T/CABEE 006-2020 太阳能热水系统应用技术规程

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  团 体 标 准

T/CABEE 006-2020

太阳能热水系统应用技术规程

Techn ical specificat ion of solar water heat ing

system

2020-10-29 发布 2021-03-01 实施

中国建筑节能协会 发布

前言

根据《中国建筑节能协会团体标准管理办法(试行)》(国建节协(2017)40号)及《关于印发<2019年度第二批团体标准制修订计划>的通知》(国建节协[2019]22号)的要求,由住房和城乡建设部科技与产业化发展中心、雄安万科绿色研究发展有限公司会同有关单位组建编制组,经广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外先进标准和经验,并在广泛征求意见的基础上,编制完成了本规程。

本规程的主要内容包括:1总则;2术语;3基本规定;4太阳能热水系统设计; 5太阳能热水系统施工;6太阳能热水系统验收。

本规程由中国建筑节能协会标准化管理办公室负责管理(联系电话:010-57 811218,邮箱:jishubu@cabee.org),由住房和城乡建设部科技与产业化发展中心和四季沐歌科技集团有限公司负责具体内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送至住房和城乡建设部科技与产业化发展中心(地址:北京市海淀区三里河路11号建材南新楼212室,邮编:100835)

本 规 程 主 编 单 位 : 住房和城乡建设部科技与产业化发展中心雄安万科绿色研究发展有限公司

本 规 程 参 编 单 位 : 中国建筑科学研究院有限公司珠海采筑电子商务有限公司

北京中建建筑科学研究院有限公司

青岛理工大学

中国建筑科学研究院天津分院

四季沐歌科技集团有限公司

太阳雨集团有限公司

天普新能源科技有限公司

山东力诺瑞特新能源有限公司

全装联(北京)科技产业发展有限公司山西誉鹏达新能源科技有限公司

杭州惠众科技有限公司

宁波市恒通节能科技有限公司江苏五星节能科技有限公司

无锡裕邦新能源工程有限公司

上海企通机电设备安装工程有限公司

芜湖耐美特实业有限公司

山东万邦建筑科技有限公司

宁夏捷诚创世建筑工程有限公司

目次

1 总则

1.0.1 为积极推广太阳能热水系统技术,规范太阳能热水系统的设计、施工与验收,使太阳能热水系统安全可靠、性能稳定、与建筑和周围环境协调统一,制定本规程。

1.0.2 本规程适用于新建、改建、扩建民用建筑,以及既有民用建筑增设和改造太阳能热水系统的设计、施工和验收;在新建、改建、扩建民用建筑应用太阳能热水系统时,应纳入建筑工程设计,同步规划,同步设计,同步施工,同步验收,并与建筑工程同时交付使用。

1.0.4 太阳能热水系统的设计、施工与验收除应符合本规程外,尚应符合国家现行相关标准的规定。

2 术语

2.0.1 太阳能热水系统 solar water heating system

将太阳能转换成热能以加热水的系统装置。包括太阳能集热器、贮热水箱、泵、连接管路、支架、控制系统和辅助能源。

2.0.2 太阳辐照量(H) solar irradiation接收到太阳辐射能的面密度。

2.0.3 太阳能保证率 solar fraction

系统中由太阳能部分提供的热量占系统总负荷的百分率。

2.0.4 集热器总面积 gross collector area

整个集热器最大的投影面积,不包括那些固定和连接传热工质管路组成部分。

2.0.5 贮热水箱 heat storage tank

太阳能热水系统中储存热水的装置。

2.0.6 辅助热源 auxiliary thermal source

太阳能热水系统中,为了补充太阳能系统的热输出所用的非太阳能加热设备。

2.0.7 吨热水成本 cost of hot water perton

通过太阳能热水系统获得一定温度的吨热水所需投入的费用,包括运行过程中的常规能源消耗以及系统维护所发生的费用等。

3 基本规定

3.0.1 太阳能热水系统应纳入建筑工程一体化设计,满足与建筑整体协调、美观、安全,便于施工安装、用户使用及维修管理。

3.0.2 应用太阳能热水系统的建筑,建筑间距应满足所在地区日照间距的要求,不得降低相邻建筑的日照标准。

3.0.3 应根据太阳能资源条件、建筑的使用功能、热水供应方式、集热器安装位置、辅助能源价格和水价等因素,依据有关规范、标准及图集的要求等,合理确定系统形式、配置集热器、辅助热源和水箱等。

3.0.4 安装在建筑物上的太阳能集热器应兼顾采光、安全稳固、规则有序、排列整齐。太阳能热水系统配备的输水管、电缆线应与建筑物其他管线统筹安排、同步设计、同步施工,安全、隐蔽、集中布置,便于安装维护。

3.0.5 太阳能热水系统应固定在可靠的建筑结构主体上。在既有建筑上增设或改造已安装的太阳能热水系统,应经建筑结构安全复核,并满足建筑结构及其他相应的安全性要求。

