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第1章 概论1

1.1 总则1

1.2 适用范围1

1.3 太阳能利用基本知识2

1.3.1 到达地面的太阳辐射2

1.3.2 太阳相对地球的位置与太阳角5

1.3.3 倾斜表面上的太阳总辐射照度8

1.3.4 太阳总辐射的直射与散射分离9

1.4 太阳集热器的产品分类和特点10

1.4.1 平板型太阳集热器10

1.4.2 真空管型太阳集热器13

1.5 太阳集热器、热水器／系统的性能参数17

1.5.1 热性能参数17

1.5.2 光学性能参数18

1.5.3 力学性能参数19

1.5.4 电气安全性能参数21

1.6 适用标准、规范21

1.7 术语22

1.8 基础资料24

1.8.1 我国的太阳能资源分布24

1.8.2 设计用气象资料26

1.8.3 供热水设计用资料29

第2章 规划布局与建筑设计原则34

2.1 总则34

2.2 规划布局设计原则35

2.2.1 一般原则35

2.2.2 集中集热太阳能热水系统的规划设计原则35

2.2.3 分散集热太阳能热水系统的规划设计原则37

2.2.4 采用不同辅助能源设置的规划设计原则38

2.3.1 一般原则39

2.3 建筑设计原则39

2.2.5 不同类别民用建筑对太阳能热水系统供热方式的选择39

2.3.2 建筑外观与太阳集热器的设置40

2.3.3 太阳集热器在平屋面上设置的建筑设计原则40

2.3.4 太阳集热器在坡屋面上设置的建筑设计原则42

2.3.5 太阳集热器设置在外墙面的建筑设计原则45

2.3.6 太阳集热器设置在阳台栏板上的建筑设计原则47

2.3.7 太阳集热器设置在女儿墙、披檐上的建筑设计原则50

2.3.8 太阳集热器设置的其他原则51

2.4 应用太阳能热水系统的建筑平面及空间布局设计原则52

2.4.1 一般设计原则52

2.4.2 太阳集热器设置的设计原则53

2.4.3 贮水箱设置的设计原则53

2.4.4 管道、管线（包括电气管线）设置原则53

2.4.5 与太阳能热水系统相关的建筑设备综合设计原则53

3.1.1 系统功能54

第3章 太阳能热水系统的技术要求54

3.1 总则54

3.1.2 系统与建筑的结合56

3.1.3 系统形式57

3.1.4 系统性能59

3.1.5 系统运行控制61

3.1.6 系统维护和管理61

3.1.7 其他能源水加热设备配置（系统辅助热源）62

3.2 太阳集热器62

3.2.1 选型62

3.2.2 性能62

3.3 贮水箱64

3.3.1 性能64

3.3.2 结构和安装位置64

3.4.1 选型65

3.4.2 性能65

3.4 其他能源水加热设备（辅助热源）65

3.3.3 容积65

3.5 泵、管道和附件66

3.5.1 泵66

3.5.2 管道和附件66

3.6 控制系统67

3.6.1 系统形式67

3.6.2 系统和元件性能67

3.7 热水计量68

3.7.1 计量方式68

3.7.2 热水表选型和设置68

第4章 太阳能热水系统设计69

4.1 概述69

4.2 太阳能热水系统的分类、特点及适用性69

4.2.1 太阳能热水系统的分类69

4.2.2 太阳能热水系统的主要运行方式70

4.2.3 太阳能热水系统的特点及适用性71

4.3 热水系统负荷计算80

4.3.1 系统日耗热量、热水量计算81

4.3.2 设计小时耗热量、热水量计算81

4.4 太阳能集热系统设计83

4.4.1 太阳集热器的定位83

4.4.2 集热器的连接86

4.4.3 太阳集热器总面积的确定87

4.4.4 太阳能集热系统流量的确定93

4.4.5 贮水箱的设计93

4.4.6 间接式系统水加热器选型94

4.5 其他能源水加热设备（辅助热源）选型96

4.5.1 辅助加热量的计算96

4.5.2 容积式和半容积式水加热器96

4.5.3 常压燃油、燃气热水锅炉／热水器97

4.5.4 电热水锅炉／电加热器97

4.6.1 热水供应系统管路流量计算98

4.5.5 热泵98

4.6 管网设计98

4.6.2 管网的水力计算101

4.6.3 水泵的选型102

4.6.4 管材和附件103

4.7.1 保温层厚度计算108

4.7 保温109

4.7.2 保温材料的选择109

4.8 控制109

4.8.1 运行控制109

4.8.2 防冻控制111

4.8.3 过热防护114

5.1.2 系统安装前应具备的条件116

5.2.2 土建构造和预埋件做法116

5.2.1 施工定位116

5.2 太阳集热器安装116

5.1.1 一般要求116

5.1 总则116

第5章 太阳能热水系统施工116

5.2.3 管道穿屋面做法122

5.2.4 太阳集热器组装124

5.3 贮水箱安装125

5.3.1 设备间室内安装125

5.3.2 屋面安装127

5.4 其他能源水加热设备（辅助热源设备）安装127

5.4.1 一般要求127

5.4.2 容积式换热器128

5.4.3 燃气／燃油锅炉129

5.4.4 电锅炉、电加热器129

5.5 管道、附件安装与铺设130

5.5.1 基本要求130

5.5.2 水泵安装132

5.5.4 太阳能热水系统的管路及附件安装135

5.5.3 板式换热器安装135

5.6 管道保温与防腐160

5.6.1 一般要求160

5.6.2 室外管道的保温与防腐160

5.6.3 室内管道的保温与防腐161

