太陽能與空氣源熱泵熱水系統應用技術規程畢業論文-wenkub.com

　 　

【正文】 有些廠商為縮小安裝位置，采取捆扎式集合布置的方式，甚至在塑料管體系52中采用集中發泡的形式保溫，這給以后的管道維修更帶來了麻煩，不符合建筑給水排水管道布置的基本原則，因此提出了本條的要求。同時住宅建筑應根據產品的特點并結合相關規范要求合理配置空氣源熱泵水泵機組的輸入功率和水箱容積。當高層建筑要求熱水系統需統一時，可采用半集中式、集中式太陽能熱水系統或家用型空氣源熱泵熱水系統。以小區或建筑組團為系統規模的大型集中式太陽能熱水系統由于管線總長度較長（尤其是室外埋地管線） ，熱損失總量相對較大；同時集熱器要求集中布置，難度較大。集中式、半集中式太陽能熱水系統的優點是集中管理，運行易于控制，系統較大，同時使用系數變小更易于發揮系統的調節能力，設備總容量的配置可大大縮小。該系統可用于樓層數較少、垂直管線較短且易布置的多層民用建筑。別墅排屋類住宅中也可以采用承壓式家用空氣源熱泵熱水系統或空氣源熱泵輔助的太陽能熱水系統。另一方面，別墅的外立面要求較高，整體式太陽能熱水器與屋面相結合的處理相對比較困難。在冬季較溫暖又普遍使用地面水作為水源、水質較軟（原水總硬度不大于 150mg/L）的區域，可以采用直接加熱系統。因采用間接加熱方式，一次傳熱工質可以采用防凍液防止寒冷季節管道凍裂，同時由于傳熱工質的硬度易于控制，可以有效地防止結垢。直流式系統也可稱為定溫放水系統。強制循環系統運行可采用溫差控制、光電控制及定時器控制等方式。自然循環系統是僅利用傳熱工質內部的溫度梯度產生的密度差進行循環的太陽能熱水系統。集中集熱、分散儲熱的半集中式太陽能熱水系統，管路相對較少，且由于輔助加熱和儲熱單元都在各戶室內，管理和維護較簡單。但因其分散，會造成太陽能熱水系統對太陽能光熱資源的利用不充分，即在同一單元中會出現有些家庭儲熱水箱（罐）中的熱水因長時間不用而閑置冷卻，而另一些家庭卻因熱量47不夠用而不得不采用輔助能源強行加熱，造成能源消耗增大。分散集熱、分散儲熱的分散式太陽能熱水系統，指采用分散的太陽能集熱器和分散的儲熱水箱（罐）供給各個用戶所需熱水的小型系統，也就是通常所說的家用太陽能熱水器；集中集熱、分散儲熱的半集中式太陽能熱水系統，指采用集中的太陽能集熱器和分散的儲熱水箱（罐）供給一幢建筑物所需熱水的系統；集中集熱、集中儲熱的集中式太陽能熱水系統，指采用集中的太陽能集熱器和集中的儲熱水箱（罐）供給一幢或幾幢建筑物所需熱水的系統。因此，坡屋面上安裝的太陽能熱水系統，應采用水箱與集熱器分離的分離式系統，可以根據使用條件選擇是否承壓和強制循環。此外，坡屋面上設置的整體（背包）式太陽能熱水系統，水箱往往明露設置，對建筑屋面景觀影響較大。因鋼質固定支架長年暴露在日曬雨淋的環境中，一旦維護不善，極可能在臺風等災害天氣的觸發下發生支架垮塌，圓形水箱沿坡屋面滾落造成嚴重的安全事故，國內已發生多起類似案列。如不設輔助加熱設備，可按如下方式選定熱泵：首先確定年平均水溫和冬季的水溫差值，冬季取 5℃，全年平均取 15℃，熱水溫度按 55℃設計，兩者的熱量差值應為：(555)/(5515)= 倍；而空氣源熱泵熱水系統全年平均的 COP 值取 ，冬季取 ，兩者的配置差值為 。太陽能和空氣源熱泵熱水系統應與使用所在地的太陽能資源、氣候特征相適應，在保證系統全年安全、穩定運行的前提下，選擇的系統性價比最高。42 太陽能和空氣源熱泵熱水系統的組成部件在材料、技術要求以及系統設計、安裝、驗收等方面均有相關的產品標準，因此系統首先應符合這些標準的要求。 本條規定了本規程的適用范圍。自條例發布以來，我省的太陽能和空氣源熱泵熱水系統均得到快速發展。37 附錄 B 浙江省各地月平均水溫表湖州 嘉興 杭州 紹興 金華 衢州 麗水 舟山 寧波 臺州 溫州1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 注：本表數據根據各地多年實測水溫數據整理。 天，kJ/ ㎡36附錄 A 浙江省主要地市相關氣象數據表湖州 嘉興 杭州 紹興 金華 衢州 麗水 舟山 寧波 臺州 溫州 淳安緯度(176。 