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 太阳集热器的产品分类和特点 10
1.4.1 平板型太阳集热器 10
1.4.2 真空管型太阳集热器 13
1.5 太阳集热器、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 19
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
2.3.1 一般原则 39
2.3 建筑设计原则 39
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
2.3.2 建筑外观与太阳集热器的设置 40
2.3.3 太阳集热器在平屋面上设置的建筑设计原则 40
2.3.4 太阳集热器在坡屋面上设置的建筑设计原则 42
2.3.5 太阳集热器设置在外墙面的建筑设计原则 45
2.3.6 太阳集热器设置在阳台栏板上的建筑设计原则 47
2.3.7 太阳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
3.1.1 系统功能 54
第3章 太阳能热水系统的技术要求 54
3.1 总则 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 太阳集热器 62
3.2.1 选型 62
3.2.2 性能 62
3.3 贮水箱 64
3.3.1 性能 64
3.3.2 结构和安装位置 64
3.4.1 选型 65
3.4.2 性能 65
3.4 其他能源水加热设备（辅助热源） 65
3.3.3 容积 65
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 67
3.6.1 系统形式 67
3.6.2 系统和元件性能 67
3.7 热水计量 68
3.7.1 计量方式 68
3.7.2 热水表选型和设置 68
第4章 太阳能热水系统设计 69
4.1 概述 69
4.2 太阳能热水系统的分类、特点及适用性 69
4.2.1 太阳能热水系统的分类 69
4.2.2 太阳能热水系统的主要运行方式 70
4.2.3 太阳能热水系统的特点及适用性 71
4.3 热水系统负荷计算 80
4.3.1 系统日耗热量、热水量计算 81
4.3.2 设计小时耗热量、热水量计算 81
4.4 太阳能集热系统设计 83
4.4.1 太阳集热器的定位 83
4.4.2 集热器的连接 86
4.4.3 太阳集热器总面积的确定 87
4.4.4 太阳能集热系统流量的确定 93
4.4.5 贮水箱的设计 93
4.4.6 间接式系统水加热器选型 94
4.5 其他能源水加热设备（辅助热源）选型 96
4.5.1 辅助加热量的计算 96
4.5.2 容积式和半容积式水加热器 96
4.5.3 常压燃油、燃气热水锅炉／热水器 97
4.5.4 电热水锅炉／电加热器 97
4.6.1 热水供应系统管路流量计算 98
4.5.5 热泵 98
4.6 管网设计 98
4.6.2 管网的水力计算 101
4.6.3 水泵的选型 102
4.6.4 管材和附件 103
4.7.1 保温层厚度计算 108
4.7 保温 109
4.7.2 保温材料的选择 109
4.8 控制 109
4.8.1 运行控制 109
4.8.2 防冻控制 111
4.8.3 过热防护 114
5.1.2 系统安装前应具备的条件 116
5.2.2 土建构造和预埋件做法 116
5.2.1 施工定位 116
5.2 太阳集热器安装 116
5.1.1 一般要求 116
5.1 总则 116
第5章 太阳能热水系统施工 116
5.2.3 管道穿屋面做法 122
5.2.4 太阳集热器组装 124
5.3 贮水箱安装 125
5.3.1 设备间室内安装 125
5.3.2 屋面安装 127
5.4 其他能源水加热设备（辅助热源设备）安装 127
5.4.1 一般要求 127
5.4.2 容积式换热器 128
5.4.3 燃气／燃油锅炉 129
5.4.4 电锅炉、电加热器 129
5.5 管道、附件安装与铺设 130
5.5.1 基本要求 130
5.5.2 水泵安装 132
5.5.4 太阳能热水系统的管路及附件安装 135
5.5.3 板式换热器安装 135
5.6 管道保温与防腐 160
5.6.1 一般要求 160
5.6.2 室外管道的保温与防腐 160
5.6.3 室内管道的保温与防腐 161
5.7 管道水压试验与消毒 162
5.8 控制系统安装 162
5.8.1 控制系统施工工艺要求 162
5.8.2 控制系统主要输入装置 164
5.8.3 控制系统主要输出装置 170
5.8.4 现场控制柜的安装 174
第6章 太阳能热水系统工程验收 176
6.1 总则 176
6.1.1 目的及适用性 176
6.1.2 一般规定 176
6.2.2 集热器基础和安装质量验收 178
6.2 土建构造和预埋件质量验收 178
6.2.1 一般规定 178
6.2.3 预埋件 181
6.2.4 管道穿屋面质量验收 182
