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第1章 概论1

1.1 总则1

1.2 适用范围2

1.3 太阳能供热采暖技术的现状与发展2

1.3.1 被动式太阳能采暖的发展现状2

1.3.2 主动式太阳能供热采暖的发展现状4

1.3.3 我国太阳能供热采暖技术的发展特点5

1.4 太阳能利用基本知识6

1.4.1 太阳辐照的特点6

1.4.2 太阳能量的传输7

1.4.3 到达地面的太阳辐射8

1.4.4 倾斜表面上的太阳总辐射照度11

1.4.5 太阳总辐射的直射与散射分离13

1.5 太阳能资源分布14

1.5.1 世界太阳能资源分布14

1.5.2 我国的太阳能资源分布14

本章参考文献16

第2章 被动式太阳能采暖设计17

2.1 被动式太阳能采暖的类别和工作原理17

2.1.1 直接受益式17

2.1.2 集热蓄热墙式18

2.1.3 集热墙式19

2.1.4 附加阳光间式20

2.1.5 屋顶集热蓄热式21

2.1.6 组合式太阳房22

2.1.7 被动太阳能供暖方式的确定22

2.2 被动式太阳能采暖的规划与建筑设计23

2.2.1 选址和场地总平面规划23

2.2.2 建筑设计24

2.2.3 建筑保温与蓄热28

2.2.4 夏季遮阳与围护结构隔热35

2.3 被动式太阳能采暖热工设计37

2.3.1 热工设计的目的和基本原则37

2.3.2 热工设计的计算模型38

2.3.3 热工设计方法41

2.4 被动式太阳能采暖建筑的主要构造做法和运行维护43

2.4.1 主要构造做法43

2.4.2 运行与维护管理46

2.5 被动式太阳能采暖的效益和性能评估47

2.5.1 热性能评估47

2.5.2 节能效益评估49

本章参考文献50

第3章 太阳能供热采暖负荷分析51

3.1 太阳能供热采暖系统的负荷特性51

3.1.1 太阳能供热负荷特性51

3.1.2 太阳能采暖负荷特性51

3.2 太阳能供热采暖对建筑物围护结构的热工性能要求52

3.2.1 严寒和寒冷地区52

3.2.2 夏热冬冷地区53

3.2.3 夏热冬暖地区54

3.3 太阳能供热采暖系统的热负荷55

3.3.1 太阳能集热系统负担的采暖热负荷55

3.3.2 建筑物的采暖热负荷57

3.3.3 被动太阳能得热对供暖负荷的影响57

3.3.4 太阳能集热系统的热水供应负荷58

附录59

附录3-1 严寒（A）区公共建筑围护结构热工性能参数限值59

附录3-2 严寒（B）区公共建筑围护结构热工性能参数限值59

附录3-3 寒冷地区公共建筑围护结构热工性能参数限值60

附录3-4 严寒（A）区居住建筑围护结构热工性能参数限值60

附录3-5 严寒（B）区居住建筑围护结构热工性能参数限值61

附录3-6 严寒（C）区居住建筑围护结构热工性能参数限值61

附录3-7 寒冷（A）区居住建筑围护结构热工性能参数限值62

附录3-8 寒冷（B）区居住建筑围护结构热工性能参数限值62

附录3-9 夏热冬冷地区公共建筑围护结构热工性能参数限值63

附录3-10 夏热冬暖地区公共建筑围护结构热工性能参数限值63

附录3-11 夏热冬暖地区北区居住建筑外窗的传热系数限值63

附录3-12 严寒和寒冷地区主要城市的居住建筑物耗热量指标64

附录3-13 60℃热水水温下的热水用水定额71

附录3-14 不同热水温度下的热水用水定额72

附录3-15 冷水计算温度73

附录3-16 卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温74

本章参考文献75

第4章 太阳能集热器76

4.1 太阳能集热器的类型与特点76

4.1.1 太阳能集热器的分类76

4.1.2 太阳能集热器的基本构造与特点76

4.1.3 太阳能集热器的三类面积定义及计算方法86

4.2 太阳能集热器的技术要求88

4.2.1 太阳能集热器的热性能89

4.2.2 太阳能集热器的光学性能91