3.0.6 太阳能热水系统应配置辅助能源加热设备,且应结合系统的运行控制与供热水方式,配置适当功率与加热形式的的辅助热源加热设备,确保太阳能热水系统的高效运行。

3.0.7 设计时应进行系统节能、环保效益评估,宜给出年均吨热水成本等指标,在建成运行后,定期进行节能、环保效益评估。

4 太阳能热水系统设计

4.1 一般规定

4.1.1 太阳能热水系统设计应作为建筑热水供应设计的一部分,纳入建筑给水排

水设计,与其他专业人员协调合作设计,并应符合国家现行有关标准的要求。

4.1.2 太阳能热水系统的设计,应遵循安全可靠、节水节能、经济实用、美观协

调、便于计量、监测的原则,并应便于施工安装、清洁、维护和局部更换。

4.1.3 太阳能热水系统的热性能应满足相关太阳能产品国家现行标准和设计的要

求,系统中集热器、贮热水箱、支架等主要部件的正常使用寿命不应少于 15 年,其他部件正常使用寿命符合相关规定。

4.1.4 太阳能热水系统应安全可靠,并应根据不同地区采取防过热、防冻、防爆、防雷、抗风、抗震、抗雹等技术措施。

4.1.5 太阳能热水系统设计工序工法应按本规程附录 A 进行。

4.1.6 室外集热器及集热循环管路铺设时应考虑冬季防雪埋,铺设高度应不低于

当地常年积雪厚度,防止集热器和管路冬季被雪埋而降低系统的保温性能或造成损坏。

4.1.7 集中—集中供热水和集中—分散太阳能热水系统中应设置总热水表,在有

条件时,宜在热水出水总管和各用户总供热水管上设置计量装置。

4.1.8 太阳能热水系统的供电应设专用供电回路,给公共用太阳能热水系统供电

的回路及采用电辅助加热时,应设置各自独立的用电计量装置。

4.2 太阳能热水系统分类和适用性

4.2.1 太阳能热水系统按供热水方式可分为下列三类:

1 集中-集中供热水系统;

2 集中-分散供热水系统;

3 分散供热水系统。

4.2.2 太阳能热水系统按集热系统运行方式可分为下列三类:

1 自然循环系统;

2 强制循环系统;

3 直流式系统。

4.2.3 太阳能热水系统按生活热水与集热器内传热工质的关系可分为下列两类:

1 直接系统;

2 间接系统。

4.2.4 太阳能热水系统按照辅助能源的加热方式可分为下列两类:

1 集中辅助加热系统;

2 分散辅助加热系统。

4.2.5 太阳能热水系统适应性选择应符合表4.2.5 的规定。

表 4.2.5 太阳能热水系统适应性选择表

注:“● ”表示适应的,“- ”表示不适应的。

4.3 热水系统负荷计算

4.3.1 太阳能热水系统的设计热水用水定额应参照现行国家标准《建筑给水排水设计标准》GB50015 平均日用水定额确定。

4.3.2 太阳能热水系统的日均热水量可分别按下列公式计算:

Qw=qrmb1 (4.3.2)

式中:Qw——日均热水量(L/d);

qr——热水用水定额,L/(人·d)或 L/(床·d),参照现行国家标准《建筑

给水排水设计标准》GB50015 执行; m——用水计算单位数(人数或床位数);

b1——同日使用率,平均值应按实际使用工况确定,当无条件时,参照现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB50364执行。

4.4 太阳能集热系统设计

4.4.1 太阳能集热器类型的选择应符合下列规定:

1 所选择太阳能集热器的耐压要求应与系统的工作压力相匹配;

2 阳台、墙面安装太阳能系统不宜选择全玻璃真空管集热器等。

4.4.2 太阳能集热器总面积计算应符合下列规定:

1 直接式太阳能热水系统的集热器总面积可根据系统的日均用热水量和用水温度确定,按下式计算:

Ac (4.4.2-1)

式中:Ac——直接式系统集热器总面积(m2);

Qw ——日均用热水量(L);

Cw——水的定压比热容[kJ/(kg﹒ ℃) ];

ρw——水的密度(kg/L);

tend——贮热水箱内热水的终止设计温度 (℃);

t0—— 贮热水箱内冷水的初始设计温度,通常取当地年平均冷水温度(℃);

JT——当地集热器采光面积上的年平均日太阳辐照量(kJ/m2),应参照现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB50364 执行;

f—— 太阳能保证率(%),根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定,应参照现行国家标准《建筑给水排水设计标准》GB50015 和《民用建筑太阳能热水系统应用技

术标准》GB50364 执行;

ηcd——集热器年平均集热效率(%),具体取值根据集热器产品的实际测

试结果而定,参照现行国家标准《建筑给水排水设计标准》

GB50364 执行;

ηL—— 管路及贮热水箱热损失率,根据经验值取0.20~0.30。

2 间接式太阳能热水系统的集热器总面积可按下式计算:

AIN = Ac (4.4.2-2)

式中:AIN——间接系统集热器总面积(m2);

Ac——直接系统集热器总面积(m2);

U——集热器总热损系数[W/(m2·℃) ] ,平板型集热器取4~6 ,真空管

集热器取2~3,具体数值要根据集热器产品的实际测试结果而定; Uhx——换热器传热系数[W/(m2·℃) ] ,查产品样本得出;

Ahx——换热器换热面积(m2),查产品样本得出。

4.4.3 集热器面积有下列情况时,可根据系统日供热水量所需集热器采光面积,

对集热器总面积进行补偿,但增加面积不得超过本规程第 4.4.2 条计算结果的一倍,太阳能集热器面积补偿应符合下列规定:

1 集热器在坡屋面上受条件限制,倾角与现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB50364 规定偏差较大时,应按照其相应要求进行补偿;

2 集热器朝向受条件限制时,倾角与现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB50364 规定偏差较大时,应按照其相应要求进行补偿。

4.4.4 当按本规程第4.4.2 条计算得到的系统集热器总面积大于建筑围护结构表

面时,可按围护结构表面最大容许安装面积确定集热器总面积。

4.4.5 集热器与遮光物之间、集热器前后排之间的最小距离可按下式计算:

D = H X cotas X Cosy (4.4.5)

式中:D——集热器与前方遮光物或集热器前后排之间的最小距离(m);

H——集热器最高点与集热器最低点的垂直距离(m);

as——太阳高度角 ( ° ), 对季节性使用的系统,宜取当地春秋分正午12 时的太阳高度角;对于全年性使用的系统,宜取当地冬至日正午 12 时的太阳高度角;

