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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太阳能集热器的产品分类和特点10

1.4.1平板型太阳能集热器10

1.4.2真空管型太阳能集热器13

1.5太阳能集热器、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18

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

2.2.5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建筑设计原则39

2.3.1一般原则39

2.3.2建筑外观与太阳能集热器的设置40

2.3.3太阳能集热器在平屋面上设置的建筑设计原则40

2.3.4太阳能集热器在坡屋面上设置的建筑设计原则42

2.3.5太阳能集热器设置在外墙面的建筑设计原则45

2.3.6太阳能集热器设置在阳台栏板上的建筑设计原则47

2.3.7太阳能集热器设置在女儿墙、披檐上的建筑设计原则50

2.3.8太阳能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太阳能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

第3章 太阳能热水系统的技术要求54

3.1总则54

3.1.1系统功能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太阳能集热器62

3.2.1选型62

3.2.2性能63

3.3贮水箱64

3.3.1性能64

3.3.2结构和安装位置65

3.3.3容积65

3.4其他能源水加热设备（辅助热源）65

3.4.1选型66

3.4.2性能66

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68

3.6.1系统形式68

3.6.2系统和元件性能68

3.7热水计量69

3.7.1计量方式69

3.7.2热水表选型和设置69

第4章 太阳能热水系统设计70

4.1概述70

4.2太阳能热水系统的分类、特点及适用性70

4.2.1太阳能热水系统的分类70

4.2.2太阳能热水系统的主要运行方式71

4.2.3太阳能热水系统的特点及适用性72

4.3热水系统负荷计算82

4.3.1系统日耗热量、热水量计算83

4.3.2设计小时耗热量、热水量计算83

4.4太阳能集热系统设计85

4.4.1太阳能集热器的定位85

4.4.2集热器的连接88

4.4.3太阳能集热器选型计算88

4.4.4太阳能集热系统流量的确定95

4.4.5贮水箱的设计95

4.4.6间接式系统水加热器选型96

4.5其他能源水加热设备（辅助热源）选型98

4.5.1辅助加热量的计算98

4.5.2容积式和半容积式水加热器99

4.5.3常压燃油、燃气热水锅炉/热水器100

4.5.4电热水锅炉/电加热器100

4.5.5热泵101

4.6管网设计101

4.6.1热水供应系统管路流量计算101

4.6.2管网的水力计算104

4.6.3水泵的选型105

4.6.4管材和附件106

4.7保温111

4.7.1保温层厚度计算111

4.7.2保温材料的选择112

4.8控制112

4.8.1运行控制112

4.8.2防冻控制114

4.8.3过热防护117

第5章 太阳能热水系统施工119

5.1总则119

5.1.1一般要求119

5.1.2系统安装前应具备的条件119

5.2太阳能集热器安装119

5.2.1施工定位119

5.2.2土建构造和预埋件做法119

5.2.3管道穿屋面做法125

5.2.4太阳能集热器组装127

5.3贮水箱安装128

5.3.1设备间室内安装128

5.3.2屋面安装130

5.4其他能源水加热设备（辅助热源设备）安装130

5.4.1一般要求130

5.4.2容积式换热器131

5.4.3燃气/燃油锅炉132

5.4.4电锅炉、电加热器132

5.5管道、附件安装与铺设133

5.5.1基本要求133

5.5.2水泵安装135

5.5.3板式换热器安装138

5.5.4太阳能热水系统的管路及附件安装138

5.6管道保温与防腐163

5.6.1一般要求163

5.6.2室外管道的保温与防腐163

5.6.3室内管道的保温与防腐164

5.7管道水压试验与消毒165

5.8控制系统安装165

5.8.1控制系统施工工艺要求165

5.8.2控制系统主要输入装置167

5.8.3控制系统主要输出装置173

5.8.4现场控制柜的安装177

第6章 太阳能热水系统工程验收179

6.1总则179

6.1.1目的及适用性179

6.1.2一般规定179

6.2土建构造和预埋件质量验收181

