前言
中华人民共和国国家标准
太阳能供热采暖工程技术标准
Technical standard for solar heating system
GB 50495-2019
主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2019年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2019年 第138号
住房和城乡建设部关于发布国家标准《太阳能供热采暖工程技术标准》的公告
现批准《太阳能供热釆暖工程技术标准》为国家标准,编号为GB 50495-2019,自2019年12月1日起实施。其中,第1.0.5、5.1.1、5.1.2、5.1.5、5.2.13条为强制性条文,必须严格执行。原《太阳能供热采暖工程技术规范》GB 50495-2009同时废止。
本标准在住房和城乡建设部门户网站公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2019年5月24日
根据此新规标识废止
《GB 55019-2021 建筑与市政工程无障碍通用规范》
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《太阳能供热采暖工程技术标准》
GB 50495-2019
自2022年4月1日起废止的条文
第1.0.5、5.1.1、5.1.2、5.1.5、5.2.13条
前 言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2016年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2015]247号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。
本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.太阳能供热采暖系统负荷计算及选型设计;5.太阳能集热系统设计与施工;6.太阳能蓄热系统设计与施工;7.太阳能供热采暖工程的调试与验收;8.太阳能供热釆暖工程效益分析与评价。
本标准修订的主要技术内容是:1.补充了术语,调整、修改了原太阳能供热釆暖系统设计、太阳能供热釆暖工程施工、太阳能供热采暖工程的调试、验收与效益评估的章节编排、名称及技术内容;2.增加了被动式太阳能采暖的内容和“被动式太阳能采暖”一节;3.补充了太阳能热电联产供热釆暖技术的相关 内容;4.完善了液态工质太阳能集热系统设计流量和贮热水箱容积配比的计算要求;5.补充了地埋管蓄热系统的技术要求和新增相变材料的特性。
本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院有限公司(地址:北京北三环东路30号,邮编:100013)。
本标准主编单位:中国建筑科学研究院有限公司
本标准参编单位:北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司
山东力诺瑞特新能源有限公司
上海筑能环境科技有限公司
山东桑乐太阳能有限公司
太阳雨集团有限公司
皇明太阳能股份有限公司
天普新能源科技有限公司
桑普能源科技有限公司
北京启迪清洁能源科技有限公司
同济大学
国家住宅与居住环境工程技术研究中心
昆山市建设工程质量检测中心
保定市墙体材料革新及建筑节能办公室
宁波和邦检测研究有限公司
同度能源科技(江苏)股份有限公司
山东龙光天旭太阳能有限公司
山东豪迈昌安绿色能源有限公司
保定市卓越建筑节能检测评估有限公司
中卓国际建筑设计有限公司
本标准主要起草人员:郑瑞澄 何涛 路宾 焦青太 李骏 王敏 李博佳 张昕宇 马光柏 李仁星 范蕊 刘海波 于洪文 李炜 苏树强 张广宇 钟洪伟 罗莉 秦剑 王振宇 刘延柱 邢作新 常儇宇 刘志辉 杨军 孙峙峰 王选 王博渊
本标准主要审查人员:刘艳峰 赵士怀 袁莹 宋凌 贾铁鹰 朱敦智 李本强 李军 邹怀松
1总则
1 总 则
1.0.1 为规范太阳能供热采暖工程设计、施工、验收及评价,使太阳能供热釆暖工程安全适用、经济合理、技术先进可靠,提升工程质量,制定本标准。
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1.0.1 制定本标准的目的。随着我国国民经济的持续发展,城乡人民居住条件的改善和生活水平的不断提高,建筑能耗快速增长,建筑用能占全社会能源消费量的比例已接近30%,从而加剧了能源供应的紧张形势。在建筑能耗中,供热釆暖用能约占45%,是建筑节能的重点领域。为降低建筑能耗,既要节约,又要开源,所以,要努力增加可再生能源在建筑中的应用范围。
太阳能是人类可以长期依赖的重要清洁能源,利用太阳热能为建筑物供热采暖可以获得良好的节能和环境效益,长期以来,一直受到世界各国的普遍重视。近十余年来,欧洲、北美发达国家的太阳能供热采暖规模化利用技术快速发展,建成了大批利用太阳能的区域供热采暖工程,并编写出版了相应的技术指南和设计手册;我国的太阳能供热采暖技术近几年来也成为可再生能源建筑应用的热点,各地陆续建成一批试点示范工程,并已形成进一步推广应用的发展趋势。