γ——集热器安装方位角 ( ° )。

4.4.6 太阳能集热系统的循环流量根据设备性能确定。在没有相关技术参数的情

况下,真空管太阳集热器可以按照 0.015~0.02L/(s﹒m2)进行估算,平板型太阳集热器可以按照 0.02L/(s﹒m2)进行估算。

4.4.7 太阳能集热器布局应符合现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB50364 和下列规定的要求:

1 当在阳台外侧采用带倾角外挂式安装时,宜设置适当的集热器托板防止坠落;

2 设置集热器的墙面除应承受集热器荷载外,还应采取必要的技术措施避免安装部位可能造成的墙面变形、裂缝等;

3 集热器镶嵌在墙面时,墙面装饰材料的色彩、风格宜与集热器协调一致。

4.4.8 太阳能集热器布置应符合下列规定:

1 集热器及支架应便于拆装;

2 集热器之间的连接应使每个集热器的传热介质流入路径与回流路径的总长度相同,以使流量平均分配;

3 在多个集热器串联、并联时,应设置集热器检修通道;

4 对于全玻璃真空管热水系统,集热器底部与水箱最高水位线垂直高度差不应超过3 米;

5 阳台式太阳能热水系统:集热器与立面墙夹角宜为 10~20 ° , 集热器出水端比另一端高 1~2cm。

4.5 贮热水箱设计

4.5.1 每平方米太阳集热器总面积对应贮热水箱有效容积应参照现行国家标准

《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB50364 执行。

4.5.2 集中-集中供热水和集中-分散供热水系统的贮热水箱同时连接太阳能集热

系统和热水供应系统时,热水供应出水管应设置在水箱上部,自来水补水管应设置在水箱下部,出水口距水箱底部 10~15cm 。集热系统的水箱出水口距水箱底部不小于 10cm 回水应接到水箱上部。

4.5.3 集中热水供应系统的贮热水水箱容积应根据日用热水小时变化曲线及太阳

能集热系统的供热能力和运行规律,以及常规能源辅助加热装置的工作制度、加热特性和自动温度控制装置等因素按积分曲线计算确定。

4.5.4 在开式贮热水箱的适当位置应设有通气口、溢流口、排污口,通气口位置

不低于溢流口,排污口应设在水箱最低处,容积大于3 吨的贮热水箱还应设置必要的检修人孔。

4.5.5 贮热水箱的设置应符合下列规定:

1 贮热水箱宜靠近用水部位;

2 贮热水箱宜设置在室内;

3 设置贮热水箱的位置应采取相应的排水、防水措施;

4 贮热水箱上方及周围应留有满足安装、检修、更换部件等需要的空间。

4.5.6 贮热水箱与建筑墙面或其他箱壁之间的净距,应满足施工或装配的需要,

无管道的侧面,净距不宜小于0.7m;安装有管道的侧面,净距不宜小于 1.0m ,管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m ;箱底与水箱间地面板的净距,当有管道敷设时不宜小于0.8m ;对设有人孔的箱顶,顶板面与上部建筑主体的净空不应小于0.8m。

4.5.7 贮热水箱材质、衬里材料和内壁涂料,应确保水质在可能出现的运行温度

下符合现行国家标准《建筑给水排水设计标准》GB50015 的要求和安全要求;同时要满足防腐要求。

4.5.8 在开式系统中,贮热水箱应设置水位计、水温指示器及放空管等;在闭式

系统中,应设置压力表、泄压装置、水温指示器、控制器及自动排气阀等。

4.5.9 集热器与贮热水箱相连的管线穿屋面、墙面、阳台或其他建筑部位时,应

在相应部位预埋套管,并应对接触处进行防水密封处理。套管应在屋面防水层施工前埋设完毕。穿墙管线不宜设在结构柱处。

4.5.10 贮热水箱应做防腐处理及保温。

4.6 管网设计

4.6.1 热水系统循环泵流量和扬程设计应参照现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015 执行。

4.6.2 热水供应系统的管路设计应参照现行国家标准《建筑给水排水设计规范》 GB50015 执行。

4.6.3 集热系统的循环管路和供热系统的供、回水热水管路设计应符合下列要求:

1 集热器和贮热水箱的相对位置应使循环管路尽可能短而少弯;

2 集热器循环管路和热水供应系统的循环管路宜设置为同程式;

3 集热器循环管路沿水流方向应有 0.3%~0.5%的上升坡度;

4 在自然循环系统中,应使循环管路朝贮热水箱方向有向上坡度,不允许有反坡;

5 在循环管路中,易发生气塞的位置设有排气阀,宜采用自动排气阀;

6 在强制循环系统的管路上,宜设有防止传热工质夜间倒流散热的单向阀;

7 闭式系统应设置膨胀罐、安全阀等的安全设施;

8 当集热器阵列为多排或多层集热器组并联时,每排或每层集热器组的进出口管道,应设辅助阀门;

9 电磁阀与电动阀前应加装细网过滤器,且其前后及旁通管应设置截止阀;

10 管网应具备必要的保温、防冻措施。

4.7 辅助热源设计

4.7.1 辅助加热装置的设计及选取应参照现行国家标准《建筑给水排水设计规范》 GB50015关于水加热器的规定执行。

4.7.2 太阳能热水供应系统辅助热源及加热设施的设计应符合下列要求:

1 辅助能源应因地制宜选择电、燃气、热泵、城市热力管网等;

2 辅助热源及其加热设施应结合热源条件、系统形式及太阳能供热的可靠性等因素,经技术经济比较后合理选择、配置;