6.2.1一般规定181

6.2.2集热器基础和安装质量验收181

6.2.3预埋件184

6.2.4管道穿屋面质量验收185

6.3太阳能集热系统安装验收186

6.3.1一般规定186

6.3.2太阳能集热器安装验收186

6.3.3贮热水箱安装验收188

6.4其他能源水加热设备（辅助热源）安装验收191

6.4.1电锅炉、电加热器安装验收191

6.4.2燃气锅炉安装验收192

6.4.3容积式热交换器安装验收194

6.5管道、附件及辅助设备的安装验收195

6.5.1一般规定195

6.5.2管道安装质量验收196

6.5.3附件安装质量验收200

6.5.4水泵安装验收202

6.6控制系统安装验收203

6.6.1一般规定203

6.6.2控制系统主要输入装置204

6.6.3控制系统主要输出装置206

6.7系统防冻和过热保护功能检验209

6.7.1系统的防冻保护措施209

6.7.2系统的过热保护210

6.8系统热性能和水质检验210

6.8.1系统热性能检验210

6.8.2水质检验211

6.9系统调试211

第7章 太阳能热水系统的运行管理与维护212

7.1总则212

7.2初次运行的检查与准备工作212

7.3太阳能集热系统的运行管理与维护212

7.3.1集热系统的运行管理212

7.3.2集热系统的维护213

7.3.3集热系统的故障分析与解决方法214

7.4水泵的运行管理与维护216

7.4.1水泵的运行管理216

7.4.2水泵的维护保养216

7.4.3水泵常见故障分析与解决方法217

7.5自动控制系统的运行管理与维护217

7.5.1自动控制系统的运行217

7.5.2控制元器件及控制系统的维护保养218

7.5.3控制系统部件常见故障分析220

7.6辅助加热系统的运行管理与维护221

7.6.1辅助电加热器和电锅炉的运行管理与维护221

7.6.2燃气锅炉的运行管理与维护224

7.7管路、水箱和附件的维护231

7.7.1管路的日常维护保养231

7.7.2水箱的维护231

7.7.3附件的维护231

7.7.4供水管路系统常见故障与解决方法232

7.7.5阀门常见故障分析及解决方法232

第8章 太阳能热水系统的节能效益分析233

8.1总则233

8.2太阳能热水系统节能效益的预评估233

8.2.1太阳能热水系统的年节能量预评估233

8.2.2太阳能热水系统的节能费用预评估234

8.2.3太阳能热水系统增加投资回收期的预评估235

8.2.4太阳能热水系统的费效比评估237

8.2.5太阳能热水系统环保效益的评估237

8.2.6例题238

8.3太阳能热水系统节能效益的长期监测239

8.3.1太阳能热水系统节能效益的监测240

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240

8.3.3太阳能热水系统的节能收益240

8.3.4太阳能集热系统增投资的回收年限241

8.3.5系统实际运行的环保效益241

第9章 典型设计工程示例242

9.1概述242

9.2北京某小区坡屋面多层住宅251

9.2.1设计施工说明251

9.2.2太阳能热水系统设计原理图256

9.2.3与建筑结合节点图256

9.2.4系统节能效益分析256

9.3天津某小区平屋面多层住宅259

9.3.1设计施工说明259

9.3.2太阳能热水系统设计原理图263

9.3.3与建筑结合节点图263

9.3.4系统节能效益分析265

9.4上海某小区别墅266

9.4.1设计施工说明266

9.4.2太阳能热水系统设计原理图270

9.4.3集热器与建筑结合节点图270

9.4.4系统节能效益分析270

9.5济南某小区联排别墅272

9.5.1设计施工说明272

9.5.2太阳能热水系统设计原理图275

9.5.3与建筑结合节点图275

9.5.4系统节能效益分析275

9.6德州某小区高层住宅278

9.6.1设计施工说明278

9.6.2太阳能热水系统设计原理图281

9.6.3与建筑结合节点图281

9.6.4系统节能效益分析281

9.7南宁某小区坡屋面多层住宅283

9.7.1设计施工说明283

9.7.2太阳能热水系统设计原理图288

9.7.3与建筑结合节点图289

9.7.4系统节能效益分析289

9.8昆明某宾馆290

9.8.1设计施工说明290

9.8.2太阳能热水系统设计原理图295

9.8.3与建筑结合节点图295

9.8.4系统节能效益分析296

9.9昆明某宾馆西餐厅298

9.9.1设计施工说明298

9.9.2太阳能热水系统设计原理图302

9.9.3与建筑结合节点图303

9.9.4系统节能效益分析303

附录306

附录1我国主要城市各月的设计用气象参数306

附录2不同地区的太阳集成器补偿面积比Rs324

附录3生活饮用水水质标准333

附录4法定计量单位和单位换算335

参考文献339