国内目前完成的太阳能供热采暖工程,基本上是依据太阳能企业过去做太阳能热水系统的经验,系统设计的科学性、合理性较差,更做不到优化设计,系统建成后不能发挥应有的效益;太阳能供热釆暖系统需要的太阳能集热器面积较多,与建筑围护结构结合安装时,既要尽可能多地接收太阳光照,又要保证其安全性;这些问题都需要通过标准进行规范。因此,为了规范太阳能供热釆暖工程的设计、施工和验收,确保太阳能供热釆暖系统安全可靠运行并更好发挥节能效益,特制定本标准。
1.0.2 本标准适用于在新建、扩建和改建建筑中采用太阳能供热采暖,以及在既有建筑上增设或改造太阳能供热采暖设施、系统的工程设计、施工、验收及评价。
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1.0.2 本条规定了本标准的适用范围。太阳能供热采暖的工程应用并不只限于城市,也适用于乡镇、农村的民用建筑;工厂车间等工业建筑一般具有较大的屋顶面积,要求的采暖室温低,同样适合太阳能供热釆暖,并具有良好的节能效益。因此,对使用太阳能供热采暖技术的民用和部分工业建筑物,无论新建、扩建、改建或既有建筑,无论位于城市、乡镇还是农村,本标准均适用。标准中所涉及的系统设计方面内容,针对新建、扩建和改建建筑同等有效;但对系统安装、工程施工的要求规定,针对新建建筑,扩建、改建建筑和既有建筑改造,则会有所不同。
1.0.3 太阳能供热釆暖系统应纳入建筑工程的建设管理工作,且应统一规划、同步设计、同步施工、统一验收、同时投入使用。
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1.0.3 目前我国太阳能热水器的安装使用总量居世界第一,但大多作为建筑的后置部件在房屋建成后才购买安装,由此造成了对建筑安全和城市景观的不利影响,为解决这一问题,国家建设行政主管部门提出了太阳能热水器与建筑结合的发展方向,并在现行国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364中对系统与建筑结合作出了规定。与太阳能热水系统相比,太阳能供热采暖系统的集热器面积更大,技术的综合性更强,因此,更需要严格纳入工程建设的规定程序,按工程建设的要求,统一规划、设计、施工、验收和投入使用。
1.0.4 太阳能供热釆暖系统应全年综合利用,在非采暖期应根据需求供应生活热水、夏季制冷空调或其他用热。
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1.0.4 由于建筑物的釆暖负荷远大于热水负荷,为满足建筑物的采暖需求,太阳能供热釆暖系统的集热器面积较大,如果在设计时没有考虑全年综合利用,就会导致非采暖季产生的热水无法使用,从而浪费投资、浪费资源,以及因系统过热而产生安全隐患;所以,必须强调太阳能供热采暖系统的全年综合利用。可采用的措施有:适当降低系统的太阳能保证率,提供夏季的制冷空调,以及进行季节蓄热等。
1.0.5 既有建筑増设或改造太阳能供热采暖系统时,应进行建筑结构安全复核并满足其安全性要求。(自2022年4月1日起废止该条,详见新规《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021)
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1.0.5 本条是强制性条文,目的是确保建筑物的结构安全。由于既有建筑建成的年代参差不齐,有的建筑已使用多年,过去我国在抗震设计等结构安全方面的要求也比较低,而太阳能供热采暖系统的太阳能集热器需要安装在建筑物的外围护结构表面上,如屋面、阳台或墙面等,从而加重了安装部位的结构承载负荷量,如果不进行结构安全复核计算,就会对建筑结构安全带来隐患;特别是太阳能供热釆暖系统中的太阳能集热器面积较大,对结构安全影响的矛盾更加突出。
建筑结构安全复核可以由原建筑设计单位或其他有资质的建筑设计单位根据原施工图、竣工图、计算书等,按国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第3.2.2条、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010(2015年版)第3.3.1条和第3.3.2条、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)第5.4.1条和第5.4.2条、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009第3.0.5条的规定进行,或经法定检测机构检测,在不会影响结构安全的前提下实施增设或改造;否则,需进行结构加固。结构加固措施按工程设计单位提出的具体方案实施。