5.7 管道水压试验与消毒162

5.8 控制系统安装162

5.8.1 控制系统施工工艺要求162

5.8.2 控制系统主要输入装置164

5.8.3 控制系统主要输出装置170

5.8.4 现场控制柜的安装174

第6章 太阳能热水系统工程验收176

6.1 总则176

6.1.1 目的及适用性176

6.1.2 一般规定176

6.2.2 集热器基础和安装质量验收178

6.2 土建构造和预埋件质量验收178

6.2.1 一般规定178

6.2.3 预埋件181

6.2.4 管道穿屋面质量验收182

6.3 太阳能集热系统安装验收183

6.3.1 一般规定183

6.3.2 太阳集热器安装验收183

6.3.3 贮热水箱安装验收185

6.4 其他能源水加热设备（辅助热源）安装验收188

6.4.1 电锅炉、电加热器安装验收188

6.4.2 燃气锅炉安装验收189

6.4.3 容积式热交换器安装验收191

6.5 管道、附件及辅助设备的安装验收192

6.5.1 一般规定192

6.5.2 管道安装质量验收193

6.5.3 附件安装质量验收197

6.5.4 水泵安装验收199

6.6 控制系统安装验收200

6.6.1 一般规定200

6.6.2 控制系统主要输入装置201

6.6.3 控制系统主要输出装置203

6.7 系统防冻和过热保护功能检验206

6.7.1 系统的防冻保护措施206

6.7.2 系统的过热保护207

6.8 系统热性能和水质检验207

6.8.1 系统热性能检验207

6.8.2 水质检验208

6.9 系统调试208

7.2 初次运行的检查与准备工作209

7.3.1 集热系统的运行管理209

7.3 太阳能集热系统的运行管理与维护209

7.1 总则209

第7章 太阳能热水系统的运行管理与维护209

7.3.2 集热系统的维护210

7.3.3 集热系统的故障分析与解决方法211

7.4 水泵的运行管理与维护213

7.4.1 水泵的运行管理213

7.4.2 水泵的维护保养213

7.4.3 水泵常见故障分析与解决方法214

7.5 自动控制系统的运行管理与维护214

7.5.1 自动控制系统的运行214

7.5.2 控制元器件及控制系统的维护保养215

7.5.3 控制系统部件常见故障分析217

7.6 辅助加热系统的运行管理与维护218

7.6.1 辅助电加热器和电锅炉的运行管理与维护218

7.6.2 燃气锅炉的运行管理与维护221

7.7.3 附件的维护228

7.7.2 水箱的维护228

7.7.1 管路的日常维护保养228

7.7 管路、水箱和附件的维护228

7.7.4 供水管路系统常见故障与解决方法229

7.7.5 阀门常见故障分析及解决方法229

第8章 太阳能热水系统的节能效益分析230

8.1 总则230

8.2 太阳能热水系统节能效益的预评估230

8.2.1 太阳能热水系统的年节能量预评估230

8.2.2 太阳能热水系统的节能费用预评估231

8.2.3 太阳能热水系统增加投资回收期的预评估232

8.2.4 太阳能热水系统环保效益的评估233

8.2.5 例题233

8.3 太阳能热水系统节能效益的长期监测235

8.3.1 太阳能热水系统节能效益的监测235

8.3.2 太阳能热水系统的太阳能保证率及太阳能集热系统效率235

8.3.3 太阳能热水系统的节能收益235

8.3.5 系统实际运行的环保效益236

8.3.4 太阳能集热系统增投资的回收年限236

第9章 典型设计工程示例237

9.1 概述237

9.2 北京某小区坡屋面多层住宅245

9.2.1 设计施工说明245

9.2.2 太阳能热水系统设计原理248

9.2.3 与建筑结合节点图248

9.2.4 系统节能效益分析248

9.3 天津某小区平屋面多层住宅252

9.3.1 设计施工说明252

9.3.2 太阳能热水系统设计原理图257

9.3.3 与建筑结合节点图257

9.3.4 系统节能效益分析257

9.4 上海某小区别墅258

9.4.1 设计施工说明258

9.4.4 系统节能效益分析262

9.4.2 太阳能热水系统设计原理图262

9.4.3 集热器与建筑结合平、剖面节点图262

9.5 济南某小区联排别墅264

9.5.1 设计施工说明264

9.5.2 太阳能热水系统设计原理图268

9.5.3 与建筑结合节点图268

9.5.4 系统节能效益分析268

9.6 德州某小区高层住宅270

9.6.1 设计施工说明270

9.6.2 太阳能热水系统设计原理图273

9.6.3 与建筑结合节点图273

9.6.4 系统节能效益分析273

9.7 南宁某小区坡屋面多层住宅276

9.7.1 设计施工说明276

9.7.3 与建筑结合节点图279

9.7.4 系统节能效益分析279

9.7.2 太阳能热水系统设计原理图279

9.8 昆明某宾馆282

9.8.1 设计施工说明282

9.8.2 太阳能热水系统设计原理图285

9.8.3 与建筑结合节点图285

9.8.4 系统节能效益分析285

9.9 昆明某宾馆西餐厅288

9.9.1 设计施工说明288

9.9.3 与建筑结合节点图291

9.9.2 太阳能热水系统设计原理图291

9.9.4 系统节能效益分析292

附录294

附录1 我国主要城市各月的设计用气象参数294

附录2 不同地区的太阳集热器补偿面积比Rs312

附录3 生活饮用水水质标准321

附录4 法定计量单位和单位换算323

参考文献327