3 辅助热源加热设备应根据热源种类、系统形式、规模及冷水水质等选用直接或间接加热设备;

4 辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能热量的条件下,根据不同的热水供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时自动控制;

5 集中-分散式太阳能热水系统,为了充分利用集中太阳能热水集热器收集的热量,分户的换热贮热罐应合理设置辅助热源,保证充分利用太阳能。

4.7.3 当采用电能作为辅助加热热源时,应采取下列安全保护措施:

1 当功率大于54kW时,应采用外置式电加热;

2 必须有安全可靠的接地措施;

3 电源线路上必须设有短路、过载、接地等故障保护装置;

4 应有过热、防干烧等保护措施;

5 应有电源开关指示、水温指示灯信号装置;

6 应有功率调节功能。

4.7.4 辅助热源设备应安装能耗监测计量装置。

4.8 控制系统设计

4.8.1 太阳能热水系统控制应符合下列要求:

1 太阳能热水系统的控制系统应做到使太阳能热水系统运行安全、可靠、节能;

2 全日制太阳能热水系统宜采用全日自动启动系统;

3 中小型强制循环系统宜采用温差控制;

4 直流式系统宜采用定温控制;

5 直流式系统的温控器应有水满自停功能;

6 太阳能集热系统的集热循环控制应采取防过热措施;

7 当贮热水箱高于设定温度时,应停止继续从集热系统与辅助能源系统获得能量;

8 当在冬季有冻结可能地区运行的以水为工质的集热循环系统,不宜采用排空方法防冻运行时,宜采取定温防冻循环,其次是电辅助防冻措施;

9 在电辅助防冻措施中,宜采用管路和水箱内设置电加热器且循环水泵防冻的措施优先于管路电伴热辅助防冻措施; 当防冻运行时,管路温度宜控制在5-10℃之间;

10 采用主动排空防冻的太阳能集热系统中,排空的持续时间应可调;

11 条件有限时控制系统可选用部分手动控制,但温度控制、防冻控制、防过热控制应实行自动控制;

12 系统中使用的控制元件应质量可靠、使用寿命长。应有地方或国家质检部门出具的控制功能、控制精度和电气安全等性能参数的质量检测报告;

13 集热器用传感器应能承受≥200℃的温度,精度不应低于± 1℃;贮热水箱用传感器应能承受贮热水箱内水可能的最高温度,精度不应低于± 1℃;

14 系统传感器的工作温度和精度应与设计要求一致,并能适应高温闷晒等极端工作条件;

15 系统有两套以上的集热循环,且集热器配比不完全一样,宜用独立循环控制,不宜采用联动。

4.8.2 控制器应符合下列要求:

1 太阳能热水系统的自动控制系统输入装置应至少包括温度、压力、压差水流开关、流量计等设备,宜包括室外气象参数等信息;

2 显示集热系统循环泵、电动电磁阀门、辅助热源、伴热装置、散热装置等的工作状态;

3 控制集热循环泵、换热循环泵的启闭;

4 显示贮热水箱的热水温度和集热器进出口温度、回水温度;

5 在非承压式系统中显示贮热水箱的水位;

6 对辅助加热设备按设定程序进行启、停控制;

7 太阳能热水系统的控制系统应预留远程通讯接口,可接入相应的远程运维平台监控。

5 太阳能热水系统施工

5.1 一般规定

5.1.1 太阳能热水系统的施工安装应单独编制施工组织设计及施工方案,并应包

括与主体结构预留预埋施工、设备安装、装修装饰等相关工种的协调配合方案和安全措施等内容。

5.1.2 太阳能热水系统安装前应具备下列条件:

1 设计文件齐备,且应已审查通过;

2 施工组织设计及施工方案已经批准;

3 施工场地符合施工组织设计要求;

4 现场水、电、场地、道路等条件能满足正常施工需要;

5 前道工序全部完工,预留基座、孔洞、预埋件和设施符合设计图纸,并验收合格;

6 既有建筑结构经复核符合安装条件,并经建设方同意或法定检测机构书面同意安装太阳能热水系统。

5.1.3 太阳能热水系统产品应符合现行国家及行业相关产品标准的要求,应参照

现行国家标准《建筑节能工程施工质量验收标准》GB50411进场验收。

5.1.4 太阳能热水系统的集热设备、保温材料进场时应参照现行国家标准《建筑

节能工程施工质量验收标准》GB50411进行性能复验。

5.1.5 太阳能热水系统在安装过程中,产品和物件的存放、搬运、吊装不应碰撞和损坏;半成品应妥善保护。

5.1.6 太阳能热水系统安装不应损坏建筑物的主体结构;不应影响建筑物的使用

功能;应根据现场实际需要铺设保护层,不应破坏屋面结构和建筑物的附属设施。

5.2基座及支架

5.2.1 在屋面结构层上现场施工的基座,应与建筑主体结构连接牢固;基座的表面要平整并应符合附录 A 中的要求。

5.2.2 屋面结构层上基座完工后,基座节点应进行防水附加层及保温处理,处理

应参照现行国家标准《屋面工程质量验收规范》GB50207 执行。

5.2.3 预埋件应在建筑结构施工时埋入,位置应准确,并与支撑固定点相对应,

预埋件与基座之间的空隙应采用素混凝土填捣密实。钢基座及混凝土基座顶面的预埋件,在太阳能热水系统安装前应涂防腐涂料或采取防腐措施,并妥善保护。

5.2.4 支架应按设计要求安装在预埋件或预留基础上,位置准确,与预埋件及基础结构固定牢靠。

5.2.5 所有钢结构支架材料放置时,在不影响其承载力的情况下,应选择有利于

排水的方式放置。当由于结构或其它原因造成不易排水时,应采取合理的排水防水措施,确保排水通畅。

5.2.6 支架安装结构应采取抗风措施,其抗风能力应达到设计要求。

5.2.7 支撑太阳能热水系统的钢结构支架和金属管路系统,应与建筑物防雷、接地系统可靠连接。

5.2.8 钢结构支架焊接完毕,应做防腐处理。防腐施工应符合现行国家标准《建

筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212 和《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB/T50224 的要求。

