增加集熱器面積進行補償，但補償面積不得超過計算結(jié)果的一倍。的一倍。 投資能力投資能力 太陽能集熱器的布置太陽能集熱器的布置v 在集熱器布置設(shè)計中一定要注意一定要注意： 1） 遵循多

35、排設(shè)置“水路”同程原則； 2） 由于冷水通過集熱器之后受熱，在管路設(shè)計中還要考慮到水的汽化、熱水的密度等性能，故沿水流方向有不小于1的坡度； 3） 多排排列時排與排之間的間距需滿足規(guī)范要求： D=H cots 其中，H集熱器最高點與最低點的垂直距離，m s_ 太陽高度角，度（）v 集熱器之間的連接 串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)串并聯(lián)串并聯(lián)通過串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)通過串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)連接起來的集熱器組稱為連接起來的集熱器組稱為集熱器陣列集熱器陣列并聯(lián)連接并聯(lián)連接：使用較：使用較多的連接方式多的連接方式串聯(lián)連接串聯(lián)連接：當集熱器：當集熱器只有兩排，且每排集只有兩排，且每排集熱器數(shù)量不多的情況熱器數(shù)量不多的情況

36、下采用下采用串并聯(lián)連接串并聯(lián)連接：當集熱器：當集熱器超過兩排，且每排集熱超過兩排，且每排集熱器數(shù)量不多的情況下采器數(shù)量不多的情況下采用用v 集熱器陣列之間的連接集熱器陣列之間的連接v（3）儲水箱的設(shè)計）儲水箱的設(shè)計 容積的確定容積的確定v水箱的有效容積一般依據(jù)每天的熱水用量來確定，亦可根據(jù)每平米太陽能集熱器對應(yīng)40100L水箱容積來確定，推薦值為75L/m2。v水箱一般設(shè)置在建筑物承重墻、承重梁上或?qū)Ｗ鏊浠A(chǔ)。v水箱保溫材料常采用巖棉或聚氨酯發(fā)泡，厚度5 cm。儲水箱形狀的確定儲水箱形狀的確定v 儲水箱的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)根據(jù)其容量大小、機構(gòu)的合理性、現(xiàn)場放置的位儲水箱的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)根據(jù)其容量大小、機

37、構(gòu)的合理性、現(xiàn)場放置的位置、水箱制作的難易等因素來確定。置、水箱制作的難易等因素來確定。v 儲水箱應(yīng)選擇儲水箱應(yīng)選擇體面比最小體面比最小的形狀，這樣既能減小散熱面積，還可以節(jié)的形狀，這樣既能減小散熱面積，還可以節(jié)省水箱制作的材料。省水箱制作的材料。v 圓球形狀的水箱體面比最小，但制作困難，因此儲水箱一般都選擇圓圓球形狀的水箱體面比最小，但制作困難，因此儲水箱一般都選擇圓柱或方形。柱或方形。v 對于圓柱形水箱，當高度等于直徑時，表面積最小對于圓柱形水箱，當高度等于直徑時，表面積最小。如果圓柱形水箱。如果圓柱形水箱高度過高，一般將水箱臥放。要求水箱承壓的系統(tǒng)，圓柱形水箱的兩高度過高，一般將水箱臥放

38、。要求水箱承壓的系統(tǒng)，圓柱形水箱的兩個端蓋應(yīng)采用球形端蓋，材料厚度應(yīng)加厚，制作完成后，應(yīng)按要求作個端蓋應(yīng)采用球形端蓋，材料厚度應(yīng)加厚，制作完成后，應(yīng)按要求作耐壓試驗。耐壓試驗。v 對于方形水箱，當長、寬、高相等時，體面比最小對于方形水箱，當長、寬、高相等時，體面比最小。方形水箱不承壓，。方形水箱不承壓，不易設(shè)計得太高。不易設(shè)計得太高。在高度相同的條件下，長度與寬度相等時，體面比在高度相同的條件下，長度與寬度相等時，體面比最小最小。方形水箱可以現(xiàn)場制作，運輸方便。但方形水箱的承壓能力差，。方形水箱可以現(xiàn)場制作，運輸方便。但方形水箱的承壓能力差，需要在內(nèi)部或外部加拉筋。方形水箱只能用于不承壓的系統(tǒng)

