1總則
1.0.1為貫徹落實《中華人民共和國節約能源法》和《中華人民共和國可再生能源法》,促進太陽能在北京地區的利用,使太陽能熱水系統安全可靠、性能穩定、與建筑物周圍環境協調統一,規范太陽能熱水系統施工、調試和驗收,制定本標準。
1.0.2本標準適用于北京地區民用建筑中應用的太陽能熱水系統和家用太陽能熱水器。北京地區太陽能熱水地板輻射供暖系統可參照本標準。
1.0.3太陽能熱水系統除滿足本標準外,還應符合國家及北京市現行有關標準的規定和要求。
凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB/T 6424《平板型太陽集熱器技術條件》
GB 12936.1~12936.2《太陽能熱利用術語》
GB/T 17049-2005《全玻璃真空太陽集熱管》
GB/T 17219-1998《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》
GB/T 17581《真空管太陽集熱器》
GB/T 19141-2003《家用太陽能熱水系統技術條件》
GB/T 20095《太陽能熱水系統性能評定規范》
GB 50057-94《建筑物防雷設計規范》(2000版)
GB 50185《工業設備及管道絕熱工程質量檢驗評定標準》
GB 50205《鋼結構工程施工質量驗收規范》
GB 50207《屋面工程質量驗收規范》
GB 50242《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》
GB 50303《建筑電氣工程質量驗收規范》
GB 50352-2004《民用建筑設計通則》
GB 50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》
DBJ/T 01-49-2000《低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程》
2術語
2.0.1日照間距sunshine distance
為保證在規定的日照標準日(冬至日或大寒日)的有效日照時間,前后兩棟建筑物之間規定的距離。
2.0.2太陽能熱水系統solar water heating system
把太陽能轉換成熱能以加熱水并輸送至各用戶所必須的完整系統裝置。通常包括太陽集熱器、貯水箱、泵、連接管道、支架和其它零部件,以及控制系統和必要時配合使用的輔助熱源。
2.0.3太陽能集熱器總面積gross area of solar collector
整個集熱器的最大投影面積,不包括那些固定和連接傳熱工質管道的組成部分。
2.0.4集熱器傾角tilt angle of collector
太陽能集熱器與水平面的夾角。
2.0.5太陽能保證率solar fraction
系統中由太陽能部分提供的熱量占系統總負荷的百分率。
2.0.6(集熱器)瞬時效率(collrctor)instantaneous efficiency
穩態或準穩態下,規定時段(常為5~15min)內,傳熱工質從太陽能集熱器獲得的能量與同時入射在集熱器采光面上的太陽輻照能量之比。
2.0.7(集熱器)總熱損系數(collrctor)overall heat loss coefficient
集熱器中吸熱體對環境空氣的平均傳熱系數。單位為w/(m2·k)
2.0.8熱水地板輻射供暖系統hot water floor radiant heating system
以不高于60℃的熱水做熱媒,將加熱管埋設在地板中的低溫輻射供暖系統。
3設計原則要求
3.0.1太陽能熱水系統設計應納入建筑工程設計,統一規劃、同步設計,并應符合國家有關標準的要求。
3.0.2太陽能熱水系統應根據建筑物的使用功能和用戶的用水要求統籌設計,并宜與建筑物和周邊環境協調統一。
3.0.3太陽能熱水系統應滿足安全、實用、美觀、運行可靠的原則,并應便于安裝、維護、保養和使用。
