民用建築太陽能熱水系統工程技術手冊（第2版）

本書作為一本有關民用建築太陽能熱水系統的工程技術手冊，系統地介紹了太陽能利用的基本知識和太陽能集熱系統性能參數、適用規範等內容，並從太陽能熱水系統的設計、施工、工程驗收、運行維護與管理以及節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，相信本書的出版對於提高我國民用建築太陽能熱水系統的設計水平，加快太陽能熱水系統在民用建築中的套用和推廣有著十分重要的意義。

圖書簡介

作　者： 鄭瑞澄 著

叢 書 名： 民用建築太陽能熱水系統工程技術手冊(第2版)

出 版 社： 化學工業出版社ISBN：9787122102546

出版時間：2011-07-01

開　本：16開

所屬分類：圖書 > 建築 > 建築施工與機械設備

內容簡介

我國民用建築的建築能耗已占全國能源消費總量的25%以上，隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，建築能耗還將大幅度增長。為了大力發展循環經濟，建設節約型社會，應當加快包括太陽能在內的可再生能源在建築中的套用和發展。我國太陽能熱水器產業在進入20世紀90年代後期以來發展迅速，為了加快太陽能熱水系統在建築工程中的實際套用，應當將太陽能熱水系統的設計、安裝等作為建築整體設計及施工的一部分加以考慮，這已經在建築界和太陽能利用行業內形成共識，並得到國家發改委、建設部、省市各級政府和相關機構的大力支持。