39、中。需要在內(nèi)部或外部加拉筋。方形水箱只能用于不承壓的系統(tǒng)中。 儲水箱的開口設(shè)計儲水箱的開口設(shè)計 1）儲水箱上應(yīng)設(shè)有人孔（）儲水箱上應(yīng)設(shè)有人孔（3噸、噸、400X400mm2或或d=400mm）、通氣孔、）、通氣孔、排污口排污口(25mm) 、溢流口、溢流口(25mm) 、用熱水口、上下循環(huán)口。、用熱水口、上下循環(huán)口。 2）根據(jù)用戶要求，有的系統(tǒng)還需預(yù)留測量水溫、水位、壓力的開口以及輔助加）根據(jù)用戶要求，有的系統(tǒng)還需預(yù)留測量水溫、水位、壓力的開口以及輔助加熱所需的各種開口。熱所需的各種開口。 在滿足上述要求的前提下，水箱的開口位置還應(yīng)盡量消除或減少死水區(qū)。在滿足上述要求的前提下，水箱的開口位置還

40、應(yīng)盡量消除或減少死水區(qū)。 總之，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求，合理設(shè)計儲水箱開口?？傊?，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求，合理設(shè)計儲水箱開口。（4）輔助熱源的選擇與設(shè)計）輔助熱源的選擇與設(shè)計v 選擇原則選擇原則 根據(jù)當?shù)厍闆r，選擇具有可靠、穩(wěn)定、隨時可以供給的熱根據(jù)當?shù)厍闆r，選擇具有可靠、穩(wěn)定、隨時可以供給的熱源作為太陽能熱水系統(tǒng)的輔助熱源。源作為太陽能熱水系統(tǒng)的輔助熱源。v 容量設(shè)計容量設(shè)計 太陽能完全不起作用的情況是太陽能熱水系統(tǒng)的最不利工太陽能完全不起作用的情況是太陽能熱水系統(tǒng)的最不利工況，此時，也應(yīng)保證熱水的正常供給。因此，輔助加熱設(shè)況，此時，也應(yīng)保證熱水的正常供給。因此，輔助加熱設(shè)備功率的確定應(yīng)根據(jù)太陽

41、能完全不起作用時，全部靠輔助備功率的確定應(yīng)根據(jù)太陽能完全不起作用時，全部靠輔助加熱設(shè)備來滿足用戶所需的熱量來計算確定。加熱設(shè)備來滿足用戶所需的熱量來計算確定。v 以燃油、燃氣鍋爐作為輔助熱源，燃油、燃氣耗量以燃油、燃氣鍋爐作為輔助熱源，燃油、燃氣耗量計算計算QQkGg6.3gQ熱源耗量，kg/h，m3標準/h；熱媒管道熱損失附加系數(shù)，取值為1.051.1；水加熱器設(shè)計供熱量，W；熱源發(fā)熱量，kJ/kg，kJ/標準m3；水加熱設(shè)備的熱效率。QkGv 以電熱水鍋爐以電熱水鍋爐/電加熱器為輔助熱源電加熱器為輔助熱源 電熱水器耗電量為電熱水器耗電量為1000hQW WhQ設(shè)計小時耗熱量，W；耗電量，k

42、W；水加熱設(shè)備的熱效率，95%97%。單位換算系數(shù)；1000（5）水泵的選型）水泵的選型 流量流量 Q=qA 其中，其中，q系統(tǒng)設(shè)計流量（系統(tǒng)設(shè)計流量（L/m2s）,一般取一般取0.0150.02L/m2s； A集熱器面積，集熱器面積，m2. 揚程揚程 H=(1.11.2)(Hs+Hx)其中，其中，Hs太陽熱水系統(tǒng)提升液體介質(zhì)的高度，太陽熱水系統(tǒng)提升液體介質(zhì)的高度，mH2O Hx流動阻力，流動阻力， mH2O,一般在一般在25 mH2O。集熱器水位與水集熱器水位與水箱水位的高度差箱水位的高度差措施措施優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點適用性適用性循環(huán)防凍被動防凍，投資小一旦停電，系統(tǒng)將有東壞的危險；水泵循環(huán)需要

