四川省工程建设地方标准 《四川省公共建筑节能设计标准》 DBJ51/143-2020 宣贯(第七章) 2020.05 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 第七部分 可再生能源 7.1 一般规定 7.2 太阳能利用 7.3 热泵系统 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.1 一般规定 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.1 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) 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.1 一般规定 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。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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:①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℃ ;②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℃ 。 ☀ 灯光 外侧窗 内侧窗 空气层 内侧窗 透明围护结构热工性能可变的设计策略 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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。 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。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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% 。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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。 800 哥本哈根 红原 理塘 西昌 月 总 太 阳 辐 照 量 ( MJ / m2) 700 600 500 400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 月份 8 9 10 11 12 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 表 7.2.10 太阳能光伏组件的效率限值(标准状态 单晶硅组件( % ) 17 下) 多晶硅组件( % ) 薄膜组件( % ) 16 11 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 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 ≥0.72 ≤6.0 ≥0.62 ≤3.0 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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℃ 。 条文释义: 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 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.2 太阳能利用 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。 条文释义: 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。 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.3 热泵系统 《四川省公共建筑节能设计标准》宣贯 7.3 热泵系统 7.3.1 具备相应资源条件时,基于因地制宜原则,综

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