6.3 太阳能集热系统安装验收 183
6.3.1 一般规定 183
6.3.2 太阳集热器安装验收 183
6.3.3 贮热水箱安装验收 185
6.4 其他能源水加热设备（辅助热源）安装验收 188
6.4.1 电锅炉、电加热器安装验收 188
6.4.2 燃气锅炉安装验收 189
6.4.3 容积式热交换器安装验收 191
6.5 管道、附件及辅助设备的安装验收 192
6.5.1 一般规定 192
6.5.2 管道安装质量验收 193
6.5.3 附件安装质量验收 197
6.5.4 水泵安装验收 199
6.6 控制系统安装验收 200
6.6.1 一般规定 200
6.6.2 控制系统主要输入装置 201
6.6.3 控制系统主要输出装置 203
6.7 系统防冻和过热保护功能检验 206
6.7.1 系统的防冻保护措施 206
6.7.2 系统的过热保护 207
6.8 系统热性能和水质检验 207
6.8.1 系统热性能检验 207
6.8.2 水质检验 208
6.9 系统调试 208
7.2 初次运行的检查与准备工作 209
7.3.1 集热系统的运行管理 209
7.3 太阳能集热系统的运行管理与维护 209
7.1 总则 209
第7章 太阳能热水系统的运行管理与维护 209
7.3.2 集热系统的维护 210
7.3.3 集热系统的故障分析与解决方法 211
7.4 水泵的运行管理与维护 213
7.4.1 水泵的运行管理 213
7.4.2 水泵的维护保养 213
7.4.3 水泵常见故障分析与解决方法 214
7.5 自动控制系统的运行管理与维护 214
7.5.1 自动控制系统的运行 214
7.5.2 控制元器件及控制系统的维护保养 215
7.5.3 控制系统部件常见故障分析 217
7.6 辅助加热系统的运行管理与维护 218
7.6.1 辅助电加热器和电锅炉的运行管理与维护 218
7.6.2 燃气锅炉的运行管理与维护 221
7.7.3 附件的维护 228
7.7.2 水箱的维护 228
7.7.1 管路的日常维护保养 228
7.7 管路、水箱和附件的维护 228
7.7.4 供水管路系统常见故障与解决方法 229
7.7.5 阀门常见故障分析及解决方法 229
第8章 太阳能热水系统的节能效益分析 230
8.1 总则 230
8.2 太阳能热水系统节能效益的预评估 230
8.2.1 太阳能热水系统的年节能量预评估 230
8.2.2 太阳能热水系统的节能费用预评估 231
8.2.3 太阳能热水系统增加投资回收期的预评估 232
8.2.4 太阳能热水系统环保效益的评估 233
8.2.5 例题 233
8.3 太阳能热水系统节能效益的长期监测 235
8.3.1 太阳能热水系统节能效益的监测 235
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 235
8.3.3 太阳能热水系统的节能收益 235
8.3.5 系统实际运行的环保效益 236
8.3.4 太阳能集热系统增投资的回收年限 236
第9章 典型设计工程示例 237
9.1 概述 237
9.2 北京某小区坡屋面多层住宅 245
9.2.1 设计施工说明 245
9.2.2 太阳能热水系统设计原理 248
9.2.3 与建筑结合节点图 248
9.2.4 系统节能效益分析 248
9.3 天津某小区平屋面多层住宅 252
9.3.1 设计施工说明 252
9.3.2 太阳能热水系统设计原理图 257
9.3.3 与建筑结合节点图 257
9.3.4 系统节能效益分析 257
9.4 上海某小区别墅 258
9.4.1 设计施工说明 258
9.4.4 系统节能效益分析 262
9.4.2 太阳能热水系统设计原理图 262
9.4.3 集热器与建筑结合平、剖面节点图 262
9.5 济南某小区联排别墅 264
9.5.1 设计施工说明 264
9.5.2 太阳能热水系统设计原理图 268
9.5.3 与建筑结合节点图 268
9.5.4 系统节能效益分析 268
9.6 德州某小区高层住宅 270
9.6.1 设计施工说明 270
9.6.2 太阳能热水系统设计原理图 273
9.6.3 与建筑结合节点图 273
9.6.4 系统节能效益分析 273
9.7 南宁某小区坡屋面多层住宅 276
9.7.1 设计施工说明 276
9.7.3 与建筑结合节点图 279
9.7.4 系统节能效益分析 279
9.7.2 太阳能热水系统设计原理图 279
9.8 昆明某宾馆 282
9.8.1 设计施工说明 282
9.8.2 太阳能热水系统设计原理图 285
9.8.3 与建筑结合节点图 285
9.8.4 系统节能效益分析 285
9.9 昆明某宾馆西餐厅 288
9.9.1 设计施工说明 288
9.9.3 与建筑结合节点图 291
9.9.2 太阳能热水系统设计原理图 291
9.9.4 系统节能效益分析 292
附录 294
附录1 我国主要城市各月的设计用气象参数 294
附录2 不同地区的太阳集热器补偿面积比Rs 312
附录3 生活饮用水水质标准 321
附录4 法定计量单位和单位换算 323
参考文献 327