3.0.4熱水系統應有水溫顯示裝置,必要時應安裝水溫控制裝置。
3.0.5集熱器周圍應有防止熱水泄漏燙傷人的措施。
3.0.6貯水箱的安裝位置應滿足載荷要求,水箱基座要注意保證絕熱性能,避免熱橋散熱。
3.0.7太陽能熱水系統的集熱器總面積、集熱器傾角和前后排間距等參數宜按表3.0.7中數值選用。
3.0.8在既有建筑上增設或改造已安裝的太陽能熱水系統,必須經建筑結構輩全復核,并應滿足建筑結構及其他相應的安全性要求。
3.0.9建筑物上安裝太陽能熱水系統,不得降低相鄰建筑的日照標準。
4施工準備
4.1設備材料技術要求
4.1.1集熱器應符合相關國家標準規定的要求:
1真空管太陽集熱器應符合GB/T 17581《真空管太陽集熱器》規定的要求。
2平板型太陽集熱器應符合GB/T 6424《平板型太陽集熱器技術條件》規定的要求。
4.1.2貯水箱材料應符合現行國家標準GB/T 17219-1998《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》規定的要求。
4.1.3太陽能熱水系統使用的管材及附件、電線電纜、鋼材、防腐材料、保溫材料等均應符合相關的國家標準及設計要求,并提供相應的質量合格證明文件。
4.2施工基本規定
4.3技術準備
4.3.1熟悉施工圖紙、技術交底、安全交底等。
4.3.2了解材料種類、設備要求。
4.3.3了解特殊施工要求。
5系統施工
5.1施工工藝流程圖
5.2基座制作
5.2.1太陽能熱水系統基座包括集熱器基座和水箱基座兩部分,兩種基座都應與建筑主體結構連接牢固。
5.2.2基座可以是現澆混凝土結構形式、鋼結構形式、預制件形式等。
5.2.3現澆混凝土結構基礎中的預埋件應與基座緊密結合,不得有空隙。
5.2.4現澆混凝土基座在平屋面的結構可參考圖5.2.4-1,在坡屋面的結構可參考圖5.2.4-2。
5.2.5在屋面結構層上現場施工的基座,施工完畢后應與結構層一起做防水處理,并應符合現行國家標準GB 50207《屋面工程質量驗收規范》的規定。
5.2.6采用預制件基座時,應在屋面擺放平整、布局合理,并與建筑連接牢固,做好屋面防水層。
5.2.7鋼基礎或混凝土基礎中的預埋件在集熱器安裝前應作防腐處理。
5.2.8基座施工的一般步驟:
1定標-根據圖紙找出關鍵點的位置;
2畫線-根據施工圖紙畫出橫向和縱向軸線,定出各基座的中心位置;
3安裝模板;
4定標高-保證各基座的頂面在同一水平高度上;
5澆注混凝土安裝預埋件;
6混凝土養護。
5.3鋼結構支架安裝(珩架)
5.3.1太陽能熱水系統的鋼結構支架及材料應符合設計要求,鋼結構支架的焊接應滿足現行國家標準GB 50205《鋼結構工程施工質量驗收規范》的要求。
5.3.2鋼結構支架應牢固焊接在基座上或基座的預埋件上,位置準確,角度一致。
5.3.3鋼結構支架應與建筑物防雷接地牢固焊接。如鋼結構支架高度超過建筑物避雷網(帶),應按現行國家標準GB 50057-94《建筑物防雷設計規范》(2000版)制作安裝接閃器。
5.3.4根據建筑物實際情況,鋼結構支架應采取抗風措施。
5.3.5鋼結構支架焊接完畢后,應按現行國家標準的要求進行防腐蝕處理。
1鋼結構的防腐處理一般采用涂裝防銹漆和保護面漆的涂裝處理工藝。
2涂裝前鋼材表面的防銹處理應符合設計要求及國家現行有關標準的規定。處理后的鋼材表面不應有焊渣、焊疤、灰塵、油污、水和毛刺等缺陷。
3涂裝時的環境溫度和相對濕度應符合涂料產品說明書的要求。當產品說明書無要求時,環境溫度宜在5~38℃之間,相對濕度不應大于85%。涂裝時構件表面不應有結露,涂裝后4h內應保護免受雨淋。
4涂料的涂裝遍數、涂層厚度均應符合設計要求。當設計對涂層厚度無要求時,涂層干漆膜總厚度:室外應為150μm,室內應為125μm,其允許偏差為-25μm。每遍涂層干漆膜厚度的允許偏差為-5μm。
5.4集熱器安裝
5.4.1集熱器應與鋼結構支架連接牢固,且要留出檢修保養通道。