本書可供廣大建築工程設計人員、建築施工企業技術人員，以及大專院校師生和相關專業人員使用或參考。

目錄

第1章概論1

1-1總則1

1-2適用範圍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太陽能集熱器的產品分類和特點10

1-4-1平板型太陽能集熱器10

1-4-2真空管型太陽能集熱器13

1-5太陽能集熱器、熱水器/系統的性能參數17

1-5-1熱性能參數17

1-5-2光學性能參數18

1-5-3力學性能參數18

1-5-4電氣安全性能參數21

1-6適用標準、規範21

1-7術語22

1-8基礎資料24

1-8-1我國的太陽能資源分布24

1-8-2設計用氣象資料26

1-8-3供熱水設計用資料29

第2章規劃布局與建築設計原則34

2-1總則34

2-2規劃布局設計原則35

2-2-1一般原則35

2-2-2集中集熱太陽能熱水系統的規劃設計原則35

2-2-3分散集熱太陽能熱水系統的規劃設計原則37

2-2-4採用不同輔助能源設定的規劃設計原則38

2-2-5不同類別民用建築對太陽能熱水系統供熱方式的選擇39

2-3建築設計原則39

2-3-1一般原則39

2-3-2建築外觀與太陽能集熱器的設定40

2-3-3太陽能集熱器在平屋面上設定的建築設計原則40

2-3-4太陽能集熱器在坡屋面上設定的建築設計原則42

2-3-5太陽能集熱器設定在外牆面的建築設計原則45

2-3-6太陽能集熱器設定在陽台欄板上的建築設計原則47

2-3-7太陽能集熱器設定在女兒牆、披檐上的建築設計原則50

2-3-8太陽能集熱器設定的其他原則51

2-4套用太陽能熱水系統的建築平面及空間布局設計原則52

2-4-1一般設計原則52

2-4-2太陽能集熱器設定的設計原則53

2-4-3貯水箱設定的設計原則53

2-4-4管道、管線（包括電氣管線）設定原則53

2-4-5與太陽能熱水系統相關的建築設備綜合設計原則53

第3章太陽能熱水系統的技術要求54

3-1總則54

3-1-1系統功能54

3-1-2系統與建築的結合56

3-1-3系統形式57

3-1-4系統性能59

3-1-5系統運行控制61

3-1-6系統維護和管理61

3-1-7其他能源水加熱設備配置（系統輔助熱源）62

3-2太陽能集熱器62

3-2-1選型62

3-2-2性能63

3-3貯水箱64

3-3-1性能64

3-3-2結構和安裝位置65

3-3-3容積65

3-4其他能源水加熱設備（輔助熱源）65

3-4-1選型66

3-4-2性能66

3-5泵、管道和附屬檔案66

3-5-1泵66

3-5-2管道和附屬檔案66

3-6控制系統68

3-6-1系統形式68

3-6-2系統和元件性能68

3-7熱水計量69

3-7-1計量方式69

3-7-2熱水錶選型和設定69

第4章太陽能熱水系統設計70

4-1概述70

4-2太陽能熱水系統的分類、特點及適用性70

4-2-1太陽能熱水系統的分類70

4-2-2太陽能熱水系統的主要運行方式71

4-2-3太陽能熱水系統的特點及適用性72

4-3熱水系統負荷計算82

4-3-1系統日耗熱量、熱水量計算83

4-3-2設計小時耗熱量、熱水量計算83

4-4太陽能集熱系統設計85

4-4-1太陽能集熱器的定位85

4-4-2集熱器的連線88

4-4-3太陽能集熱器選型計算88

4-4-4太陽能集熱系統流量的確定95

4-4-5貯水箱的設計95

4-4-6間接式系統水加熱器選型96

4-5其他能源水加熱設備（輔助熱源）選型98

4-5-1輔助加熱量的計算98

4-5-2容積式和半容積式水加熱器99

4-5-3常壓燃油、燃氣熱水鍋爐/熱水器100

4-5-4電熱水鍋爐/電加熱器100

4-5-5熱泵101

4-6管網設計101

4-6-1熱水供應系統管路流量計算101

4-6-2管網的水力計算104

4-6-3水泵的選型105

4-6-4管材和附屬檔案106

4-7保溫111

4-7-1保溫層厚度計算111

4-7-2保溫材料的選擇112

4-8控制112

4-8-1運行控制112

4-8-2防凍控制114

4-8-3過熱防護117

第5章太陽能熱水系統施工119

5-1總則119

5-1-1一般要求119

5-1-2系統安裝前應具備的條件119

5-2太陽能集熱器安裝119

5-2-1施工定位119

5-2-2土建構造和預埋件做法119

5-2-3管道穿屋面做法125

5-2-4太陽能集熱器組裝127

5-3貯水箱安裝128

5-3-1設備間室內安裝128

5-3-2屋面安裝130

5-4其他能源水加熱設備（輔助熱源設備）安裝130

5-4-1一般要求130

5-4-2容積式換熱器131

5-4-3燃氣/燃油鍋爐132

5-4-4電鍋爐、電加熱器132

5-5管道、附屬檔案安裝與鋪設133

5-5-1基本要求133

5-5-2水泵安裝135

5-5-3板式換熱器安裝138

5-5-4太陽能熱水系統的管路及附屬檔案安裝138

5-6管道保溫與防腐163

5-6-1一般要求163

5-6-2室外管道的保溫與防腐163

5-6-3室內管道的保溫與防腐164

5-7管道水壓試驗與消毒165

5-8控制系統安裝165

5-8-1控制系統施工工藝要求165

5-8-2控制系統主要輸入裝置167

5-8-3控制系統主要輸出裝置173

5-8-4現場控制櫃的安裝177

第6章太陽能熱水系統工程驗收179

6-1總則179

6-1-1目的及適用性179

6-1-2一般規定179

6-2土建構造和預埋件質量驗收181

6-2-1一般規定181

6-2-2集熱器基礎和安裝質量驗收181

6-2-3預埋件184

6-2-4管道穿屋面質量驗收185

6-3太陽能集熱系統安裝驗收186

6-3-1一般規定186

6-3-2太陽能集熱器安裝驗收186

6-3-3貯熱水箱安裝驗收188

6-4其他能源水加熱設備（輔助熱源）安裝驗收191

