DBJ51143-2020 第七章.pdf

2020.05第第七七部分部分可再生能源可再生能源7.1 一般规定一般规定7.2 太阳能太阳能利用利用7.3 热泵系统热泵系统7.1 7.1 一般规定一般规定7.1.1 建筑的用能应通过对当地环境资源条件和技术经济可行性进行分析，结合国家和地方相关政策，优先应用可再生能源。（执行国家标准）7.1.2 可再生能源利用设施应与主体工程同步设计。（执行国家标准）7.1.3 当环境条件允许且经济技术合理时，宜采用太阳能、风能等可再生能源发电直接并网供电。 （执行国家标准）7.1.4 当公共电网无法提供照明电源时，宜采用太阳能、风能等发电并配置蓄电池的方式作为照明电源。7.1.5 可再生能源应用系统宜设置监测系统节能效益的计量装置。（执行国家标准）条文释义：条文释义：7.1.6太阳能光伏与太阳能光热综合利用系统的设计方案，应根据建筑特点、用能需求、上网政策、储电成本、能源价格等综合因素，通过技术经济比较确定。 公共建筑的用能需求是多样的，太阳能利用的政策以及能源价格也存在很大不同，其太阳能综合利用系统的设计应根据建筑的功能、使用规律、负荷特点、上网政策、储电成本、能源价格以及气候特征综合考虑，充分发挥太阳能集热系统和光伏系统互补利用的优势，提高太阳能的年综合利用效率，增强系统的经济性。7.2 7.2 太阳能利用太阳能利用条文释义：条文释义：7.2.1 太阳能资源丰富和较丰富地区采用太阳能技术供暖的建筑，应遵循“被动优先、主动优化”的设计原则。 被动太阳能利用技术因其免维护、运行便捷、经济节能等特点，被认为是太阳能富集地区建筑最适宜的太阳能利用方式，尤其对于仅白天使用的公共建筑，故给出了太阳能供暖的基本原则：“被动优先、主动优化”。7.2.2 太阳能资源丰富和较丰富地区被动建筑设计应满足四川省被动式太阳能建筑设计规范DBJ51/T 019的相关要求。条文释义：条文释义：7.2.3 太阳能资源丰富和较丰富地区南向透明围护结构宜采用热工性能可变的设计策略，并制定与当地气象条件相适应的运行控制策略。 工程实践表明太阳能资源丰富和较丰富地区南向采用热工性能可变的设计策略，在完全无主动辅助措施的被动太阳能建筑中，一定程度上满足了室内热环境需求，起到了良好的节能效果：在无任何主动供暖条件下,全天室内最低温度在12左右，室内外温差达到25；建筑内侧中空玻璃窗白天开启、夜间关闭的动态控制策略，可使得全天平均温度提升4-5。透明围护结构热工性能可变的设计策略条文释义：条文释义：7.2.4 太阳能资源丰富和较丰富地区的公共建筑，当具有生活热水需求，且太阳能集热器的安装场地有限时，应优先采用太阳能热水系统。 由于太阳能热水为全年使用，相对于太阳能供暖的季节性使用而言，更能发挥太阳能系统的节能性与经济性，故当项目具有热水需求，且集热器安装场地受限时，应优先使用太阳能热水系统。条文释义：条文释义：7.2.5 太阳能资源丰富和较丰富地区的公共建筑，应优先选择太阳能热水系统作为生活热水的热源。太阳能资源一般地区，宜经过经济技术比较，选择适宜的太阳能热水系统作为生活热水的热源；同时可考虑多种能源互补，合理配置辅助加热系统，以有效满足用户的需求。 太阳能系统应设置辅助能源加热设备，辅助能源加热设备种类应根据建筑物使用特点、热水用量、能源供应、维护管理及卫生防菌等因素选择，宜选用空气源热泵等节能设备，并应符合现行国家标准建筑给水排水设计规范GB 50015的有关规定。条文释义：条文释义：7.2.6 以被动式太阳能供暖为主的建筑，其辅助供暖系统的热负荷应通过动态负荷模拟计算确定，采用主动式太阳能供暖的建筑，系统热负荷宜通过动态负荷模拟计算确定。 被动式太阳能供暖为主的建筑，由于太阳辐射的作用，房间的实际瞬时热负荷远小于通过稳态方法计算所得的热负荷值。因此对于以被动太阳能供暖为主的建筑，应充分考虑太阳辐射的作用并根据房间实际使用情况进行全年动态负荷模拟分析，以确定是否需要设置辅助供暖系统，以及辅助供暖系统所负担的热负荷。 