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GB／T 40703-2021 太阳能中温工业热利用系统设计规范.pdfGB/T40703—2021
3.1.2太阳能集热器应根据终端用热要 器选型推荐见附录B。 8.1.3跟踪型集热器支架的强度、刚度应满足聚光与跟踪精度要求。 8.1.4闭式循环太阳能集热系统应设置膨胀罐，膨胀罐应符合GB/T150.1和9.4的规定。 8.1.5采用导热油为传热工质的太阳能集热系统应设置油气分离器
8.2.1直接式系统集热器总面积按公式（3)计算：
直接式系统集热器总面积按公式（3）计算
式中： 直接式系统集热器总面积，单位为平方米（m）； Q 日用热负荷，单位为兆焦（MJ）； 当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m"），非跟踪式系 统取太阳总辐照量，跟踪式系统取直射辐照量； 一 太阳能保证率，%，根据太阳能系统所在地的太阳辐照量及用户要求等因素综合确定； /d 基于总面积的集热器年平均集热效率，%SZDBZ 272-2017 可穿戴智能手环通用技术要求，具体取值可根据集热器产品基于总面积的瞬时 效率方程实际测试结果，参照GB50364规定的方法进行计算； L 管路及蓄热装置热损失率，%，根据经验值宜取10%20%。 .2间接式系统集热器总面积按公式（4）计算：
AIN一一间接系统集热器总面积，单位为平方米（m²）； AG一一直接式系统集热器总面积，单位为平方米（m）； 集热器总热损系数，单位为瓦每平方米每摄氏度［W/（m²·℃），具体数值应根据集热器 产品实际测试结果确定，当测试的集热器效率方程为二次方程时，U宜取对应热损系数α 的值； Uhx一 换热器传热系数，单位为瓦每平方米每摄氏度W/（m²·℃），可根据换热器类型查询产 品样本得出； Ahx 换热器换热面积，单位为平方米（m"），可根据换热器类型查询产品样本得出
8.3太阳能集热系统布置
8.3.1太阳能集热系统应布局合理，管线连接短捷、整齐。 8.3.2太阳能集热系统管路布置应满足集热器检修和维护的要求 8.3.3太阳能集热器可通过并联、串联和串并联的方式连接成集热器阵列，集热器阵列间的管路连接 宜按同程原则设计；当采用异程连接时，应在每个集热器阵列的支路上安装平衡阀调节流量。 8.3.4非跟踪式太阳能集热系统的集热器朝向宜为南向；全年使用的太阳能集热系统，集热器安装倾 角宜与当地纬度一致；侧重于夏季使用的太阳能集热系统，集热器安装倾角宜为当地纬度减10°；侧重 于冬季使用的太阳能集热系统，集热器安装倾角宜为当地纬度加10°。 3.3.5跟踪式太阳能集热系统全年使用或侧重于夏季使用时，集热器宜平行于经线方向安装；侧重于 冬季使用时，集热器宜平行于纬线方向安装。 3.3.6非跟踪式集热器阵列的集 系价金便用终全理用
季使用等条件，确定最不利的遮挡日期，按公式（5)计算：
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D=HXcota.Xcos)
式中： D 一一集热器与前方遮光物或集热器前后排之间的最小距离，单位为米（m）； 集热器最高点与集热器最低点的垂直距离，单位为米（m）； α 太阳高度角，单位为度（°），对于季节性使用的太阳能集热系统，宜取当地春秋分正午12时 的太阳高度角；对于全年性使用的太阳能集热系统，宜取当地冬至日正午12时的太阳高 度角； Y 集热器方位角，单位为度（°）。 8.3.7 非跟踪式集热器阵列应根据集热器性能和流动阻力确定每组集热器的数量。 8.3.8 跟踪式集热器的布置按下列要求进行： a） 菲涅耳和槽式集热器的安装位置应确保集热器反光面上的日照时数不少于4h； b 相邻集热器的间距应根据地理纬度、直射辐射量、几何聚光比、可利用的土地面积、集热器的开 口尺寸、追踪角度等因素确定； c）槽式集热器相邻两排的间距应按公式（5）计算。 8.3.9跟踪式集热器回路宜沿分区内的循环工质冷、热母管对称布置。