5.2.9 太阳能热水系统的支架及其材料,应符合设计要求。钢结构支架的焊接应

符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205 的规定。太阳能集热器支架与预埋件如采用焊接连接,焊接质量应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18 的要求,如采用螺栓连接,其抗拉强度应满足设计要求。

5.3 太阳能集热器

5.3.1 安装的方位角、倾角和间距应符合设计要求,安装倾角误差应不大于±3°。

5.3.2 太阳能集热器安装在平屋面、坡屋面、外墙面、阳台栏板或其他建筑部位,

应与建筑主体结构或集热器支架固定牢靠,做好防水、密封和排水构造,轻质填充墙不应作为其支撑结构。

5.3.3 设计嵌入屋面的太阳能集热器,其四周屋面应做好排水、防水措施。

5.3.4 太阳能集热器之间的连接应密封可靠,无泄露和扭曲变形。

5.3.5 需要现场组装的真空管型太阳能集热器,应在系统管道安装完毕,具备通水条件后安装真空管。

5.3.6 集热器连接完毕,应进行水压试验,试验压力应符合设计要求。非承压式

集热器应做灌水试验。当设计未注明时,应参照现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242 执行。

5.3.7 集热器之间连接管的保温施工应在检漏试验合格后进行。保温材料及其厚

度应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB50185的要求。

5.4 贮热水箱

5.4.1 安装在水平地面或屋顶上,贮热水箱应与底座固定牢靠,底座基础应无沉

降与局部变形,安装在墙面的分离式家用太阳能热水系统贮热水箱应与建筑主体结构固定牢靠。

5.4.2 用于制作贮热水箱的材质、规格应符合设计要求,水箱制作应符合相关标准。

5.4.3 钢板焊接的贮热水箱,水箱内外壁应按设计要求做防腐处理,内壁防腐涂料应卫生、无毒,能耐受所贮存热水的最高温度。

5.4.4 贮热水箱内箱应作接地处理,接地应符合现行国家标准《电气装置安装工

程接地装置施工及验收规范》GB50169 的要求。

5.4.5 贮热水箱应进行检漏试验,试验方法应符合本规程第 5.8 节的规定。

5.4.6 当安装现场不具备搬运及吊装条件时,贮热水箱可现场制作。贮热水箱各

接缝处保温材料充实饱满,不缺料,且有可靠的防水措施;贮热水箱预留管口无变形,贮热水箱预留管口和电加热预留管口的螺母螺纹应无磕碰、变形等缺陷。

5.4.7 贮热水箱和支架间应有隔热垫,不宜直接刚性连接而增加热损。安放好的贮热水箱应固定在支架上。

5.4.8 贮热水箱应平整安装。

5.4.9 贮热水箱安装完毕,按设计要求的接管位置在水箱上进行开孔。然后按设计要求安装水箱内外人梯等附件。

5.4.10 贮热水箱周围应预留检修空间,周围应预留排污设施。

5.5 管路

5.5.1 太阳能热水系统的管路安装应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖工

程施工质量验收规范》GB50242 的相关要求。

5.5.2 水泵安装应符合设计要求,并应符合现行国家标准《压缩机、风机、泵安

装工程施工及验收规范》GB50275 的有关规定。水泵周围应留有检修空间,前后应设置截止阀,并应做好接地防护。功率大于 1kW 的泵进出口宜设置减振喉,水泵与基础之间应按设计要求设置减振垫等隔振措施。

5.5.3 安装在室外的水泵,应有防雨保护措施,严寒地区和寒冷地区必须采取防冻措施。

5.5.4 电磁阀、电动阀应水平安装。

5.5.5 水泵、电磁阀、阀门等部件应留有便于检修和更换的操作空间。

5.5.6 水泵、电磁阀、阀门的安装方向应正确。

5.5.7 承压管路与设备应做水压试验;非承压管路和设备应做灌水试验。试验方

法应符合现行国家标准《民用建筑太阳热水系统技术规范》GB50364 的相关规定。

5.5.8 管路保温应在水压试验合格后进行,保温应符合现行国家标准《建筑给水

排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242 的规定。

5.5.9 严寒和寒冷地区以水为工质的室外管路,应采取防冻措施。

5.5.10 暴露在室外的管路应采取防护措施。

5.6 辅助热源

5.6.1 电热管直接辅助加热系统的安装应符合现行国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303 的相关要求。

5.6.2 供热锅炉(燃气、燃油、热泵等)及辅助设备的安装应符合现行国家标准

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242 的相关要求。

5.7 电气与自动控制系统

5.7.1 电缆线路施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168 的规定。

5.7.2 其他电气设施的安装应符合现行国家标准《建筑电气工程施工质量验收规

范》GB50303 的相关规定。各类盘、柜应按说明书中要求放置在合适的环境,其安装应符合现行国家标准《电气装置安装工程盘柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171 的规定。设备间应具备防潮和防高温蒸汽的相应措施。

5.7.3 所有电气设备和与电气设备相连接的金属部件应做接地处理。电气接地装

置的施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB50169 的规定。

5.7.4 传感器的接线应牢固可靠,接触良好。套管内的传感器屏蔽线应做二次防护处理,两端应做防水处理。

5.7.5 设置在室外的辅助热泵系统应设置防直击雷及防雷击电磁脉冲装置,并按

现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057 的规定进行防雷测试。

5.8 水压试验与冲洗

5.8.1 系统安装完毕,管道和设备保温之前,各种承压管道和设备应做水压试验。

5.8.2 非承压管道和设备应做灌水试验。系统水压试验压力应为工作压力的 1.5

倍,设计未注明时,水压试验和灌水试验应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242 的规定,试验前应关闭隔离集热器。