1.0.6 既有建筑增设太阳能供热采暖系统宜进行建筑节能改造。
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1.0.6 鉴于目前我国节能减排工作的严峻形势,各级建设行政主管部门已严格要求新建、扩建和改建建筑执行建筑节能设计标准,所以,设置了太阳能供热采暖系统的建筑物,首先应满足节能设计标准的规定。在此基础上,有条件的工程项目应适当提高标准,特别是要提高围护结构的保温性能;太阳能的特点是在单位面积上的能量密度较低,要降低太阳能供热采暖系统的增量投资,提高系统的太阳能保证率,首先就需要改善围护结构的保温措施,只有大幅度降低建筑物的采暖耗热量,才能有效降低系统的初投资。所以,提高对设置太阳能供热采暖系统新建、扩建和改建建筑的节能设计要求,能够更好发挥太阳能供热釆暖系统的节能效益,有利于太阳能供热釆暖技术的推广应用,同时也可以为今后进一步提高建筑节能设计标准的规定指标积累经验。
我国过去建成的大量建筑物都不符合建筑节能设计标准的要求,随着建筑节能水平的进一步发展和提高,将开展对既有建筑的大规模节能改造,包括增加对围护结构的保温措施等;因此,对设置太阳能供热釆暖系统的既有建筑进行围护结构热工性能复核,增加相应节能措施,既符合形势要求,又是保证太阳能供热采暖系统节能效益的必要措施。如果设置太阳能供热釆暖系统的既有建筑不符合相关的建筑节能标准要求时,宜进行节能改造,热工性能不应低于国家现行相关标准的规定。否则,建筑物的釆暖耗热量过大,将导致太阳能供热采暖系统不能发挥应有的效益。
1.0.7 太阳能供热采暖工程应进行节能、环保效益分析和评价。
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1.0.7 太阳能供热釆暖工程在能够正常工作的全寿命周期内,其系统太阳能保证率等相关节能效益参数是变化的。发达国家的一些优秀工程,不是只在设计阶段评估工程的节能效益,还会通过对系统的长期监测等技术措施,持续进行工程的效益分析;同时在此过程中不断调整相关控制策略,实现系统的最优化运行,达到系统节能效益的最大化。如加拿大卡尔加里的地埋管季节蓄热太阳能釆暖系统,2007年建成时的设计太阳能保证率为80%,至2016年成为世界上首个100%太阳能保证率的采暖工程,即是得益于对该工程进行持续监控分析、不断优化的过程。而过去我国对这一关键环节重视不够,需要认真学习发达国家的先进经验,进一步提高水平,故作出本条规定。
1.0.8 太阳能供热采暖工程的设计、施工、验收及评价除应符合本标准外,尚应符合国家现行相关标准的规定。
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1.0.8 太阳能供热釆暖工程只是利用太阳能作为供热热源,其中的供热管网和末端采暖系统、设备,与使用常规能源供热采暖的工程完全相同;因此,可以按国家现行相关标准的规定,进行供热管网和末端采暖系统、设备的设计、施工、调试与验收,而不需在本标准中另行提出要求。相关的国家现行标准有《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243及《地面辐射供暖技术规程》JGJ 142等。
太阳能供热采暖工程应用是建筑和太阳能应用领域多项技术的综合利用,在建筑领域,涉及建筑、结构、暖通空调、给排水等多个专业,本标准只针对太阳能供热采暖工程本身具有的特点进行规定和要求,不可能把所有相关的专业技术规定都涉及,所以,与太阳能供热采暖工程应用相关的其他标准都应遵守执行。
2术语
2 术 语
2.0.1 太阳能供热采暖 solar heating
将太阳能转换成热能,满足建筑物冬季一定的采暖需求,或供给建筑物冬季采暖和全年其他用热,分为被动式太阳能采暖和太阳能供热采暖系统两种形式。
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2.0.1 太阳能供热采暖有被动式和主动式两种技术类型,被动式技术只能为建筑物釆暖或降温,不能提供生活热水等其他用热;主动式技术由太阳能供热釆暖系统供给建筑物冬季采暖和生活热水等其他用热。根据《供暖通风与空气调节术语标准》GB/T 50155-2015第2.1.27条规定,供暖也称釆暖,且本标准原名称为《太阳能供热采暖工程技术规范》GB 50495-2009,已在该技术领域使用多年,故在本标准中仍使用采暖一词。
2.0.2 被动式太阳能釆暖 passive solar heating
通过对建筑朝向和周围环境布置、建筑内外空间布局、建筑材料、围护结构的合理选择和处理,使建筑物本身可具有在冬季集取、贮存和分配太阳热能,在夏季遮蔽太阳辐射、散逸室内热量的功能。
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2.0.2 被动式太阳能采暖是指不在建筑物上另外附加设备或系统,仅依靠建筑物自身利用太阳能的采暖方式。对于设置了小功率风机强化对流换热的集热墙等被动太阳能集热部件,仍被视为被动式太阳能采暖方式——这是国际上已形成的业内共识。