43、消耗電力真空管太陽能熱水系統(tǒng)伴熱帶防凍被動防凍，可在高寒地區(qū)使用只能解決管理的防凍問題，不 能解決集熱器的防凍問題；停電系統(tǒng)則存在被凍壞的危險真空管太陽能熱水系統(tǒng)排空防凍主動防凍，較為安全可靠；機械排空，無需動力需加大系統(tǒng)管路及集熱器的坡度，以利于工質(zhì)回流平板太陽能熱水系統(tǒng)防凍液防凍主動防凍，防凍可靠需定期檢查；系統(tǒng)效率下降，增加造價各種集熱器的間接式太陽能熱水系統(tǒng)（6）防凍保護設(shè)計）防凍保護設(shè)計太陽能熱水系統(tǒng)不可避免的有部分管道暴露在室外，對于這太陽能熱水系統(tǒng)不可避免的有部分管道暴露在室外，對于這部分管道要采取良好的保溫措施外，還應(yīng)有可靠有效的防凍部分管道要采取良好的保溫措施外，還應(yīng)有可靠有

44、效的防凍措施，尤其是在結(jié)冰地區(qū)。工程上主要采用的防凍措施有：措施，尤其是在結(jié)冰地區(qū)。工程上主要采用的防凍措施有：防凍措施的選擇，應(yīng)根據(jù)工程實際情況、系統(tǒng)布局及類型、防凍措施的選擇，應(yīng)根據(jù)工程實際情況、系統(tǒng)布局及類型、初投資情況及甲方要求，綜合考慮后決定。初投資情況及甲方要求，綜合考慮后決定。（7）過熱防護）過熱防護v 過熱危害過熱危害 水箱過熱，造成燙傷危險；水箱過熱，造成燙傷危險； 集熱系統(tǒng)過熱，損壞集熱器和管路系統(tǒng)；集熱系統(tǒng)過熱，損壞集熱器和管路系統(tǒng)；v 設(shè)計思路設(shè)計思路 當水箱過熱時，不允許集熱系統(tǒng)采集的熱量再進入水箱，避免供熱系當水箱過熱時，不允許集熱系統(tǒng)采集的熱量再進入水箱，避免供熱

45、系統(tǒng)水的過熱，此時多余的熱量由集熱系統(tǒng)承擔；統(tǒng)水的過熱，此時多余的熱量由集熱系統(tǒng)承擔； 當集熱系統(tǒng)過熱時，任由集熱系統(tǒng)中的工質(zhì)沸騰或采取其他措施散熱，當集熱系統(tǒng)過熱時，任由集熱系統(tǒng)中的工質(zhì)沸騰或采取其他措施散熱，此時系統(tǒng)中必須設(shè)有安全閥泄壓。此時系統(tǒng)中必須設(shè)有安全閥泄壓。 排空系統(tǒng)中，只需設(shè)置水箱過熱防護，集熱器系統(tǒng)不考慮過熱防護排空系統(tǒng)中，只需設(shè)置水箱過熱防護，集熱器系統(tǒng)不考慮過熱防護系統(tǒng)過熱最徹底的解決措施應(yīng)該是在設(shè)計階段就針對用戶的用熱規(guī)律來規(guī)劃和設(shè)計系統(tǒng)，從源頭上盡量避免過熱現(xiàn)象的發(fā)生。（8）電氣控制系統(tǒng)設(shè)計）電氣控制系統(tǒng)設(shè)計v 最大限度的實現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)對電氣控制系統(tǒng)的要求；最大限