5.8.3 当环境温度低于 5℃进行水压试验或灌水试验时,应采取可靠的防冻措施,试验完毕,应及时排空系统内的水。

5.8.4 系统水压试验、灌水试验合格后,应对系统进行冲洗直至排出的水不含泥

砂、铁屑等杂质,且不浑浊为止。管道冲洗前应拆下滤网,贮热水箱等通水设备也应进行冲洗。

5.9 系统调试

5.9.1 系统安装完毕投入使用前,必须进行系统调试。

5.9.2 系统调试应包括设备或部件调试和系统联动调试。

5.9.3 设备或部件调试应包括水泵、阀门、电磁阀、电气及自动控制设备(含单

片机模块或 PLC 模块化设备)、监控显示设备、辅助能源加热设备等调试。调试应包括下列内容:

1 检查水泵安装方向,在设计负荷下连续运转2h ,水泵应工作正常,无渗

漏,无异常振动和声响,电机电流和功率不超过额定值,温度在正常范围内;

2 检查电磁阀安装方向,手动通断电试验时,电磁阀应开启正常,动作灵活,密封严密;

3 温度、温差、水位、时钟控制等仪表应显示正常,动作应准确;

4 电气控制系统应达到设计要求的功能,控制动作应准确可靠;

5 剩余电流保护装置动作应准确可靠;

6 超压保护装置、过热保护装置等应工作正常;

7 各种阀门应开启灵活,密封严密;

8 辅助能源加热设备应达到设计要求,工作正常。

5.9.4 设备或部件调试完成后,应进行系统联动调试。系统联动调试应包括下列主要内容:

1 调整水泵控制阀门;

2 调整电磁阀控制阀门,电磁阀的阀前阀后压力应处在设计要求的压力范围内;

3 温度、温差、水位、时间等控制仪的控制区间或控制点应符合设计要求;

4 调整各个分支回路的调节阀门,各回路流量应平衡;

5 调试辅助能源加热系统和太阳能集热系统的工作切换,达到设计要求。

5.9.5 系统联动调试完成后,系统应连续运行 72h ,设备及主要部件的联动必须协调、动作正确,无异常现象。

6 太阳能热水系统验收

6.1 一般规定

6.1.1 太阳能热水系统验收应根据其施工安装特点进行分项工程验收、性能检验和竣工验收。

6.1.2 太阳能热水系统验收前,应将工程现场清理干净。

6.1.3 安装、调试符合第 5 章的要求,当验收标准对工程中的验收项目未做出相

应规定时,应由建设单位组织监理、设计、施工等相关单位制订专项验收要求。

涉及安全、节能、环境保护等项目的专项验收要求应由建设单位组织专家论证。

6.1.4 太阳能热水工程验收不合格时,应按下列要求进行处理:

1 经返工或返修的配件、设备,应重新进行验收;

2 经有资质的检测机构检测鉴定能够达到设计要求的配件、设备,应予以验收;

3 经返修或加固处理的部分,满足安全及使用功能要求的部分,按技术处理方案和协商文件的要求予以验收。

6.1.5 经返修或加固处理仍不满足安全或使用功能要求的部分,不予通过验收。

6.1.6 所有验收应做好记录,签署文件,立卷归档。

6.2 分项工程验收

6.2.1 分项工程验收应根据工程施工特点分期进行。太阳能热水系统分项工程验收要求见附录 B 太阳能热水系统验收要求。

6.2.2 分项工程验收应由监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目专业技术(质量)负责人等进行验收。

6.2.3 分项工程完工后,分包单位应对所承包的工程项目进行自检。验收时,施

工单位应派人参加。分包单位应将所分包工程的质量控制资料整理完整后,移交给施工单位。

6.2.4 太阳能热水工程施工质量应按下列要求进行验收:

1 工程质量验收均应在施工单位自检合格的基础上进行;

2 对主要配件、设备应在进场时或施工中按规定进行见证检验或抽样检验;

3 隐蔽工程在隐蔽前应由施工单位通知监理单位进行验收,并应形成验收文件,验收合格后方可继续施工;

4 工程的观感质量应由验收人员现场检查,并应共同确认。

6.2.5 对影响工程安全和系统性能的工序,应在本工序验收合格后进入下一道工序的施工。这些工序包括以下部分:

1 在屋面太阳能热水系统施工前,应进行屋面防水工程的检查;

2 在贮热水箱就位前,应进行贮热水箱支撑构件和固定基座的验收;

3 在太阳能集热器支架就位前,应进行支架承重和固定基座的验收;

4 在建筑管道井封口前,应进行预留管道的验收;

5 太阳能热水系统电气预留管线的验收;

6 在贮热水箱进行保温前,应进行贮热水箱检漏的验收;

7 在系统管道保温前,应进行管道水压的试验;

8 在隐蔽工程隐蔽前,应进行施工质量验收。

6.2.6 太阳能热水工程竣工验收前,应在安装施工中完成下列隐蔽工程的现场验收:

1 安装基础、预埋件或后置锚栓连接件;

2 基座、支架、集热器四周与主体结构的连接节点;

3 基座、支架、集热器四周与主体结构之间的封堵及防水;

