9.2 太阳能加热系统

9.2.1 利用太阳能作为池水加热热源时，应符合下列规定：
    1 太阳年日照时数不应小于1400h；
    2 太阳年辐射量不应小于4200MJ/(m²·a)。
9.2.2 太阳能集热面积，应根据当地区的纬度、太阳能年辐射总量、年日照小时数、年晴天光照时间等参数按下列规定计算确定：
    1 集热器集热效率应以实际产品实测数据确定，且不宜小于50％；
    2 太阳能的保证率宜为40％～80％；
    3 太阳辐射热量应按春、秋两个季节平均太阳辐射量为依据；
    4 集热水箱热水温度宜按不小于50℃计，当采用直接式加热方式时，不应设集热水箱；
    5 系统热损失宜按20％计。
9.2.3 太阳能集热系统设计应采用承压式循环系统，并应符合下列规定：
    1 宜综合利用热能对池水加热和淋浴热水进行制备；
    2 冷水进水及热水流出应配水均匀，无死水区，无气阻区；
    3 储热水池应有足够的容积，且系统不应结垢、不发生冰冻；
    4 间接式池水加热方式宜采用低温升大流量换热器；
    5 系统应有水温、水位、水压、水泵开启及关闭、自动或手动排空等控制，并应满足自动化、智能化、远距离和按季节可调设定的控制要求；
    6 系统应有漏电保护；
    7 系统管道应有抗紫外线的措施或采用抗紫外线的管材。
9.2.4 太阳能集热器应根据当地太阳能资源、气候环境，因地制宜地选用光滑材质或非光滑材质集热器，并应符合下列规定：
    1 应选用集热效率高、产热快、承压高、长期连续运行性能稳定的集热器；
    2 集热器应具有防渗漏水、防爆裂、防冻裂、防雷、防漏电、防强风及抗雪载、防冰雹等性能；
    3 集热器材质应耐腐蚀且应符合卫生及环保要求和对被加热水不应产生二次污染。
9.2.5 光滑材质太阳能集热器的布置和安装，应符合下列规定：
    1 集热器的布置应与土建专业密切配合及协调，做到既满足加热系统要求，又不影响建筑外观和结构安全；
    2 集热器的朝向应保证集热面最大限度能够获得太阳光的照射，且不被自身建筑、周围建筑和设施、树木遮挡，集热器冬至日的日照时数不应小于4h，多排布置时，前排集热器不应遮挡后排集热器的阳光；
    3 集热器的布置不应跨越建筑变形缝；
    4 集热器的安装倾角应与当地纬度相同。
9.2.6 非光滑材质太阳能集热器的布置和安装应符合下列规定：
    1 材质应具有抗紫外线、耐氯及化学药品腐蚀和不污染游泳池池水水质的特性。
    2 集热器宜沿屋面分组设置。如架空设置时，应加设垫板。
    3 每组集热器单元应设置泄水装置。
    4 集热器配水管、集水管的最高部位应设排气阀。
9.2.7 太阳能加热系统应按池水初次加热设计总热负荷配置辅助热源或加热设备。
9.2.8 太阳能集热器的设计，应符合现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364和《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T 18713的规定。

条文说明

9.2.1 太阳能是洁净、安全的永久性能源。我国地处北半球欧亚大陆的东部，幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。据资料介绍：我国大部分地区全年日照的小时数在2200h～3300h，为利用太阳能具备了有利的天然条件。
    自2000年以来，太阳能作为热能源已被广泛应用。技术和产品也已完全成熟，一些地方政府以文件的形式要求在新建的建筑工程中采用太阳能供热。太阳能用游泳池池水加热的能源已被利用，并取得了很好的节能效果，也为不同地区如何选用符合当地气候条件的产品提供一定的经验。由于我国地域气候条件差异较大，为了提高太阳能的利用率，提高综合经济效益，本条规定了应用太阳能供热的基本条件。
    在年极端温度低于零下45℃的严寒地区。①由于集热器产品不具备抗冰冻功能，且尚未有解决防冻的有效措施；②管道系统热损失大，成本高。因此，本条对此种气候条件下的地区利用太阳能予以限制。
9.2.2 太阳能具有使用方便、清洁和永久性特点，对环境不产生污染和长年运行成本低的显著社会效益和经济效益，但太阳能供热系统初期成本较高。为发挥它的优势，并能在短期内回收初期投资成本，本条规定了利用太阳能应进行经济技术比较，认真进行热平衡计算，规定了供热计算时的相关参数和要求。
    1 规定是对选用集热器产品提出的最低要求。
    2 太阳能保证率是指在太阳能供热系统中，由太阳能提供的热能量占系统总热负荷的百分数，它的取值与工程所在地区的气候条件、太阳能的丰富程度、集热器的形式、用户的使用要求等综合因素综合确定的一个经济性参数。室内游泳池、水上游乐池，一般具有全年开放使用的特点，本条对其保证率作了规定。我国地域辽阔，太阳能资源不同，具体取值可参考表2选用。