2.0.3 太阳能供热采暖系统 solar heating system
设置太阳能集热器等专用设备,通过循环管路提供建筑物冬季釆暖和全年其他用热。
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2.0.3 太阳能供热釆暖系统的主要部件有太阳能集热器、换热蓄热装置、控制系统、其他能源辅助加热或换热设备、泵或风机、连接管道和末端供热采暖系统等。
2.0.4 太阳能热电联产系统 solar thermal combined heat and power generation system
将太阳能转换为热能,通过热功转换过程发电并利用余热供热的系统。
2.0.5 短期蓄热太阳能供热采暖系统 solar heating system with short-term heat storage
蓄热装置可贮存数天太阳能得热量的太阳能供热采暖系统。
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2.0.5 本条术语所说的短期,一般指贮热周期不超过15d的蓄热系统。根据我国大部分采暖地区的气候特点,冬季连阴、雨、雪天的时段均在一周以内,因此,短期蓄热太阳能供热釆暖系统通常具有一周的贮热设备容量;条件许可时,也可根据当地气象条件、特点适当加大贮热设备容量,延长蓄热时间。
2.0.6 季节蓄热太阳能供热采暖系统 solar heating system with seasonal heat storage
蓄热装置可贮存非采暖季太阳能得热量的太阳能供热采暖系统。
2.0.7 太阳能液体集热器 solar liquid collector
吸收太阳辐射并将产生的热能传递到液体传热工质的装置。
2.0.8 太阳能空气集热器 solar air collector
吸收太阳辐射并将产生的热能传递到空气传热工质的装置。
2.0.9 太阳能集热系统 solar collector system
收集太阳能并将其转化为热能传递到蓄热装置的系统。
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2.0.9 太阳能集热系统指收集太阳能并将其转化为热能传递到蓄热装置的系统,包括太阳能集热器、管路、泵或风机(强制循环系统)、换热器(间接系统)、蓄热装置、控制系统及相关附件。
2.0.10 直接式太阳能集热系统 solar direct system
将太阳能集热器中被加热的工质直接供给用户的太阳能集热系统。
2.0.11 间接式太阳能集热系统 solar indirect system
在太阳能集热器中加热传热工质,再通过换热器由该种传热工质加热水供给用户的太阳能集热系统。
2.0.12 闭式太阳能集热系统 solar closed system
集热系统中传热工质不与大气相通的太阳能集热系统。
2.0.13 排空系统 drain down system
当可能发生工质被冻结情况时,可将全部工质排空以防止冻害的直接式太阳能集热系统。
2.0.14 排回系统 drain back system
当可能发生工质被冻结情况时,可将全部工质排回室内贮液罐以防止冻害的间接式太阳能集热系统。
2.0.15 防冻液系统 antifreeze system
采用防冻液作为传热工质防止冻害的太阳能集热系统。
2.0.16 循环防冻系统 freeze-proofing system with circulation
通过工质循环防止冻害的太阳能集热系统。
2.0.17 太阳能集热系统效率 efficiency of solar collector system
指定时间段内,太阳能集热系统的得热量与在系统集热器总面积上入射的太阳总辐照量之比。
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2.0.17 太阳能集热系统效率的计算公式如下:
E=Qg/(A×H)×100% (1)
式中:E——太阳能供热采暖系统效率(%);
Qg——在指定时间段内太阳能集热系统的得热量(MJ),其测试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/T 50801的有关规定;
A——太阳能集热系统的集热器总面积;
H——指定时间段内集热器釆光面上的太阳总辐照量(MJ/m2)。
2.0.18 太阳能集热系统耗电输热比 the ratio of electricity consumption to transferred heat quantity for solar collector system
设计工况下,太阳能集热系统循环水泵或风机总功耗与太阳能集热系统得热量的比值。
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2.0.18 该参数的定义是为了防止在系统设计时采用过大的循环水泵或风机,以提高系统的输配效率。