46、度的實現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)對電氣控制系統(tǒng)的要求；v 在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)濟；濟；v 保證電氣控制線路的可靠性；保證電氣控制線路的可靠性；v 保證電氣控制線路的安全性；保證電氣控制線路的安全性；v 力求操作、維護、檢修方便。力求操作、維護、檢修方便。4、建筑設(shè)計、建筑設(shè)計v 太陽能熱水系統(tǒng)的建筑設(shè)計應(yīng)合理確定太陽能熱水系統(tǒng)各太陽能熱水系統(tǒng)的建筑設(shè)計應(yīng)合理確定太陽能熱水系統(tǒng)各組成部分在建筑中的位置，并應(yīng)滿足所在部位的防水、排組成部分在建筑中的位置，并應(yīng)滿足所在部位的防水、排水和系統(tǒng)檢修要求。水和系統(tǒng)檢修要求。v 在安裝太陽

47、能集熱器的建筑部位，應(yīng)設(shè)置防止太陽能集熱在安裝太陽能集熱器的建筑部位，應(yīng)設(shè)置防止太陽能集熱器損壞后部件墜落傷人的安全防護設(shè)施。器損壞后部件墜落傷人的安全防護設(shè)施。v 直接以太陽能集熱器構(gòu)成圍護結(jié)構(gòu)時，太陽能集熱器除與直接以太陽能集熱器構(gòu)成圍護結(jié)構(gòu)時，太陽能集熱器除與建筑整體有機結(jié)合，并與建筑周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)外，還應(yīng)滿建筑整體有機結(jié)合，并與建筑周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)外，還應(yīng)滿足所在部位的結(jié)構(gòu)安全和建筑防護功能要求。足所在部位的結(jié)構(gòu)安全和建筑防護功能要求。v 太陽能集熱器不應(yīng)跨越建筑變形縫設(shè)置。太陽能集熱器不應(yīng)跨越建筑變形縫設(shè)置。v 建筑不同部位設(shè)置太陽能集熱器的要求建筑不同部位設(shè)置太陽能集熱器的要求 平屋

48、面平屋面 太陽能集熱器支架與屋面預(yù)埋件固定牢固，并應(yīng)在地腳螺栓周圍做密太陽能集熱器支架與屋面預(yù)埋件固定牢固，并應(yīng)在地腳螺栓周圍做密封處理；封處理； 在屋面防水層上放置集熱器時，屋面防水層應(yīng)包到基座上部，并在基在屋面防水層上放置集熱器時，屋面防水層應(yīng)包到基座上部，并在基座下部設(shè)附加防水層；座下部設(shè)附加防水層； 集熱器周圍屋面、檢修通道、屋面出入口和集熱器之間的人行通道上集熱器周圍屋面、檢修通道、屋面出入口和集熱器之間的人行通道上部應(yīng)鋪設(shè)保護層；部應(yīng)鋪設(shè)保護層； 太陽能集熱器與貯水箱相連的管線需穿屋面時，應(yīng)在屋面預(yù)設(shè)防水套太陽能集熱器與貯水箱相連的管線需穿屋面時，應(yīng)在屋面預(yù)設(shè)防水套管，并對其與屋面

49、相接處進行防水密封處理。防水套管應(yīng)在屋面防水管，并對其與屋面相接處進行防水密封處理。防水套管應(yīng)在屋面防水層施工前埋設(shè)完畢。層施工前埋設(shè)完畢。v平面屋頂基礎(chǔ)的具體做法平面屋頂基礎(chǔ)的具體做法一類基礎(chǔ)二類基礎(chǔ)斜坡屋面斜坡屋面v 屋面的坡度宜結(jié)合太陽能集熱器接收陽光的最佳傾角即當?shù)鼐暥任菝娴钠露纫私Y(jié)合太陽能集熱器接收陽光的最佳傾角即當?shù)鼐暥?0來確定；來確定；v 坡屋面上的集熱器宜采用順坡鑲嵌設(shè)置或順坡架空設(shè)置；坡屋面上的集熱器宜采用順坡鑲嵌設(shè)置或順坡架空設(shè)置；v 設(shè)置在坡屋面的太陽能集熱器的支架應(yīng)與埋設(shè)在屋面板上的預(yù)埋件牢設(shè)置在坡屋面的太陽能集熱器的支架應(yīng)與埋設(shè)在屋面板上的預(yù)埋件牢固連接，并采取防水