表2 不同太阳能资源区太阳能保证率

注：本表引自《全国民用建筑工程设计技术措施·给水排水》(2009年版)。
    3 太阳能虽然是永久性清洁能源，但它的热能供应是不稳定的，受季节、阴雨天气影响较大，为保证池水加热不受影响，故本条第3款规定计算供热量应按春、秋两季的气候条件计算，如不能满足用热要求时，应设备用或辅助供热设备。
    4 本款规定含有两个含义：
        1)集热水箱的热水温度不应低于50℃，指采用光滑材质的太阳能集热器时将太阳能制备的热水作为热媒使用的规定，目的是提高换热设备的效率。
        2)对于利用太阳能直接对池水进行加热的供热系统，可不设集热水箱，但不宜采用光滑材质的太阳能集热器。
    5 规定了太阳能供热系统热损失的取值参数。
9.2.3 本条主要规定太阳能利用要综合考虑。游泳池、水上游乐池、文艺演出池，除池水加热、维温需要热能之外，游泳者、戏水者、文艺表演者的洗浴也需要热水。设计时宜将两者结合在一起设计，充分发挥和利用太阳能的热能，工程实践证明这是经济合理的供热方式。
    本条对太阳能集热系统集热、储热、供热、安全保护、系统控制、管材作出了具体规定。
9.2.4 太阳能集热器有两种材质之分，本条规定了两种材质太阳能集热器选型时应该具备的基本条件。
    本条中的光滑材质集热器是指：①全玻璃真空管太阳能集热器；②金属玻璃管(U形管式)真空管太阳能集热器；③热管式真空管型太阳能集热器；④平板型太阳能集热器。
    本条中非光滑材质集热器是指由塑料(PP)和塑胶材质制造具有抗紫外线、抗腐蚀、抗风性能强、重量轻、无光污染和无安全隐患的排管型太阳能集热器，是专门对池水进行直接加热的产品，在国内已被广泛采用。实践证明可用于池水直接加热，节能效果良好，受到用户好评。
9.2.5 由于池水加热所需要的太阳能集热器的面积较大。为使集热器的布置较合理，既满足日照要求，又不影响建筑屋面造型，所以，它与建筑专业的屋面设计关系密切，这就需要与建筑专业仔细配合协调达到集热器每日的日照时间不小于4h，才能确保太阳能的经济效益。
    集热器的集热量与它的安装倾角即集热器与水平面之间的夹角有关，因此规定集热器的安装倾角应与当地的纬度相同，这是针对春、秋、冬三个季节确保集热器能获得游泳池等池水维温所需要的最大热量而对太阳能集热器安装倾角的要求。
    为了防止建筑物变形缝变化对集热器造成不必要损坏，本条规定集热器不应布置在建筑物的变形缝上。
9.2.6 非光滑材质集热器为由塑料管或橡胶管等材质制造的太阳能集热器。它是用于直接对池水或其他用水可进行加热而研制的一种集热器产品。它可直接敷设在屋面，在我国云南地区应用较多。为保证集热效果，本条对其应用中应注意的问题作出了规定。
    太阳能供热系统的管道是露天敷设在屋面上或上空支架上，直接与大气相接触，受气候条件变化影响较大。因此，管道与配件应为同一生产商的配套产品，以保证温度变化时变形相一致，特别是与集热器相连接处还应设置保证管道变形胀缩时不对集热器造成损坏的措施。
9.2.7 太阳能供热因受气候条件变化而获取的热量出现不均衡，特别在阴天、雨天因日照不足，供热就不能满足使用要求。但为了满足游泳池、水上游乐池、文艺演出池的正常使用，本条规定了太阳能供热系统应设置辅助热源。
    辅助热源应根据当地的能源结构确定。辅助热源容量不应小于池水“维温”所需要的热量确定。

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