2.0.19 太阳能保证率 solar fraction
太阳能供热釆暖系统中由太阳能供给的热量占太阳能集热系统设计负荷的百分率。
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2.0.19 为与太阳能供热釆暖的关联度更高,该参数的定义对比国家标准《太阳能热利用术语》GB/T 12936-2007作了相应修改。太阳能集热系统的设计负荷应选择采暖热负荷和生活热水日平均耗热量的较大值,而釆暖热负荷宜通过逐时动态模拟计算或建筑物耗热量简化计算方法确定。
2.0.20 系统费效比 cost-benefit ratio of the system
太阳能供热釆暖系统的增投资与系统在正常使用寿命期内的总节能量的比值,表示利用太阳能节省每千瓦小时常规能源热量的投资成本。
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2.0.20 该参数在国外文献资料中称为太阳能热价(solar cost),是评价系统经济性的重要参数;为能够更直观地反映其实际含义,将其中文名称定为系统费效比,该定义名称已在评价国内实施的示范工程时使用。其中的常规能源是指具体工程项目的辅助能源加热设备所使用的能源种类(天然气、标准煤或电)。
2.0.21 建筑物耗热量 heat consumption of building
在计算采暖期室外平均气温条件下,为保持室内设计计算温度,建筑物在单位时间内消耗的、需由室内釆暖设施供给的热量。
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2.0.21 本条术语由行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010中“建筑物耗热量指标”的术语定义改写。在本标准中特别提出该条术语定义,是为更清楚地说明由太阳能集热系统负担的采暖负荷量。
2.0.22 建筑采暖设计热负荷 heating load for space heating of building
在采暖室外计算温度条件下,为保持室内设计计算温度,建筑物在单位时间内消耗的、需由供热设施供给的热量。
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2.0.22 本条术语参照国家标准《供暖通风与空气调节术语标准》GB/T 50155-2015中“热负荷”和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010中“建筑物耗热量指标”的术语定义改写。在本标准中特别提出该条术语定义,是为更清楚地说明由其他能源加热或换热设备负担的釆暖负荷量。
2.0.23 太阳能集热器总面积 gross collector area
整个集热器的最大投影面积,不包括那些固定和连接传热工质管道的组成部分。
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2.0.23 太阳能集热器总面积(AG)的计算公式如下(图1):
AG=L1×W1 (2)
式中:L1——最大长度(不包括固定支架和连接管道);
W1——最大宽度(不包括固定支架和连接管道)。

3基本规定
3.1 一般规定
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 新建建筑应用太阳能供热采暖技术应遵循被动技术优先、主动系统优化的原则。
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3.1.1 我国推广超低能耗建筑的原则:“被动优先、主动优化、经济实用”,同样适用于太阳能供热釆暖工程,是建筑节能应该遵循的基本原则。太阳能供热采暖是重要的超低能耗建筑应用技术,但太阳能不稳定和能量密度较低的特点会提高系统的初投资;只有通过被动技术,大幅降低建筑能耗,才能减少系统成本,真正达到“经济实用”的目标;而利用计算软件,通过动态模拟,实现系统的优化设计,则能进一步提高太阳能供热釆暖的效益。
3.1.2 太阳能供热采暖设计应根据气候区特点、太阳能资源条件、建筑物类型、功能,以及业主要求、投资规模、安装等条件进行。
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3.1.2 我国地域广阔,各地的气象、资源条件不同,经济发展水平和社会消费能力也有较大差别,因此,包括被动和主动两种类型的太阳能供热釆暖技术,都需要在设计时,充分重视当地条件和业主需求,因地制宜,综合考虑各种制约因素,达到最大化的节能、环保和经济效益目标。
3.1.3 严寒和寒冷地区被动式太阳能釆暖设计应以冬季保温和获取太阳得热为主,夏季应满足隔热遮阳要求;夏热冬冷、温和、夏热冬暖地区应以夏季隔热遮阳为主,冬季应满足保温要求。