6-4-1電鍋爐、電加熱器安裝驗收191

6-4-2燃氣鍋爐安裝驗收192

6-4-3容積式熱交換器安裝驗收194

6-5管道、附屬檔案及輔助設備的安裝驗收195

6-5-1一般規定195

6-5-2管道安裝質量驗收196

6-5-3附屬檔案安裝質量驗收200

6-5-4水泵安裝驗收202

6-6控制系統安裝驗收203

6-6-1一般規定203

6-6-2控制系統主要輸入裝置204

6-6-3控制系統主要輸出裝置206

6-7系統防凍和過熱保護功能檢驗209

6-7-1系統的防凍保護措施209

6-7-2系統的過熱保護210

6-8系統熱性能和水質檢驗210

6-8-1系統熱性能檢驗210

6-8-2水質檢驗211

6-9系統調試211

第7章太陽能熱水系統的運行管理與維護212

7-1總則212

7-2初次運行的檢查與準備工作212

7-3太陽能集熱系統的運行管理與維護212

7-3-1集熱系統的運行管理212

7-3-2集熱系統的維護213

7-3-3集熱系統的故障分析與解決方法214

7-4水泵的運行管理與維護216

7-4-1水泵的運行管理216

7-4-2水泵的維護保養216

7-4-3水泵常見故障分析與解決方法217

7-5自動控制系統的運行管理與維護217

7-5-1自動控制系統的運行217

7-5-2控制元器件及控制系統的維護保養218

7-5-3控制系統部件常見故障分析220

7-6輔助加熱系統的運行管理與維護221

7-6-1輔助電加熱器和電鍋爐的運行管理與維護221

7-6-2燃氣鍋爐的運行管理與維護224

7-7管路、水箱和附屬檔案的維護231

7-7-1管路的日常維護保養231

7-7-2水箱的維護231

7-7-3附屬檔案的維護231

7-7-4供水管路系統常見故障與解決方法232

7-7-5閥門常見故障分析及解決方法232

第8章太陽能熱水系統的節能效益分析233

8-1總則233

8-2太陽能熱水系統節能效益的預評估233

8-2-1太陽能熱水系統的年節能量預評估233

8-2-2太陽能熱水系統的節能費用預評估234

8-2-3太陽能熱水系統增加投資回收期的預評估235

8-2-4太陽能熱水系統的費效比評估237

8-2-5太陽能熱水系統環保效益的評估237

8-2-6例題238

8-3太陽能熱水系統節能效益的長期監測239

8-3-1太陽能熱水系統節能效益的監測240

8-3-2太陽能熱水系統的太陽能保證率及太陽能集熱系統效率240

8-3-3太陽能熱水系統的節能收益240

8-3-4太陽能集熱系統增投資的回收年限241

8-3-5系統實際運行的環保效益241

第9章典型設計工程示例242

9-1概述242

9-2北京某小區坡屋面多層住宅251

9-2-1設計施工說明251

9-2-2太陽能熱水系統設計原理圖256

9-2-3與建築結合節點圖256

9-2-4系統節能效益分析256

9-3天津某小區平屋面多層住宅259

9-3-1設計施工說明259

9-3-2太陽能熱水系統設計原理圖263

9-3-3與建築結合節點圖263

9-3-4系統節能效益分析265

9-4上海某小區別墅266

9-4-1設計施工說明266

9-4-2太陽能熱水系統設計原理圖270

9-4-3集熱器與建築結合節點圖270

9-4-4系統節能效益分析270

9-5濟南某小區聯排別墅272

9-5-1設計施工說明272

9-5-2太陽能熱水系統設計原理圖275

9-5-3與建築結合節點圖275

9-5-4系統節能效益分析275

9-6德州某小區高層住宅278

9-6-1設計施工說明278

9-6-2太陽能熱水系統設計原理圖281

9-6-3與建築結合節點圖281

9-6-4系統節能效益分析281

9-7南寧某小區坡屋面多層住宅283

9-7-1設計施工說明283

9-7-2太陽能熱水系統設計原理圖288

9-7-3與建築結合節點圖289

9-7-4系統節能效益分析289

9-8昆明某賓館290

9-8-1設計施工說明290

9-8-2太陽能熱水系統設計原理圖295

9-8-3與建築結合節點圖295

9-8-4系統節能效益分析296

9-9昆明某賓館西餐廳298

9-9-1設計施工說明298

9-9-2太陽能熱水系統設計原理圖302

9-9-3與建築結合節點圖303

9-9-4系統節能效益分析303

附錄306

附錄1我國主要城市各月的設計用氣象參數306

附錄2不同地區的太陽集成器補償面積比Rs324

附錄3生活飲用水水質標準333

附錄4法定計量單位和單位換算335

參考文獻339

前言

第二版前言

《民用建築太陽能熱水系統工程技術手冊》第一版於2006年2月出版以來，深受廣大讀者的關注和歡迎，已重印多次，讀者反應較好，充分表明這是一本內容豐富、深入淺出、圖文並茂、理論與實踐並重的工程技術書籍，也是一本實用而簡明的設計參考書籍。但是在出版後的四年里，我國太陽能熱利用技術發展很快，進步很大，設計水平不斷提高，主要表現在以下方面。

太陽能熱利用相關國家標準進行了修訂，如《平板型太陽能集熱器》GB/T6424、《真空管太陽能集熱器》GB/T17581等標準修訂後替代原標準，對產品性能及質量提出了新的要求。

在節能減排形勢的要求下，民用建築太陽能熱水技術的進步與發展十分迅速，在新理論、新技術、新系統、新產品諸方面取得可喜成果。

近年來有大批與建築結合的太陽能熱水系統示範工程建成，部分工程完成了運行效果和節能效益的監測分析，這些工程的套用實踐和獲取效益的分析結果，使作者對全書的撰寫、內容選取等方面的認識有了進一步提高。

基於上述理由，作者對原書第一版進行增刪、調整，引用新修訂標準，提出了對相關產品的性能參數要求和系統的技術要求：根據近期資料，對氣象參數進行了重新統計和計算，引用了新的太陽能資源區劃圖；增加了太陽能集中?分散供熱水系統的設計方法；補充修改了節能、環保效益評估的計算方法，增加了“費效比”評定指標及相應的計算方法等。在此基礎上，使原書內容更加充實並重新整理、出版了這本《民用建築太陽能熱水系統工程技術手冊》第二版。