采用主动式太阳能供暖的建筑，系统热负荷宜进行全年动态负荷模拟计算确定，并根据全年动态负荷计算结果，通过技术经济分析确定集热器面积、蓄热容量及集热系统的设置。条文释义：条文释义：7.2.7 主动式太阳能供暖的辅助热源宜选用热泵设备；满足电加热供暖条件时，也可采用电加热作为辅助热源，但采用直接电热作为辅助热源的主动式太阳能供暖系统，太阳能全年贡献率不宜低于65%。 相比直接电加热而言，各类热泵作为热源可以节约50%以上的电耗，为此建议优先选择热泵作为主动式太阳能供暖的辅助热源。当满足民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012第5.5.1条中对于电加热供暖的条件时，也可采用直接电热作为辅助热源，但考虑到直接电热作为辅助热源，实际消耗的一次能源依然较大，故必须限定直接电热的使用量，否则并未真正实现节能。条文释义：条文释义：7.2.8 太阳能资源丰富和较丰富地区的公共建筑，主动式太阳能供暖宜采用短期蓄热形式，不宜采用跨季节太阳能蓄热形式。 近年，部分太阳能供暖项目照搬丹麦等北欧高纬度地区的太阳能跨季节蓄热太阳能供暖技术，但是北欧采用跨季节蓄热是因为该地区冬夏季太阳能差距特别大，冬季太阳能资源稀缺，所以采用跨季节蓄热非常合理，而青藏高原纬度较低，冬季太阳能资源也极其丰富，跨季节蓄热太阳能供暖系统的设备容量较大，需要较大的蓄热容积，投资较高，应用于青藏高原地区的综合效益较差，为此本标准不建议采用跨季节储热的蓄热方式。条文释义：条文释义：7.2.9 太阳能资源丰富和较丰富地区的公共建筑，太阳能空调制冷宜选用太阳能光伏直驱制冷机的方式。 太阳能吸收式（吸附式）制冷系统对于1kW太阳能最终可以提供0.245（0.140）kW的冷量，而光伏驱动压缩式制冷系统对于1kW太阳能最终可以提供0.915kW的冷量，优势非常明显。若考虑蓄能系统的限制以及非空调季节余电上网等因素，光伏驱动压缩制冷优势更明显。故本标准不推荐采用太阳能光热吸收式/吸附式制冷方式。同时，经综合计算分析太阳能吸收式/吸附式制冷系统综合费用也高于光伏驱动压缩式制冷系统，因此不建议采用太阳能吸收式/吸附式制冷系统。条文释义：条文释义：7.2.10 太阳能光伏组件的效率参数不宜小于表7.2.10规定的组件效率限值。 近年来，太阳能光伏组件产品的效率呈现出了快速上升的趋势，根据对主流光伏组件厂家设备性能参数的调研，给出了上述组件要求。单晶硅组件（单晶硅组件（%）多晶硅组件（多晶硅组件（%）薄膜组件（薄膜组件（%）171611表7.2.10 太阳能光伏组件的效率限值（标准状态下）条文释义：条文释义：7.2.11 太阳能热水集热器的瞬时效率截距不宜小于表7.2.11规定的数值，集热器的总热损失系数不宜大于表7.2.11规定的数值。 集热器瞬时效率截距越大，表明集热器光学损失越小，越有利于效率提升；集热器总热损系数越小，表明集热器热损失率越小，尤其对于归一化温差较大的早晨时段和下午时段，该参数对集热量的影响尤其明显。故本条对集热器性能的两个重要参数进行了明确限定，设计人员应向设备厂家复核所选设备的参数指标。表7.2.11 太阳能光热组件的性能要求平板集热器瞬时效率截距平板集热器总热损系数真空管集热器瞬时效率截距真空管集热器总热损系数0.726.00.623.0条文释义：条文释义：7.2.12 采用非聚光太阳能集热器作为供暖热源时，集热系统的集热温度不宜超过60，不应超过70。 随着集热温度的升高，集热器的集热效率下降明显，尤其对于总热损失系数较大的平板集热器更是如此，当集热温度高于70时，集热器全天平均集热效率约为20%左右，严重影响太阳能系统的节能性。平板集热器有效集热量随温度的变化真空管集热器有效集热量随温度的变化条文释义：条文释义：7.2.13 太阳能集热器的安装应符合下列规定： l 太阳能集热器安装方位角宜在-20+20的朝向范围内设置；安装倾角宜选择在当地纬度当地纬度+25的范围内； 2 放置在建筑外围护结构上的太阳能集热器，在冬至日太阳辐照较强时段内，集热器采光面上的日照时数应不少于4 h； 3 集热器采光面应避开周围障碍物对太阳光的遮挡。 