5.4.2集熱器與集熱器之間的連接宜采用柔性連接方式,做到無泄漏。
5.4.3所有集熱器安裝完畢后應進行檢漏試驗。
5.4.4真空管集熱器的聯集管(聯箱)安裝完畢后才能安裝真空管。
5.4.5為達到防凍目的所采用的排空系統,應保證集熱器中的傳熱工質順利排空。
5.5貯水箱安裝
5.5.1貯水箱應與其基座牢固連接。
5.5.2貯水箱四周應留有檢修通道,頂部應留有檢修口,周圍應有排水措施,水箱排水時不應積水。
5.5.3貯水箱應做接地處理。如果貯水箱是金屬的,而且放在樓頂應符合GB 50057-94《建筑物防雷設計規范》(2000版)的有關標準,直接與防雷網(帶)連接。如原建筑無防雷措施時,應做好防雷接地。
1貯水箱的接地可以利用下列自然接地體。埋設在地下的沒有可燃及爆炸物的金屬管道、金屬井管、與大地有可靠連接的建筑物的金屬結構。
2接地裝置宜采用鋼材。接地裝置的導體截面積應符合熱穩定和機械強度的要求,但不應小于表5.5.3所列規格。
3接地體的連接應采用焊接,焊接必須牢固無虛焊,連接到水箱上的接地體應采用鍍鋅螺栓或銅螺栓連接。
5.5.4開式貯水箱應做檢漏試驗,檢漏合格后才能進行保溫施工。
5.5.5閉式水箱應作承壓試驗。
5.6管道安裝
5.6.1太陽能熱水系統的管道安裝應滿足現行國家標準GB 50242《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》的規定。
1熱水系統的管道材料應采用適應熱水要求的復合管、金屬管、塑料管等;
2管道坡度應符合設計規定,排空系統不得有反坡存在;
3溫度控制器及閥門應安裝在便于觀察和維護的地方;
4管道的最低處應安裝泄水裝置,最高點應設排氣閥或排氣管;
5熱水供應管道應盡量利用自然彎補償冷熱伸縮,直線段過長則應放置補償器,補償器形式、規格、位置應符合設計要求,并按有關規定進行預拉伸。
5.6.2鋼管不銹鋼管及鋼型管管道水平安裝的支、吊架間距
5.6.6太陽能熱水系統總進水管道必須加裝過濾及止回裝置。
5.6.7承壓管道應做水壓試驗,試驗壓力應滿足相應規范及設計要求;非承壓管道應做灌水試驗,在確認無泄漏后再做管道保溫施工。
5.6.8太陽能熱水地板輻射供暖系統中的管道敷設施工應符合北京市標準DBJ/T 01-49-2000《低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程》的規定。
5.7保溫施工
5.7.1太陽能熱水系統所有管道和設備均應做好保溫處理。
5.7.2系統保溫施工應按國家標準GB 50185《工業設備及管道絕熱工程質量檢驗評定標準》的規定執行。
5.7.3當系統介質溫度在100℃以下時,可按表5.7.3中數據選擇保溫層厚度,保溫層外包敷保護層。
5.8電氣與控制系統
5.8.1在電纜進入建筑物、穿越樓板及墻壁處,從溝道引至電桿、設備、墻外表面或屋內行人容易接近處等,電纜應有一定機械強度的保護管或加裝保護罩。電纜線路的施工應符合現行國家標準GB 50168《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范》的規定。
5.8.2其他電氣設備的安裝應符合現行國家標準GB 50303《建筑電氣工程質量驗收規范》的規定。
5.8.3所有電氣設備都要做接地處理。電氣接地裝置應按現行國家標準GB 50169《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》的規定執行。
5.8.4各種傳感器的接線應牢固并做屏蔽處理。
5.8.5輔助熱源系統中直接加熱的電熱管的安裝,應符合現行國家標準GB 50303《建筑電氣安裝工程施工質量驗收規范》的相關要求。
6系統調試
6.1一般規定
6.1.1系統安裝完成投入使用前,必須進行系統調試,調試所需的水、電應滿足設計要求。
6.1.2系統調試包括設備單機調試和系統聯動調試。設備單機調試合格后進行系統聯動調試。
