太阳能采暖应用技术及案例样本

村镇住宅太阳能采暖应用技术及案例

北京天鸣阳光太阳能科技有限公司

二零零八年十一月

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总体思路

北京地区有着丰富的太阳能资源, 年太阳辐照量在5600

MJ/㎡～6000 MJ/㎡, 年日照时数在2600h ～3000h 。结合北

京地区社会主义新农村建设, 进一步开发利用丰富、清洁的

太阳能资源, 科学、规范地利用太阳能资源, 部分解决村镇

低密度住宅采暖及生活热水能源, 是贯彻国家节能减排政策

的有效举措, 有着十分重要的意义。

北京市质量技术监督局、北京市建设委员会联合发布了北

京市地方标准《村镇住宅太阳能采暖应用技术规程》。

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•太阳能热水采暖技术适用于太阳能热水主动式采暖的一、二层独立式或联排式村镇住宅建筑, 包括新建建筑和改建建筑。•太阳能热水采暖技术适用于学校、办公楼等白天用热较大晚上对温度要求不高的场所。

•应用太阳能热水采暖技术的村镇住宅首先必须是节能建筑, 必须符合北京市《居住建筑节能设计标准》, 才能满足系统应用的经济性, 保证系统应用的效果。

总体思路

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•村镇住宅太阳能热水采暖宜采用低温热水地板辐射采暖。•村镇住宅太阳能热水采暖系统必须配置辅助热源; 辅助热

源能够选用热泵、生物质能炉、煤炉、燃气炉、节能吊炕、电加热器等; 辅助热源应单独安表计量。

•设计村镇住宅太阳能热水采暖时, 太阳能保证率宜按

≤0.5进行设计。

总体思路

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•村镇住宅太阳能热水采暖系统应安全可靠, 应有防冻、防风、防震、防雷等技术措施。

•村镇住宅太阳能采暖设计应考虑村镇住宅对生活热水的需求。生活热水系统不能直接利用采暖热水, 应采用间接换热方式供应生活热水。

•村镇住宅太阳能热水采暖的太阳集热系统应有夏季防过热措施。参考作法有:用热、散热、防热三种。

总体思路

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建筑设计要求

•村镇住宅太阳能热水采暖工程应纳入村镇住宅建设的统一规划, 宜与住宅建设同步设计、同步施工、同步验收, 并同时投入使用。

•太阳能采暖的村镇住宅的布局宜朝南, 或在南偏东与南偏西15°的范围之内; 注意日照间距要求及绿化遮挡问题。•村镇住宅的屋顶、南向墙面、阳台均能够作为太阳能集热器的安装位置。对于以冬季采暖为主的太阳能热水采暖系统, 其集热器安装于南向墙面将更有利于系统冬季得热,

并可避免系统夏季过热, 但应综合考虑集热器对建筑立面

效果的影响。

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建筑设计要求

•在新建或已有的建筑上增加太阳能热水采暖系统, 必须经

建筑结构进行安全复核, 并应满足建筑结构及其它有关专

业提出的安全要求。

•保证建筑结构本体安全方面应注意四点:

1. 安装太阳能集热模块给结构增加的荷载按75kg/m2设计。

2. 安装太阳能集热系统增加的荷载必须传到结构的承重梁或

墙上。

3. 安装太阳能集热系统要与建筑结构主体连接牢固,要有足

够的抵抗人为与天灾破坏的能力。

4. 太阳能集热水箱最好设置在室内,而且要验算结构的承载

力, 应与建筑结构主体可靠连接固定。

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采暖设计条件

•北京市《居住建筑节能设计标准》规定, 达到节能65%的目标, 年耗煤量指标降低为8.82Kg/M² , 采暖季平均建筑物耗热量指标控制在

≤14.65W/M²。

•村镇住宅太阳能热水采暖, 在进行建筑物耗热量指标计算时, 室内设计温度统一按16℃计算; 采暖期天数125天, 室外设计温度为采暖期的室外平均温度-1.6℃。采用建筑物耗热量指标值来计算太阳能集热面积。

•村镇住宅太阳能热水采暖, 在进行采暖热负荷计算时, 主要房间的室内设计温度为1 6 ℃, 不低于12 ℃, 其它房间的室内设计温度能够适当降低; 采暖期天数125天; 室外设计温度按国标《采暖通风与空气调节设计规范》确定。采用建筑物采暖热负荷值来计算选择采暖系统辅助

能源加热设备。

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系统构成

•太阳能热水采暖系统包括太阳集热系统、辅助热源

系统、供暖末端系统及智能控制系统。

•太阳集热系统包括太阳集热器、储热水箱及换热

器、循环泵及管道等。

•辅助热源系统包括常规能源加热设备及附机。

•供暖末端系统推荐采用低温热水地板辐射系统, 可

以采用风机盘管末端, 不宜采用普通散热器末端。

•智能控制系统实现太阳集热系统、辅助热源系统、

供暖末端系统联动运行, 优先利用太阳能供热。

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系统构成

•太阳能热水采暖系统能够采用直接式系统。

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系统构成

•太阳能热水采暖系统能够采用间接式系统。

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系统设计计算

•直接采暖系统太阳能集热面积可根据建筑物热耗量指标计算确定, 按下式计算:

Ac = [ 24 ×q×Ao×f ] / [ J T×ηcd×( 1- ηc) ]

式中Ac－直接采暖太阳能集热面积( ㎡)

q－采暖期建筑耗热量, ( W/m2) ;

24－每昼夜的小时数。

J T －采暖期集热器采光面上日平均太阳辐射量( KJ/ m2) ;

Ao－需要进行太阳能采暖的建筑面积;

f －太阳能采暖保证率, 取0.5;

ηcd－集热器在地板采暖条件下的采暖期平均集热效率;

ηc－贮水箱和管路的热损失率, 取0.2-0.3 。