50、構(gòu)造措施；固連接，并采取防水構(gòu)造措施；v 太陽能集熱器與坡屋面結(jié)合處雨水的排放應(yīng)通暢；太陽能集熱器與坡屋面結(jié)合處雨水的排放應(yīng)通暢；v 順坡架空在坡屋面上的太陽能集熱器與屋面間空隙不宜大于順坡架空在坡屋面上的太陽能集熱器與屋面間空隙不宜大于100mm;v 坡屋面上太陽能集熱器與貯水箱相連的管線需穿過坡屋面時，應(yīng)預(yù)埋坡屋面上太陽能集熱器與貯水箱相連的管線需穿過坡屋面時，應(yīng)預(yù)埋相應(yīng)的防水套管，并在屋面防水層施工前埋設(shè)完畢。相應(yīng)的防水套管，并在屋面防水層施工前埋設(shè)完畢。 陽臺陽臺v 設(shè)置在陽臺欄板上的太陽能集熱器支架應(yīng)與陽臺欄板上的預(yù)埋件牢固設(shè)置在陽臺欄板上的太陽能集熱器支架應(yīng)與陽臺欄板上的預(yù)埋件牢固

51、連接；連接；v 由太陽能集熱器構(gòu)成的陽臺欄板，應(yīng)滿足其剛度、強度及防護功能要由太陽能集熱器構(gòu)成的陽臺欄板，應(yīng)滿足其剛度、強度及防護功能要求求 墻面墻面v 低緯度地區(qū)設(shè)置在墻面上的太陽能集熱器宜有適當?shù)膬A角；低緯度地區(qū)設(shè)置在墻面上的太陽能集熱器宜有適當?shù)膬A角；v 設(shè)置太陽能集熱器的外墻除應(yīng)承受集熱器荷載外，還應(yīng)對安裝部位可設(shè)置太陽能集熱器的外墻除應(yīng)承受集熱器荷載外，還應(yīng)對安裝部位可能造成的墻體變形、裂縫等不利因素采取必要的技術(shù)措施；能造成的墻體變形、裂縫等不利因素采取必要的技術(shù)措施；v 設(shè)置在墻面的集熱器與貯水箱相連的管線需穿過墻面時，應(yīng)在墻面預(yù)設(shè)置在墻面的集熱器與貯水箱相連的管線需穿過墻面時，

52、應(yīng)在墻面預(yù)留防水套管。穿墻管線不宜設(shè)在結(jié)構(gòu)住處。留防水套管。穿墻管線不宜設(shè)在結(jié)構(gòu)住處。v 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計v 建筑的主體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)能夠承受太陽能熱水系統(tǒng)傳遞的載荷建筑的主體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)能夠承受太陽能熱水系統(tǒng)傳遞的載荷和作用。和作用。v 太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)為太陽能熱水系統(tǒng)安裝埋設(shè)預(yù)埋件或其太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)為太陽能熱水系統(tǒng)安裝埋設(shè)預(yù)埋件或其他連接件。連接件與主體結(jié)構(gòu)錨固承載力設(shè)計值應(yīng)大于連接件本身的他連接件。連接件與主體結(jié)構(gòu)錨固承載力設(shè)計值應(yīng)大于連接件本身的承載力設(shè)計值。承載力設(shè)計值。v 輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為太陽能集熱器的支撐結(jié)構(gòu)。輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為太陽能集熱器