工程驗收合格后，施工單位應將驗收資料整理成冊。 系統調試正常后，應對系統進行不少于 3 天的連續試運行觀察，觀察各設備是否運行正常、各系統的聯動協調是否正常，并記錄系統的產熱水量、熱水溫度等主要指標。 系統調試、試運行 系統安裝完畢投入使用前，必須進行系統調試，使各項功能34符合設計要求。 系統安裝完畢后，在設備及管道保溫前，非承壓管路系統和設備應做灌水試驗。33 所有正常不帶電的金屬部件應作接地處理，接地裝置的施工應符合現行國家標準《電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗收規范》（GB 50169）的相關規定。 輔助加熱設備應由取得相關安裝資質的專業人員負責安裝，安裝時應符合相關要求，確保安全。結冰地區還應采取適當的防凍保護措施。 管道支架、托架及吊架的設置應符合《建筑機電工程抗震設計規范》 （GB50981）的相關要求。31 各類閥門的材質及型號應符合《建筑給水排水設計規范》（GB50015）的相關規定。法蘭對接應平行，螺栓長度應一致，螺母在同側均勻擰緊。 熱水管應作保溫，保溫層厚度經計算確定。太陽能集熱循環系統應采用銅管或不銹鋼管。 主機進水管必須做好保溫措施，以防止熱量損失和冷凝水的形成。機組應與設備基礎牢靠固定。平板集熱器與支架的固定件和固定部位應有足夠的強度。鋼板焊接的儲熱水箱（罐） ，應作防腐處理。 儲熱水箱（罐）安裝 儲熱水箱（罐）擺放位置應正確，確保底座受力均衡分布到基礎上。 至少應有 100mm 高度的安裝水平基礎，基礎平面不得出現積水現象。 所有材料、設備進場時應對品種、規格、外觀等進行驗收，28并應經監理單位或建設單位核查確認。施工人員應具備相應的技術資格。 輕質填充墻不得作為儲熱水箱（罐） 、太陽能集熱器、熱泵主機、水泵等設備的支承結構。0~10176。 管線應合理布置并相對集中、整齊。 建筑設計應滿足太陽能和空氣源熱泵熱水系統安裝和維修的操作要求。 建筑設計應合理確定太陽能和空氣源熱泵熱水系統在建筑中的位置。 熱水系統的設備應處于防雷接閃器的保護范圍內，并按《建筑物防雷設計規范》 （GB 50057）的要求采取各種防雷措施。 電氣設計 電氣設計應滿足太陽能和空氣源熱泵熱水系統用電的負荷容量，安全可靠、維護方便。 輔助加熱設備應根據儲熱水箱（罐）的溫度及熱水供水溫度之間設定的溫差，按用戶需要實行分時、定溫或變溫自動控制。 太陽能和空氣源熱泵熱水系統的管道設計時應有可靠的防凍、防超溫、超壓措施。 太陽能和空氣源熱泵熱水系統的循環泵應設備用泵?？諝庠礋岜脽崴畽C組循環泵流量應根據熱泵的供熱量和循環溫差，按下式計算： （）t??rgrxCQkq?式中： qrx——空氣源熱泵熱水機組循環泵流量（L/h ） ；　 　　k——安全系數，取 ～； Qg——熱泵機組設計小時平均秒供熱量（kJ/h） ； ρr——水的密度，1kg/L ； Δt——熱泵機組的進出口溫差（℃） ，一般取 5℃。 太陽能集熱循環泵的揚程應根據克服集熱系統最大水頭損失計算確定。 A （）式中： qx——集熱循環泵流量（L/s） ； A——集熱器總面積（m 2，直接加熱系統為 Ac，間接加熱系統為 Ain） 。 采用能源塔熱泵等有效手段防止冬季運轉失效的熱水系統可不設輔助能源。 太陽能熱水系統輔助能源的加熱能力應按不計太陽能集熱器供熱能力的常規熱水系統計算，具體選型應根據現行國家標準《建筑給水排水設計規范》 （GB50015）中有關條款執行。 太陽能熱水系統應設置溫度控制措施以防系統過熱，且應保證用戶端出水溫度不大于 60℃。 家用太陽能熱水系統儲熱水箱（罐）熱損系數應小于16W/(m3d，以 55℃熱水計） ； T1——熱泵機組設計工作時間（h） 。注：部分無法按第 條計算的集中式系統可參照本公式計算。 當空氣源熱泵熱水系統采用直熱式機組時，應設置循環加熱系統保證水箱內水溫不低于設計值。 空氣源熱泵熱水系統的室外主機應在通風條件良好的屋頂、陽臺、室外平臺等處布置。定時供水時，T 1 由設計人確定；Kl——安全系數, 取 ~。