4 系统与建筑物避雷系统的防雷连接节点或系统自身的接地装置安装。

6.2.7 太阳能热水系统提供的热水应符合现行国家标准《建筑给水排水设计标准》 GB50015 的相关规定。

6.3 性能验收

6.3.1 系统调试合格后,应依据合同、设计要求和相关国家标准进行性能检验,

必要时委托具有相应资质的第三方检测机构进行,检验的主要内容应包括:

1 系统的水质检验;

2 系统的热性能检验。

3 辅助加热设备为电直接加热器时,应符合现行国家标准《建筑节能工程施工质量验收标准》GB50411 的规定。

6.3.2 系统热性能检验的测试方法、评价方法应符合现行国家标准《可再生能源

建筑应用工程评价标准》GB/T50801-2013 中 4.2 、4.3 条的规定,系统的太阳能保证率、集热系统效率、贮热水箱热损因数、供热水温度应符合现行国家标准《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T50801-2013 中 4.1 条的规定。

6.4 竣工验收

6.4.1 工程移交用户前,应进行竣工验收。竣工验收应在分项工程验收、系统调试、性能检验合格后进行。

6.4.2 应建立太阳能热水工程的竣工验收责任制,组织竣工验收的建设单位(项

目)负责人、承担竣工验收的施工单位、设计单位、监理单位(项目)负责人,对系统完成竣工验收交付用户使用后的正常运行负有相应的责任。

6.4.3 太阳能热水工程完工后,施工单位应自行组织有关人员进行检验评定。总

监理工程师应组织各专业监理工程师对工程质量进行竣工预验收。存在施工质量问题时,应由施工单位及时整改,整改完毕后,由施工单位向建设单位提交工程竣工验收申请报告。

6.4.4 建设单位收到工程竣工验收申请报告后,应由建设单位(项目)负责人组

织设计、施工、监理等单位(项目)负责人联合进行竣工验收。

6.4.5 太阳能热水工程验收合格应符合下列规定:

1 主要设备、部件的质量均验收合格;

2 所含分项工程的质量均应验收合格;

3 质量控制资料应完整;

4 所含分项工程中有关安全、节能、环境保护和主要使用功能的检验资料应完整;

5 主要使用功能应符合相关专业验收规范的规定;

6 观感质量应符合要求。

6.4.6 竣工验收应提交下列资料:

1 设计变更证明文件和竣工图;

2 主要材料、设备、成品、半成品、仪表的出厂合格证明或检验资料;

3 屋面、设备间、卫生间或阳台等防水检漏记录;

4 隐蔽工程验收记录和中间验收记录;

5 系统水压试验记录;

6 系统生活热水水质检验记录;

7 系统调试和试运行记录;

8 分项工程验收记录;

9 观感质量检查记录;

10 系统性能检验记录、检验报告;

11 工程使用维护说明书;

12 工程质量保修书。

附录 A 太阳能热水系统设计工序工法

A.0.1 阳台壁挂式太阳能热水系统设计工序工法应按表 A.0.1 进行

表 A.0.1 阳台壁挂式太阳能热水系统设计工序工法

A.0.2 紧凑式家用太阳能热水系统设计工序工法应按表 A.0.2 进行

表 A.0.2 紧凑式家用太阳能热水系统设计工序工法

A.0.3 分体式强制循环太阳能热水系统设计工序工法应按表 A.0.3 进行

表 A.0.3 分体式强制循环太阳能热水系统设计工序工法

A.0.4 集中—分散供热水太阳能热水系统设计工序工法应按表 A.0.4 进行

表 A.0.4 集中—分散供热水太阳能热水系统设计工序工法

A.0.5 集中-集中供热水太阳能热水系统设计工序工法应按表 A.0.5 进行

表 A.0.5 集中-集中供热水太阳能热水系统设计工序工法

附录 B 太阳能热水系统验收要求清单

B.0.1 阳台壁挂式太阳能热水系统验收要求应按表 B.0.1 进行

表 B.0.1 阳台壁挂式太阳能热水系统

B.0.2 紧凑式家用太阳能热水系统验收要求应按表 B.0.2 进行

表 B.0.2 紧凑式家用太阳能太阳能热水系统

B.0.3 分体式强制循环太阳能热水系统验收要求应按表 B.0.3 进行

表 B.0.3 分体式强制循环太阳能热水系统

B.0.4 集中—分散供热水太阳能热水系统表验收要求应按表 B.0.4 进行

表 B.0.4 集中—分散供热水太阳能热水系统

B.0.5 集中-集中供热水太阳能热水系统验收要求应按表 B.0.5 进行

表 B.0.5 集中-集中供热水太阳能热水系统

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

(1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须 ”,反面词采用“严禁 ”;

(2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应 ” ,反面词采用“不应 ”或“不得 ” ;

(3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的:正面词采用“宜 ” ,反面词采用“不宜 ” ;

(4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,可采用“可 ”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定 ”或“应按……执行 ”。

引用标准名录

1《建筑给水排水设计标准》 GB50015

2《建筑节能工程施工质量验收标准》 GB50411

3《建筑物防雷设计规范》 GB50057

4《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168 5《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB50169 6《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》 GB50185 7《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205

8《屋面工程质量验收规范》 GB50207

9《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》 GB50212

10《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》 GB/T50224

11《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242 12《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》 GB50275 13《建筑电气工程施工质量验收规范》 GB50303