4.2.3 太阳能集热器的力学性能92

本章参考文献93

第5章 主动式太阳能供热采暖系统的类型与特点94

5.1 系统分类94

5.1.1 按所使用的太阳能集热器类型分类94

5.1.2 按系统的运行方式分类94

5.1.3 按所使用的末端采暖系统分类95

5.1.4 按蓄热能力分类95

5.2 系统的构成与特点96

5.2.1 液态工质集热器短期蓄热太阳能供热采暖系统96

5.2.2 空气集热器短期蓄热太阳能供热采暖系统96

5.2.3 液态工质集热器跨季节蓄热太阳能供热采暖系统97

5.3 典型太阳能供热采暖系统的工作原理（图）97

5.3.1 软水质地区独户太阳能供热采暖系统97

5.3.2 硬水质地区独户太阳能供热采暖系统99

5.3.3 集中集热—分散用热太阳能供热采暖系统101

5.3.4 集中大型太阳能供热采暖系统102

5.3.5 太阳能与土壤源热泵综合应用系统102

本章参考文献105

第6章 主动式太阳能供热采暖系统的技术要求106

6.1 总则106

6.1.1 系统功能106

6.1.2 系统与建筑的结合110

6.1.3 系统运行性能111

6.1.4 系统维护管理114

6.2 系统部件115

6.2.1 热交换器115

6.2.2 蓄热装置115

6.2.3 泵与风机117

6.2.4 管道118

6.2.5 阀门与附件118

6.2.6 控制系统与元件119

6.2.7 其他能源辅助加热／换热设备120

6.3 系统热计量121

6.3.1 太阳能集热系统热计量121

6.3.2 采暖热计量121

6.3.3 热水计量122

6.3.4 计量设备选型与设置122

附录124

附录6-1 生活饮用水水质标准124

附录6-2 聚乙烯（PE）管外径及公称壁厚126

附录6-3 聚丁烯（PB）管外径及公称壁厚126

本章参考文献127

第7章 主动式太阳能供热采暖系统设计128

7.1 总则128

7.1.1 系统选型129

7.1.2 室内外计算参数130

7.2 太阳能集热系统设计131

7.2.1 总则131

7.2.2 太阳能集热器的设置与定位132

7.2.3 太阳能集热器面积确定135

7.2.4 太阳能集热器的连接136

7.3 蓄热系统设计137

7.3.1 总则137

7.3.2 贮水箱的设计138

7.3.3 蓄热水池设计139

7.3.4 土壤埋管蓄热142

7.3.5 卵石堆床蓄热142

7.3.6 相变材料蓄热142

7.4 计算机辅助设计143

7.5 控制系统设计144

7.5.1 总则144

7.5.2 系统的工作运行控制144

7.5.3 系统防冻控制144

7.5.4 系统防过热控制146

7.5.5 太阳能和常规能源的运行工况切换控制146

7.6 常规能源辅助加热／换热设备147

7.6.1 总则147

7.6.2 辅助热源供热量的计算147

7.6.3 太阳能供暖系统辅助热源设备选型147

7.7 集热系统管网设计153

7.7.1 太阳能集热系统的设计流量153

7.7.2 集热管网的水力计算154

7.7.3 管材和附件156

7.8 系统保温158

7.8.1 保温层厚度计算158

7.8.2 保温材料的选择159

附录160

附录7-1 主要代表城市设计用室外气象参数160

附录7-2 主要代表城市太阳能气象参数162

附录7-3 中国建筑气候区划图164

附录7-4 供热管材选用表165

附录7-5 使用条件等级167

附录7-6 不同地区太阳能集热器的补偿面积比167

附录7-7 太阳能集热器平均集热效率计算方法185

附录7-8 太阳能集热系统管路、水箱热损失率计算方法186

附录7-9 间接系统热交换器换热面积计算方法187

本章参考文献187

第8章 主动式太阳能供热采暖系统施工189

8.1 总则189

8.1.1 一般要求189

8.1.2 系统安装前应具备的条件189

8.2 太阳能集热系统施工安装189

8.2.1 太阳能集热器定位189