6.1.3設備單機調試應包括水泵、閥門、電磁閥、電氣及自動控制設備、監控顯示設備、輔助加熱設備等。
6.1.4系統聯動調試應按照實際運行工況進行。
6.1.5系統安裝完畢后應進行沖洗工作,沖洗包括管道沖洗和水箱沖洗,應保證沖洗的管道和水箱沒有任何雜質和污染物,水質干凈,無色無味。
6.2設備單機調試
6.2.1水泵安裝方向應正確。通電調試前,應保證水泵的進口端已經注滿水;水泵運轉時,檢查水泵轉動方向是否正確。在設計負荷下連續運轉不小于2h,無異常震動和聲響,各密封處不得泄露,緊固連接部位不應松動。電機的電流和功率不超過額定值,溫度在正常范圍內。
6.2.2電磁閥安裝方向必須正確。手動通斷電試驗時,電磁閥應開啟正常,動作靈敏,密封嚴實,無異常震動和聲響。
6.2.3電氣裝置接線必須正確。斷流容量、過壓、欠壓、過流保護等整定值應符合規定值。
6.2.4溫度、溫差、水位、時鐘等監控顯示設備應動作靈敏、顯示準確。
6.2.5各種安全保護裝置和自動控制裝置應動作靈敏,工作可靠。
6.2.6各種閥門應啟閉靈活,關閉嚴密。
6.2.7各種輔助加熱設備應工作正常、穩定,符合設計要求。
6.3系統聯動調試
6.3.1調整水泵控制閥門,使系統循環的流量和揚程滿足設計要求。
6.3.2調整電磁閥控制閥門,使電磁閥的閥前閥后壓力滿足設計要求。
6.3.3調整溫度、溫差、水位、光照、時間等控制儀的控制區間或控制點,使各種控制儀的工作參數滿足設計要求。
6.3.4調整各個分支回路的調節閥門,使各回路流量平衡。
6.3.5調試輔助加熱系統,檢查系統是否正常啟動和停止,并在滿足定溫出水功能的前提下,確保優先使用太陽能加熱,以使輔助熱源的消耗量最少。
6.4系統試運行
在系統聯動調試完成后,系統應連續試運行3d,并達到設計要求。
7系統驗收
7.1一般規定
7.1.1新建建筑的太陽能熱水系統驗收應作為分部工程納入建筑整體驗收程序。
7.1.2太陽能熱水系統工程由若干個分項工程組成,可根據工程施工特點分項進行驗收。分項工程驗收應由建設單位項目負責人組織施工單位專業質量(技術)負責人和監理等人員進行驗收。
7.1.3分項工程又分為若干個工序。對于影響工程安全和系統性能的工序,必須在本工序驗收合格后方可進入下一道工序的施工。
7.2質量驗收
7.2.1各種設備和部件應符合國家相關產品標準的規定及設計要求,并具有質量合格證明文件。
7.2.3在前一道本工序驗收合格后方可進入下一道工序施工的工序包括以下部分:
1在太陽集熱器就位前進行支架承重和固定地基的驗收;
2在水箱就位前進行水箱承重和固定地基的驗收;
3在水箱保溫前進行水箱檢漏的滿水試驗;
4在管道保溫前進行管道水壓試驗;
5在隱蔽工程隱蔽前進行隱蔽驗收。
7.2.4系統試運行后,應進行水質檢驗,從系統取出的熱水應無鐵銹、異味或其它不衛生的物質。
7.2.5質量檢驗工作應在施工過程中進行,檢驗合格后方可進行系統竣工驗收。
7.3竣工驗收
7.3.1系統移交建設單位前,應進行竣工驗收。竣工驗收應由建設單位組織并與施工、設計和監理等有關單位聯合進行。
7.3.2系統試運行后,必要時可進行熱性能檢驗。系統熱性能檢驗需要有資質的專業檢測機構進行檢測,由建設單位組織,設計、施工和監理等單位配合,并應按國家標準GB/T 20095《太陽能熱水系統性能評定規范》規定的方法進行。系統的熱性能應滿足標準規定的指標要求。
7.3.3所有驗收應做好記錄,簽署驗收文件,并保存歸檔。
7.3.4系統竣工驗收應提交下列資料:
1設計文件及其變更證明文件和竣工圖;
2主要材料、設備、成品、半成品、儀器儀表的質量合格證明文件或檢驗資料,若為進口設備、材料還應有商檢合格證明文件;
3系統分項工程質量檢驗記錄;
4隱蔽工程驗收記錄;
5系統水壓試驗及沖洗記錄;
6系統調試記錄及試運行報告;
7系統水質檢驗記錄;
8系統熱性能檢驗記錄;
9系統使用維護說明書;
10其它需要提交的資料。