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3.1.3 我国有釆暖需求的区域,大部分地区夏季还有空调降温的需要,如果建筑设计仅考虑冬季太阳能得热,有可能会增加夏季空调降温能耗,造成全年采暖空调总能耗的增加;因此在进行被动式太阳能采暖设计时,还应兼顾冬季得热保温和夏季隔热降温的需求。
3.1.4 太阳能供热采暖系统应釆取防冻和防过热措施。
3.1.5 太阳能热电联产系统设计应以发电为主,且应兼顾供热采暖需求。
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3.1.5 无论是太阳能光伏发电还是太阳能热发电,其系统建设成本均高于太阳能供热采暖系统,所以与常规的太阳能供热釆暖系统相比,不发电或少发电、主要为供热的热电联产系统,其经济性很差;而只有以发电为主、利用余热供热采暖的太阳能热电联产系统,才能提高其性价比,获得相对较好的经济效益。
3.2 被动式太阳能采暖
3.2 被动式太阳能采暖
3.2.1 被动式太阳能釆暖应根据当地气象条件、生活居住习惯,进行建筑平面总体布局、朝向、体形系数、开窗形式、釆光遮阳、建筑热惰性、室内空间布局设计。
3.2.2 建筑朝向宜采用南北或接近南北向设计,主要房间宜避开冬季主导风向。
3.2.3 建筑造型宜规整紧凑,应避免过多的凹凸变化,不宜设置装饰性构件。
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3.2.3 为降低建筑物的传热损失,需尽可能减少建筑外围护结构的面积,保持较小的体形系数。
3.2.4 严寒和寒冷地区的建筑外围护结构及室内构筑物宜选用集热性能高、蓄热能力大和放热能力强的深色、重质材料。
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3.2.4 围护结构的热惰性是指对外界温度波动的抵抗能力。围护结构热惰性越大,建筑物内表面温度受外界波动影响越小,越有利于主动太阳能供热采暖系统的应用。
3.2.5 对具有集热蓄热功能的构筑物,当接收辐射表面不与室外空气直接接触时,表面涂层的吸收率应大于0.85,构筑物主体材料应选择蓄热性能好的重质材料。
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3.2.5 吸收率、蓄热能力等是集热蓄热部件的关键参数。对于接收辐射表面不与室外空气直接接触的集热蓄热部件,如外表面有玻璃盖板的特伦布墙(Tromb wall),为保证集热蓄热部件的使用效果,其吸收率不应低于同类基本材料(混凝土墙面0.7,黑色镀锌钢板表面0.89)。同时,为保证良好的蓄热效果,构筑物主体材料应具有较大的体积热容量及导热系数。密度大的重型材料体积热容量较大,如砖墙、混凝土墙等。对于接收辐射表面与室外空气直接接触的集热蓄热部件,其作为围护结构的一部分,需在满足建筑设计效果及建筑节能标准的前提下,综合考虑表面涂层吸收率、导热性能等参数。
3.2.6 建筑外窗宜采用内平开窗,外门窗应有良好的气密、水密及抗风压性能,气密性等级不应低于8级、水密性等级不应低于6级、抗风压性能等级不应低于9级。
3.2.7 严寒地区建筑南向外窗的遮阳措施不应降低冬季日照得热;寒冷地区建筑东、西、南向外窗的遮阳措施应兼顾冬季日照得热及夏季遮阳的要求,通过模拟计算,优化设置。
▼ 展开条文说明
3.2.7 严寒和寒冷地区的釆暖能耗在全年建筑总能耗中占主导地位,太阳辐射可降低冬季釆暖能耗,但也会增加夏季空调能耗,因此应根据各地区的不同气候条件,综合考虑遮阳措施对冬夏季能耗的影响。
3.2.8 建筑外门窗宜设置可移动外保温遮阳装置。
▼ 展开条文说明
3.2.8 外门窗的可移动保温遮阳装置是有良好节能效果的设施,可人工手动操作启闭,但在有条件时,宜优先采用自动控制启闭,夜间应覆盖门窗,日间有太阳辐照应移开遮阳装置。
3.3 太阳能供热采暖系统
3.3 太阳能供热采暖系统
3.3.1 太阳能供热采暖系统应由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热或换热设备集合构成。
▼ 展开条文说明
3.3.1 本条规定了构成太阳能供热采暖系统的分系统和关键设备。其中,太阳能集热系统由太阳能集热器、循环管路、泵或风机等动力设备和相关附件组成;蓄热系统主要包括贮热水箱、蓄热水池、地埋管土壤蓄热系统、相变蓄热或卵石蓄热堆等蓄热装置和管路、附件;末端供热釆暖系统主要包括热媒配送管网、散热器、风机盘管等设备和附件;其他能源辅助加热或换热设备是指使用电、燃气等常规能源的锅炉和换热器等设备。
3.3.2 太阳能供热釆暖系统分类应符合表3.3.2的规定。

▼ 展开条文说明
3.3.2 按不同的工作温度,太阳能热利用可划分为:低温、中温和高温利用。我国太阳能热利用技术领域达成的共识是:工作温度低于100℃为低温利用,工作温度100℃~250℃为中温利用。依据目前常规供热采暖的实际应用状况,系统工作温度大多低于100℃,故太阳能供热釆暖属低温利用;但如是全年利用的太阳能供热釆暖空调系统,则可属于中温利用。