8.2.2 土建构造和预埋件做法190

8.2.3 集热系统管道穿围护结构做法198

8.2.4 太阳能集热器组装201

8.3 太阳能蓄热系统施工安装202

8.3.1 贮水箱安装202

8.3.2 蓄热水池施工204

8.3.3 土壤埋管蓄热施工206

8.3.4 卵石堆施工206

8.3.5 相变蓄热施工207

8.4 其他能源辅助加热／换热设备安装207

8.4.1 一般要求207

8.4.2 容积式换热器208

8.4.3 板式换热器209

8.4.4 燃气／燃油锅炉210

8.4.5 电锅炉／电加热器210

8.5 末端供暖系统施工210

8.5.1 一般要求210

8.5.2 采暖散热器系统211

8.5.3 地板辐射采暖系统213

8.5.4 水—空气处理设备采暖系统213

8.5.5 热风采暖系统214

8.6 水泵、管道及其他附件安装215

8.6.1 一般要求215

8.6.2 水泵安装217

8.6.3 管道及其附件安装220

8.6.4 管道的保温与防腐232

8.7 控制系统安装235

8.7.1 控制系统施工工艺要求235

8.7.2 控制系统主要输入装置236

8.7.3 控制系统主要输出装置238

第9章 太阳能供热采暖系统节能环保效益分析240

9.1 总则240

9.1.1 系统效益评估体系240

9.1.2 系统效益评估程序241

9.2 系统运行性能的评估241

9.2.1 系统运行性能模拟计算软件介绍241

9.2.2 全年太阳能有用得热量计算分析242

9.2.3 太阳能保证率计算243

9.3 系统节能效益评估243

9.3.1 系统的年节能量243

9.3.2 系统的节能费用244

9.3.3 系统的费效比245

9.3.4 系统的增投资回收期245

9.4 系统环境效益预评估246

9.4.1 二氧化碳排放量246

9.4.2 烟尘减排量247

9.4.3 二氧化硫减排量247

9.4.4 氮氧化物减排量247

第10章 太阳能供热采暖系统测试与监测248

10.1 总则248

10.2 太阳能供热采暖系统测试248

10.2.1 测试内容248

10.2.2 检测条件248

10.2.3 检测仪器及其要求248

10.2.4 测试方法250

10.2.5 系统性能评价252

10.3 系统性能长期监测253

10.3.1 数据监测系统组成253

10.3.2 监测设备性能要求254

10.3.3 监测系统设计255

10.3.4 监测设备安装256

10.3.5 监测系统的调试257

10.3.6 监测数据采集257

10.3.7 数据传输258

10.3.8 数据评价259

第11章 典型工程示例260

11.1 内蒙古巴彦淖尔家和、新龙城小区太阳能季节蓄热供热采暖项目260

11.1.1 设计施工说明260

11.1.2 太阳能季节蓄热供热采暖系统原理图265

11.1.3 与建筑结合节点图265

11.1.4 系统节能效益分析265

11.2 西宁南山庭苑小区多层住宅太阳能短期蓄热供热采暖项目270

11.2.1 设计施工说明270

11.2.2 太阳能供热采暖系统原理图275

11.2.3 与建筑结合节点图275

11.2.4 系统节能效益分析275

11.3 北京市平谷区挂甲峪村太阳能供热采暖项目279

11.3.1 设计施工说明279

11.3.2 太阳能供热采暖系统原理图283

11.3.3 与建筑结合节点图283

11.3.4 系统节能效益分析283

11.4 北京某被动式太阳能采暖卫生院287

11.4.1 设计施工说明287

11.5 沈阳某项目太阳能季节蓄热与地源热泵综合应用系统工程291

11.5.1 设计施工说明291

11.5.2 太阳能季节蓄热与地源热泵综合应用系统原理图295

11.5.3 与建筑结合节点图297

11.5.4 系统节能效益分析297

附录 《太阳能供热采暖工程技术规范》GB 50495-2009（条文部分）300