太阳能集热器所获得的有效集热量受到地理纬度、集热器安装方位、安装倾角及气象条件等的影响，为此，编制组根据集热器安装地点的地理位置与气象条件，进行了详尽的模拟计算，推荐出了安装方位和倾角范围。 由于冬至前后在早上10点（当地太阳时）之前和下午2 点（当地太阳时）之后的太阳高度角较低，对应照射到集热器采光面上的太阳辐照度也较低，即该时段系统能够接收到的太阳能热量较少，对系统全天运行的工作效果影响不大，真正产生较大影响的是早上10点（当地太阳时）之前到下午2 点（当地太阳时）的时间段，故明确了该时段不应被遮挡。7.3 7.3 热泵系统热泵系统条文释义：条文释义：7.3.1 具备相应资源条件时，基于因地制宜原则，综合考虑系统能效、可行性、可靠性及经济性，可采用空气源热泵或地源热泵系统；可根据具体情况采用与其他冷热源形式搭配的复合系统。 四川各地区气候条件差异大，自然资源也不同.应该具体项目具体分析，根据技术可靠，经济可行，运行高效的原则，确定是否采用空气源热泵或地源热泵。在应用中可根据项目的负荷需求、资源情况，通过技术经济分析，确定是采用单一的热泵系统形式或是多种冷热源形式搭配的复合系统形式。条文释义：条文释义：7.3.2 空气源热泵机组的性能应符合国家现行相关标准的规定，并应符合下列规定： 1 具有可靠、经济的融霜控制，融霜时间总和不应超过运行周期时间的20； 2 冬季设计工况下，夏热冬冷地区、温和地区的冷热风机组性能系数（COP）不应小于1.8，冷热水机组性能系数（COP）不应小于2.0；高寒地区的冷热风机组性能系数（COP）不宜小于1.8，冷热水机组性能系数（COP）不宜小于2.0； 3 对于同时供冷、供暖的建筑，宜选用热回收式热泵机组； 4 采用空气源热泵机组作为供暖系统的热源时，宜选用单热型的空气源热泵机组。 常规的空气源热泵空调机组是双工况设计，制热工况下的COP低于单工况设计的空气源热泵机组，因此，在采用空气源热泵机组作为供暖系统的热源时，宜优先选用COP较高的单热型空气源热泵机组，提高设备能效，节约能耗。条文释义：条文释义：7.3.3 地源热泵系统设计时应选用高能效水源热泵机组，并宜采取降低循环水泵输送能耗的节能措施，提高地源热泵系统能效。地源热泵系统的系统制冷能效比和制热性能系数应满足国家与地方的相关规定。 地源热泵系统能耗包括水源热泵机组及输配水泵等能耗，本条从水源热泵机组能效比选择、水系统输配节能两个方面提出要求，以提高地源热泵系统能效比。 水系统输配节能可根据工程具体情况采取以下技术措施：变流量运行、根据地源侧与服务区域的输送长度合理确定主机房位置、输配管网优化等。确定地源侧循环流量时，应以提高系统总能效作为目标，综合考虑地源侧水泵能耗和水源热泵机组能耗，不应单方面强调仅节约水源热泵机组能耗或水泵能耗。地埋管系统在部分负荷工况可对地埋管换热器分区轮换间歇运行，不仅使岩土体温度得到有效恢复，提高系统换热效率；而且地源侧变流量运行，可降低输送能耗。条文释义：条文释义：7.3.4 地源热泵系统的设计必须符合以下要求： 1 应通过工程场地状况调查和对浅层地能资源的勘察，对地源热泵系统应用的技术经济可行性进行分析； 2 地下水地源热泵系统应对地下水采取可靠的回灌措施，确保地下水全部回灌到同一含水层，且不得对地下水资源造成污染。 3 地表水水源热泵系统的取水量不得影响城镇供水及其他主要用途的取水要求。强制性条文，与地源热泵系统工程技术规范GB 50366-2005(2009年版)相关强制性条文相同。7.3.5 地埋管地源热泵设计应符合以下规定： 1 地埋管的埋管方式应按可使用土地面积、工程勘察结果和施工成本等因素，经技术经济比较后确定； 2 地埋管换热器的长度确定时，应分别按供冷与供热工况，考虑岩土热物性、建筑负荷特性、管材、回填材料及回填工艺