通常情况下的太阳能供热采暖系统,釆用非聚光型太阳能集热器即可;但在投资条件较好、兼有夏季空调制冷功能时,也可釆用属中温利用的聚光型太阳能集热器;太阳能热电联产系统则需要采用高温聚光型太阳能集热器。
虽然在太阳能供热采暖系统中可以使用的太阳能集热器种类很多,但按集热器的工作介质划分,均可归到空气和液体工质两大类中,这两大类集热器在太阳能供热采暖系统中所使用的末端采暖系统类型、蓄热方式和主要设计参数等有较大差别,适用的场合也有所不同,在进行太阳能供热采暖系统选型时,需要根据使用要求和具体条件选用适宜类型的太阳能集热器。当然,工作介质相同的太阳能集热器,其材质、结构、构造和规格、尺寸等参数不同时,其性能参数也会有所不同,但不同点只是在参数的量值上有差别,不会影响供热釆暖系统的选型,因此,按选用的太阳能集热器工质种类划分系统类型时,可归为空气和液体两大类型。
太阳能集热系统的换热运行方式和系统安装使用地点的气候、水质等条件和系统的初投资等经济因素密切相关。由于太阳能供热采暖系统的功能是兼有釆暖和热水,所以液体集热器通常釆用的换热运行方式是间接式太阳能集热系统;但我国是发展中国家,为降低系统造价,在气候相对温暖和软水质的地区,系统规模较小时,也可以釆用直接式太阳能集热系统。而釆用空气集热器的系统则大多为直接式系统。
太阳能供热釆暖系统需要安装的太阳能集热器面积数量较大,特别是大、中型区域太阳能供暖热力站;我国人口稠密,在通常情况下,建筑物可能会没有足够的外围护结构面积可用于安装集热器;因此,在有条件地区(即拥有较大面积空闲土地的地区),将太阳能集热器直接安装在地面上是最好的解决办法,不需考虑与建筑的一体化结合,施工难度也较小。直接安装在地面上的太阳能集热系统又可称为太阳能集热场。
太阳能的不稳定性决定了太阳能供热釆暖系统须设置相应的蓄热装置,具有一定的蓄热能力,从而保证系统稳定运行,并提高系统节能效益;虽然目前国内基本上是应用短期蓄热系统,但国外已有大量的季节蓄热太阳能供热采暖系统工程实践和十多年的工程应用经验,技术成熟,太阳能可替代的常规能源量更大,可以作为我们的借鉴;因此,将短期蓄热和季节蓄热两种太阳能供热釆暖系统都包括在本标准中。
应根据系统的投资规模和工程应用地区的太阳辐照资源和气候特点选择蓄热系统,一般来说,气候干燥、阴、雨、雪天较少和冬季气温较高地区可用短期蓄热系统,选择蓄热周期较短的蓄热设备;而冬季寒冷、夏季凉爽、不需设空调系统的地区,更适宜选择季节蓄热太阳能供热采暖系统,以利于系统全年的综合利用。
户式太阳能供热釆暖系统的釆暖用户是单栋建筑或建筑中的单个住户,系统规模较小,供热管网系为该栋建筑或住户单独设置;区域太阳能供热采暖系统的采暖用户则是多栋建筑或整个住宅小区等,系统规模较大,由设置的集中供热管网为该区域内的全部建筑供暖。
3.3.3 太阳能供热釆暖系统中的其他能源辅助加热或换热设备及其所使用的常规能源种类,应根据当地能源特点和经济发展水平进行选择。
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3.3.3 太阳能是间歇性能源,在系统中设置其他能源辅助加热或换热设备,其目的是既要保证太阳能供热采暖系统稳定可靠运行,又要降低系统的规模和投资,否则将造成过大的集热、蓄热设备设施和过高的初投资,在经济性上是不合理的。
辅助热源应根据当地条件,选择城市热网、电、燃气、燃油、工业余热或生物质燃料等。加热或换热设备选择各类锅炉、换热器和热泵等,做到因地制宜、经济适用。对选用辅助热源的种类没有限制,但应和当地使用的实际能源种类相匹配,特别是要与设置太阳能供热采暖系统建筑物用于其他用途的常规能源类型和设备相匹配或一致。应特别重视城市中工业余热的利用,以及乡镇、农村中的生物质燃料应用。
3.3.4 其他能源辅助加热或换热设备的综合性能应符合国家现行标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736、《公共建筑节能设计标准》GB 50189和《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26的相关规定。
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3.3.4 在国家现行标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736、《公共建筑节能设计标准》GB 50189和《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26中,均对釆暖热源的适用条件和使用的常规能源种类作出了规定,除了保证技术上的合理性之外,另一重要原因是为满足建筑节能的要求。例如,国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015中的第4.2.2条强制性条文:“除符合下列条件之一外,不得采用电直接加热设备作为供暖热源:(5种条件略)”,对采用电热锅炉等设备作出了限制规定;太阳能供热釆暖系统是以节能为目标,更应该严格遵守。