14《电气装置安装工程盘柜及二次回路接线施工及验收规范》 GB50171

15《民用建筑太阳热水系统技术规范》 GB50364

16《可再生能源建筑应用工程评价标准》 GB/T50801-2013

17《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18

中国建筑节能协会团体标准

太阳能热水系统应用技术规程T/CABEE 006-2020

条文说明

编制说明

《国务院关于加强节能工作的决定》(国发〔2006〕28号)与《财政部、建设部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》(建科〔2006〕213号)的出台,为应对能源短缺和响应节能减排号召,各地区纷纷发布有关太阳能热水系统推广应用的实施意见,推进太阳能在建筑中的应用,越来越多的高层建筑开始利用太阳能热水系统。太阳能热水系统建筑应用政策的出台对太阳能热水在建筑领域的应用发展起到了良好的作用,为建筑节能减排做出了贡献,尤其是在太阳能热水系统建筑应用发展初期,为太阳能进入工程市场,走进城市提供了重要引导,且在政策的持续拉动下,太阳能热水系统建筑应用市场日渐成熟。尽管如此,太阳能热水系统设计不合理、施工不到位等现象时有发生,已成为困扰太阳能热水系统应用效果的重要原因。在调研太阳能热水系统建筑应用工程调研时发现,在运行两三年的项目里保温层脱落、连接件掉落、设备安装不平整、管道布置混乱等十分常见。究其原因主要是太阳能热水系统工程的施工和验收缺乏统一的、清晰的、可操作的流程和标准,工程质量参差不齐,影响运行效果。为充分发挥太阳能热水系统的节能效果,规范太阳能热水系统设计、施工及验收,确保太阳能热水系统建筑应用的工程质量,推动太阳能热水系统建筑应用由高速发展转向高质量发展,开展本规程编制工作,填补太阳能热水系统建筑应用行业施工工序工法空白,补充太阳能热水系统建筑应用现有施工验收标准的不足,为从事太阳能热水系统应用设计、施工及验收的专业人士提供指导。

本规程编制过程中,编制组进行了太阳能热水系统的调查研究,总结了我国民用建筑太阳能热水系统工程建设的实践经验,同时参考了国内外先进的技术法规和技术标准。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《太阳能热水系统应用技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

目 次

1总则

1.0.1 为充分发挥太阳能热水系统的节能效果,规范太阳能热水系统设计、施工及验收,确保太阳能热水系统建筑应用的工程质量,推动太阳能热水系统建筑应用由高速发展转向高质量发展,开展本规程编制工作。

1.0.2 本条规定了本规程的适用范围。本规程的技术内容适用于各类建筑,无论是在新建建筑上安装太阳能热水系统,还是在既有建筑上增设或改造已安装的太阳能热水系统。

2 术语

本规程中的术语包括建筑工程和太阳能热利用两个方面,在充分采用国家标准《建筑给水排水设计标准》GB 50015 、国家标准《民用建筑太阳热水系统技术规范》GB 50364 、国家标准《太阳能热利用术语》GB/T 12936 等标准中术语的基础上,摘选了部分主要术语,并新增了吨热水成本。

2.0.7目前广泛使用的太阳能保证率的评价结果无法反映系统中常规能源真实消耗水平和太阳能的实际利用情况,且对施工质量、安装效果和系统形式的合理性也无法判断。因此,在进行太阳能热水工程验收时,应突出“ 以实际运行能耗为导向 ”,采用经济性指标吨热水成本来衡量系统设计、施工和运行的好坏,只有每一个环节都达到应有的效果,才能实现吨热水成本的降低。以实现对太阳能热水系统的全面定量评价。

3 基本规定

本规程中的基本规定包括建筑工程和太阳能热利用两个方面,充分采用了国家标准《民用建筑太阳热水系统技术规范》GB 50364 中的基本规定,仅进行了集中归纳和整理。

4 太阳能热水系统设计

4.1 一般规定

4.1.6 针对下雪地区冬季积雪对屋顶集热器及循环管路的影响,提出集热器和管

路铺设高度应不低于当地常年积雪厚度,防止集热器和管路冬季被雪埋,降低系统的保温性能。

4.2 太阳能热水系统分类和适用性

4.2.5 条文“表 4.2.5 太阳能热水系统适应性选择表 ”参考了中国建筑科学研究

院有限公司郑瑞澄研究员主编的《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》第4.2 章和《 海 南省太 阳 能热 水系 统与建筑 一体化设计施 工及验 收标准 》 DBJ46-012-2017 中的第 4.3.6 条,提供了不同建筑类型太阳能热水系统选择参考。

4.4 太阳能集热器设计

4.4.1 全玻璃真空管集热器相对易发生破损,安装在阳台和墙面时,存在安全隐患,且不易运维。

4.4.8 为确保高层建筑太阳能应用的安装质量与安全,根据济南市高层建筑太阳

能热水系统应用实践中出现的新情况、新问题,以及太阳能企业的工程实践经验,当在阳台外侧采用带倾角外挂式安装时,宜设置适当的集热器托板防止坠落。

4.4.10 根据太阳能热水系统工程实践经验,每套集热循环系统集热面积不宜超过

350 ㎡,不应超过600 ㎡,(每套系统主管道不宜超过DN80,最大不应超过DN100)。对于大型项目特殊项目,集热系统集热器面积和循环主管道的管径选择要特殊对待,并有针对性的计算过程。

4.8 控制系统设计

4.8.1 根据太阳能热水系统工程实践经验,给出了多种情况下,控制系统的选择

建议。根据太阳能热水系统自动控制需要,明确其自动控制系统输入装置应至少

包括温度、压力、压差水流开关、流量计等设备。根据太阳能热水系统自动控制需要,明确其自动控制系统输出装置应至少包括电磁阀、电动阀、变频器等设备。

4.8.2 根据太阳能热水系统工程控制需要,明确了控制系统需要显示哪些部件的

工作状态,以及控制的事项。随着建筑能源管理平台的普及,建筑能源监测与分析的需要,太阳能热水系统作为可再生能源建筑应用的一个方面,其控制系统应预留远程通讯接口,可接入相应的远程运维平台监控,为建筑能源的精细化管理提供便利。

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