53、的支撐結(jié)構(gòu)。v 太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)計算下列作用效應(yīng)：太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)計算下列作用效應(yīng)： 非抗震設(shè)計時，應(yīng)計算重力荷載和風荷載效應(yīng)；非抗震設(shè)計時，應(yīng)計算重力荷載和風荷載效應(yīng)； 抗震設(shè)計時，應(yīng)計算重力荷載、風荷載和地震作用效應(yīng)?？拐鹪O(shè)計時，應(yīng)計算重力荷載、風荷載和地震作用效應(yīng)。太陽能采暖太陽能采暖主動式主動式：以一種能控制的方以一種能控制的方式，通過太陽能集熱器、儲式，通過太陽能集熱器、儲熱器、管道、風機和循環(huán)泵熱器、管道、風機和循環(huán)泵等設(shè)備來收集、儲存和輸配等設(shè)備來收集、儲存和輸配太陽能轉(zhuǎn)換而得的熱量，系太陽能轉(zhuǎn)換而得的熱量，系統(tǒng)中的各部分均可控制而達統(tǒng)中的各部分均可控制而達到建筑

54、物所需要的室溫到建筑物所需要的室溫。被動式：通過建筑的朝被動式：通過建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布向和周圍環(huán)境的合理布置、內(nèi)部空間和外部形置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理以及建筑體的巧妙處理以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當選擇，使建筑物在冬季選擇，使建筑物在冬季能充分收集、存儲和分能充分收集、存儲和分配太陽輻射熱。配太陽輻射熱。太陽能采太陽能采暖分類暖分類太陽能采暖太陽能采暖是指利用太陽能作為熱源，借助太陽能集是指利用太陽能作為熱源，借助太陽能集熱器或建筑自身的構(gòu)造來收集太陽輻射熱，用以承擔室熱器或建筑自身的構(gòu)造來收集太陽輻射熱，用以承擔室內(nèi)熱負荷。內(nèi)熱負荷。被動式太陽能采暖被動

55、式太陽能采暖被動式太被動式太陽能采暖陽能采暖太陽輻射透過透明材料后，太陽輻射透過透明材料后，投射在集熱投射在集熱/蓄熱墻的吸熱面蓄熱墻的吸熱面上，加熱夾層中的空氣上，加熱夾層中的空氣/墻體，墻體，再通過空氣再通過空氣/墻體的對流、傳墻體的對流、傳導(dǎo)、輻射向室內(nèi)傳遞熱量的導(dǎo)、輻射向室內(nèi)傳遞熱量的采暖方式采暖方式在房屋主體南面附加一個玻璃在房屋主體南面附加一個玻璃溫室的采暖方式。其原理與集溫室的采暖方式。其原理與集熱墻式太陽房類似，熱量通過熱墻式太陽房類似，熱量通過隔墻上的開口，由空氣帶入主隔墻上的開口，由空氣帶入主體房間，但玻璃面積較大，散體房間，但玻璃面積較大，散熱較多。熱較多。太陽輻射穿過建

56、筑的透太陽輻射穿過建筑的透明材料后，直接進入室明材料后，直接進入室內(nèi)的采暖方式內(nèi)的采暖方式組合式：以上三種形式組合式：以上三種形式任意組合在一起使用。任意組合在一起使用。被動式太陽能采暖被動式太陽能采暖v特點特點 造價低廉，維護管理方便；造價低廉，維護管理方便； 構(gòu)造簡單，施工方便，便于推廣；構(gòu)造簡單，施工方便，便于推廣； 室內(nèi)溫度波動較大，舒適度差，需要輔助熱源；室內(nèi)溫度波動較大，舒適度差，需要輔助熱源； 節(jié)能效果顯著，每平米建筑可節(jié)約節(jié)能效果顯著，每平米建筑可節(jié)約20kgce/a； 需要結(jié)合建筑設(shè)計進行一體化設(shè)計。需要結(jié)合建筑設(shè)計進行一體化設(shè)計。 v適用性適用性 農(nóng)村、城鎮(zhèn)，周圍無遮擋的建