此外,太阳能供热采暖系统中使用的其他能源加热或换热设备和常规釆暖系统中的热源设备没有区别,为满足建筑节能的要求,相关标准中对采暖系统的热源性能——例如锅炉额定热效率等作出了规定。为提高整体效益,太阳能供热釆暖系统在选择其他能源加热或换热设备时,同样需遵守。
3.3.5 太阳能供热采暖系统应设置能量计量装置,且应分别计量太阳能集热系统得热量、辅助热源供热量、系统供热量、系统水泵和风机耗电量等能量参数。
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3.3.5 我国已全面推进供暖热计量和供暖收费改革,太阳能供热釆暖作为一项节能新技术进入采暖市场,更应认真执行国家的政策要求;此外,只有通过对系统性能的监测分析,才能筛选出有良好节能效益的优质工程,奖优罚劣,促进太阳能热利用技术的健康发展。所以,要求太阳能供热釆暖工程在系统中设计安装用于监测系统能量——包括太阳能集热系统得热量、系统供热量、辅助热源供热量、系统水泵、风机耗电量等的计量装置。
3.3.6 太阳能热电联产系统的供热半径应由技术经济分析确定,且不宜大于4.0km。
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3.3.6 太阳能热电联产系统本身的投资较大,如果输热距离过长,将使热网投资进一步增加,降低供热的经济性,如果远离热用户,压降和温降过大,又会降低供热质量,因此,本条规定太阳能热电联产系统应尽量靠近负荷中心,同时对供热半径提出了要求。
3.3.7 太阳能热电联产系统应设置换热机房,并应通过换热器进行间接供热。
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3.3.7 本条规定了太阳能热电联产系统换热机房的设置。换热机房应设供热量、燃料消耗量、补水量、耗电量的计量表具,有条件时,循环水泵电量宜单独计量。应根据太阳能热电联产系统的平均工作温度进行换热器的选型,防止换热器选型过大。
3.3.8 当太阳能热电联产系统的热力网采用热水为供热介质时,管网设计压力不应大于2.5MPa,设计温度不应大于200℃;当采用蒸汽为供热介质时,管网设计压力不应大于1.6MPa,设计温度不应大于350℃。
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3.3.8 本条规定了太阳能热电联产供热采暖系统适用的供热介质参数。虽然太阳能热发电的工作温度很高,但目前我国已进行过约200℃高温水热力网的试验工作,技术上是可行的,故本标准将热水热力网供热介质参数的适用范围定为:温度不高于200℃,工作压力不高于2.5MPa(200℃热水对应的饱和蒸汽压力约为1.56MPa)。而城镇蒸汽热力网的供热介质参数,目前我国一般为压力不高于1.3MPa,温度不高于300℃,可以满足一般工业用户的要求。
059'>《太阳能供热采暖工程技术标准[附条文说明]》GB 50495-2019 引用标准名录
引用标准名录
1 《建筑给水排水设计规范》GB 50015
2 《电气装置安装工程 电缆线路施工及验收标准》GB 50168
3 《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》GB 50169
4 《工业设备及管道绝热工程质量验收规范》GB 50185
5 《公共建筑节能设计标准》GB 50189
6 《屋面工程质量验收规范》GB 50207
7 《建筑给水排水及釆暖工程施工质量验收规范》GB 50242
8 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243
9 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300
10 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303
11 《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366
12 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736
13 《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T 50801
14 《太阳能空气集热器技术条件》GB/T 26976
15 《平板型太阳能集热器》GB/T 6424
16 《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175
17 《真空管型太阳能集热器》GB/T 17581
18 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26
自2022年4月1日起废止的条文