d 或 L/床℃）]，查產品樣本得出；Ahx——換熱器換熱面積（m 2） ，查產品樣本得出。間接系統集熱器總面積也可按下式計算： 　　　　　　 　　　　?。?）)1(hxccinAUA????式中： Ain——間接加熱系統的太陽能集熱器總面積（m 2） ； Ac——直接加熱系統太陽能集熱器總面積（m 2） ； U ——集熱器總熱損系數[W/（m 2d）]，按附錄A 選取； ηcd——基于集熱器總面積的全日集熱效率，無量綱，具體數值根據集熱器產品的實測結果確定。 集中式的太陽能集熱器陣列，可采用強制循環方式、定溫放水的非循環方式或者強制循環與定溫放水組合的方式。cot Xs （ ）式中：D——集熱器與前方遮光物或集熱器前后排之間的最小距離（m） ； H——遮光物最高點與集熱器采光面最低點之間的垂直高差（m） ；Xs——建筑物所在地太陽高度角 (176。） ； φ——集熱器安裝地的地理緯度（176。在偏差允許范圍以外的集熱器安裝應通過日照模擬計算確定得熱量并經能效評價后實施。 太陽能和空氣源熱泵熱水系統的垂直管線不應直接明敷在建筑外墻上（設備平臺和擱板位置除外） ，且不得敷設在建筑物的風道內。 空氣源熱泵熱水系統在住宅建筑中的設計選用宜遵循下列原則：1 根據室外平臺的條件和儲熱水箱（罐）宜靠近用水點的原則選用整體式或分體式空氣源熱泵熱水系統；2 家用熱泵熱水系統宜選用承壓式空氣源熱泵熱水系統；3 以地面水為水源且水質總硬度較低的地區可選用直接加熱的空氣源熱泵熱水系統。 系統選擇 在民用建筑中宜根據供水條件和要求選用太陽能熱水系統、空氣源熱泵熱水系統：1 別墅及排屋住宅中，宜采用分離承壓式太陽能熱水系統、承壓式家用空氣源熱泵熱水系統或空氣源熱泵輔助的太陽能熱水系統；2 多層民用建筑宜選擇分散式、半集中式、集中式太陽能熱水系統或空氣源熱泵熱水系統；3 屋面資源不足的高層建筑，可采用分段供應熱水的方式部分滿足上部建筑的太陽能熱水系統的集熱要求，其余部分可采用空氣源熱泵熱水系統；4 住宅建筑中安裝的空氣源熱泵熱水系統宜選擇家用型空氣源10熱泵熱水機組。 太陽能熱水系統按被加熱水的加熱方式可分為下列兩種系統：1 太陽能集熱器直接加熱被加熱水的直接加熱系統；2 太陽能集熱器首先加熱傳熱工質，再由傳熱工質通過換熱設施加熱被加熱水的間接加熱系統。 在既有建筑上增設或改造已安裝的太陽能或空氣源熱泵熱水系統，必須經建筑結構安全復核，并應滿足建筑結構和其他相應的安全性及建筑一體化要求。73 基本規定 太陽能和空氣源熱泵熱水系統的設計應進行技術經濟比較，充分考慮用戶使用、施工安裝和維護的要求，符合節地、節能、節水、節材、安全衛生、環境保護等有關規定。 能效比（COP） coefficient of performance制熱量與輸入功率之比。 制熱量 heating capacity熱水機運行時間內提供熱水的熱量與運行時間之比。通常包括空氣源熱泵熱水機組、儲水設施、水泵、連接管及其他部件、控制系統和輔助熱源設施。 集中式太陽能熱水系統 central solar hot water supply system采用集熱器、儲熱水箱（罐）及循環管路設備共享向多個用戶提供熱水的系統。若分離式太陽能熱水系統的集熱器和儲熱水箱（罐）是連續進出水的承壓式裝置又可稱為分離承壓式太陽能熱水系統。 直流式系統 seriesconnected system4傳熱工質一次流過集熱器加熱后，進入儲熱設施或用水點的非循環太陽能熱水系統，其儲熱設施的作用僅為儲存集熱器所產生的熱水。 自然循環系統 natural circulation system利用傳熱工質內部溫度梯度產生的密度差所形成的自然對流進行循環的太陽能熱水系統。 太陽能熱水器 solar water heater以水為傳熱介質的太陽能集熱器。3 集熱器傾角 tilt angle of collector太陽能集熱器采光面與水平面之間所夾的銳角。 太陽能熱水系統 solar water heating system將太陽輻射轉換為熱能以加熱水并輸送至各用戶所必須的完整系統，通常包括太陽能集熱器、儲水設施、水泵、連接管及其他部件、控制系統和輔助熱源設施。 天（kJ/m 2