57、筑農(nóng)村、城鎮(zhèn)，周圍無遮擋的建筑主動式太陽能采暖主動式太陽能采暖v 特點：特點： 地板或風盤作為末端，小溫差供暖，改善室內(nèi)的熱舒適性；地板或風盤作為末端，小溫差供暖，改善室內(nèi)的熱舒適性； 相對被動式，室內(nèi)溫度可控，但造價也相對較高；相對被動式，室內(nèi)溫度可控，但造價也相對較高； 可集采暖、生活熱水于一體，節(jié)能性和經(jīng)濟性顯著?？杉膳⑸顭崴谝惑w，節(jié)能性和經(jīng)濟性顯著。v 分類：直接式和間接式分類：直接式和間接式v 直接式直接式 原理：由太陽能集熱器加熱的熱水或空氣直接被用來供暖。原理：由太陽能集熱器加熱的熱水或空氣直接被用來供暖。 特點：集熱器面積較大，系統(tǒng)初投資較大。不適用于大規(guī)模的區(qū)域性供暖

58、，特點：集熱器面積較大，系統(tǒng)初投資較大。不適用于大規(guī)模的區(qū)域性供暖，適用于別墅及農(nóng)村住宅，目前在適用于別墅及農(nóng)村住宅，目前在“三北三北”地區(qū)已有廣泛的應(yīng)用。地區(qū)已有廣泛的應(yīng)用。v 間接式間接式 原理：集熱器加熱的熱水溫度通過熱泵提高后再供暖。原理：集熱器加熱的熱水溫度通過熱泵提高后再供暖。 特點：相對直接式而言，集熱器面積小，減少初投資，易于推廣。由于國特點：相對直接式而言，集熱器面積小，減少初投資，易于推廣。由于國內(nèi)在這方面的技術(shù)尚未成熟，還未有大規(guī)模的工程實踐。內(nèi)在這方面的技術(shù)尚未成熟，還未有大規(guī)模的工程實踐。下面主要介紹針對前者進行介紹下面主要介紹針對前者進行介紹主動式太陽能直接采暖系統(tǒng)

59、主動式太陽能直接采暖系統(tǒng) 直接式系統(tǒng)直接式系統(tǒng)v 采暖：熱水通過太陽能集采暖：熱水通過太陽能集熱器加熱到熱器加熱到4045后，后，送入地板盤管或風盤為室送入地板盤管或風盤為室內(nèi)提供熱量。內(nèi)提供熱量。v 儲熱箱中設(shè)有輔助加熱裝儲熱箱中設(shè)有輔助加熱裝置。置。v 生活熱水：可全年提供生生活熱水：可全年提供生活熱水?；顭崴?。直接式系統(tǒng)，無中間換熱損失，直接式系統(tǒng)，無中間換熱損失，系統(tǒng)熱效率高；系統(tǒng)熱效率高；集熱器中走水，易結(jié)垢，水質(zhì)集熱器中走水，易結(jié)垢，水質(zhì)要求高，對管道保溫防凍要求高要求高，對管道保溫防凍要求高。主動式太陽能直接采暖系統(tǒng)主動式太陽能直接采暖系統(tǒng) 間接式系統(tǒng)間接式系統(tǒng)v 集熱循環(huán)為封閉

60、的，集熱循環(huán)為封閉的，管內(nèi)走防凍液，降低管內(nèi)走防凍液，降低了系統(tǒng)對保溫的要求；了系統(tǒng)對保溫的要求；v 針對不同用熱要求，針對不同用熱要求，采用不同的輔助熱源；采用不同的輔助熱源；v 間接式，中間存在換間接式，中間存在換熱損失，增大了集熱熱損失，增大了集熱面積。面積。太陽能集熱器淋浴廚房熱水采暖補熱燃氣鍋爐采暖地盤管儲水箱非采暖季電補熱太陽能系統(tǒng)綜合性能測評太陽能系統(tǒng)綜合性能測評 測試測試v測試條件測試條件n太陽能建筑應(yīng)用光熱系統(tǒng)所采用的太陽能集熱器、太陽能熱水器等關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)具有相應(yīng)的國家級全性能合格的檢測報告，符合國家相關(guān)產(chǎn)品標準的要求；n 系統(tǒng)應(yīng)按原設(shè)計要求安裝調(diào)試合格，并至少正常運行3天，