8.4.1膨胀罐应满足系统温度、压力和防腐的要求。
8.4.1膨胀罐应满足系统温度、压力和防腐的要求。
式中： V 膨胀罐的总容积，单位为立方米（m）； 加热前系统内传热工质的密度，单位为千克每立方米（kg/m"）； P2 加热后系统内传热工质的密度，单位为千克每立方米（kg/m"）； 力 膨胀罐处管内水压力，单位为兆帕（MPa），具体取值为管内工作压力加0.1MPa； 力 一一膨胀罐处管内最大允许压力或系统运行的最高压力，单位为兆帕（MPa）； V 系统内传热工质总容积，单位为立方米（m）。 8.4.3开式系统膨胀罐的容积不应小于系统传热工质在太阳能集热工作温度下因热受膨胀所增加容 积的1.3倍。 8.4.4采用导热油作为传热工质的系统，膨胀罐还应满足下列要求： a 正常运行时，膨胀罐的气相空间应与空气隔绝； 膨胀罐溢流管的管径应不小于膨胀管管径； 膨胀罐应设有液位显示装置、高/低液位报警系统： d 膨胀罐的设计压力应不低于系统内最高压力的1.2倍； e） 膨胀罐底部与系统所有设备或管道的最高点应高出至少0.5m； f 膨胀罐上应安装压力表和安全阀，系统中应至少有一个膨胀管与膨胀罐相连，膨胀管上不应装 阀门。
a 正常运行时，膨胀罐的气相空间应与空气隔绝； 膨胀罐溢流管的管径应不小于膨胀管管径； 胀罐应设有液位显示装置、高/低液位报警系统： d 膨胀罐的设计压力应不低于系统内最高压力的1.2倍； e) 膨胀罐底部与系统所有设备或管道的最高点应高出至少0.5m； 膨胀罐上应安装压力表和安全阀，系统中应至少有一个膨胀管与膨胀罐相连，膨胀管上不应 阀门
8.5.1缓冲罐应满足系统温度、压力和防腐的要求 8.5.2缓冲罐应设计在集热器阵列出口位置。
8.5.1缓冲罐应满足系统温度、压力和防腐的要求
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8.5.3缓冲罐的容量可根据集热循环泵额定流量按1min～3min缓冲时间的总循环量确定。
8.6.1采用导热油为传热工质的系统应设置储油罐，储油罐应满足系统的温度、压力和防腐的要求。 8.6.2储油罐的容量不应少于整个系统导热油量的1.2倍。 8.6.3储油罐应安装在系统中最低的位置。 8.6.4储油罐的设计压力不应低于0.2MPa。 8.6.5储油罐宜设置人孔、导热油注人口、导热油排出口、排污口、放空口、安全阀口、温度计口、液 计口。
8.7.1油气分离器应满足系统的温度、压力和防腐的要求。 8.7.2油气分离器应设置在循环泵的吸人侧，采用切向侧进液、下部出液、上部排气的连接方式 8.7.3油气分离器上部连接的膨胀管转弯时，弯角应不小于120°。 8.7.4油气分离器的外形尺寸应符合SY/T0515的要求，简身长度和直径的最小比值为3.0
9.1.2蓄热介质和蓄热装置应具 9.1.3蓄热系统应采取绝热保温、防凝 方护和疏放设施
蓄热介质和蓄热装置应具有相 时，蓄热系统应有防漏防渗措施 蓄热系统应采取绝热保温、防凝 和疏放设施
9.2.1蓄热介质的选取应遵循女
2.1蓄热介质的选取应遵循如下原则： a) 比热容大； b) 具有较好的热稳定性和化学稳定性； c) 导热系数和/或对流换热系数大： d) 使用温度范围适当； e） 热膨胀系数小； f）黏度低。 2.2相变材料的相变温度应与系统工作温 2℃ 2.3相变材料反复相变循环标称次后应无
9.2.1蓄热介质的选取应遵循如下原则： 比热容大； b） 具有较好的热稳定性和化学稳定性； 导热系数和/或对流换热系数大； d） 使用温度范围适当； e） 热膨胀系数小； f） 黏度低。 9.2.2相变材料的相变温度应与系统工作温度相匹配，实际相变温度与标称相变温度的偏差不应大于 土2℃。 9.2.3相变材料反复相变循环标称次后应无明显的相分离，且相变潜热衰减率不应大于10%
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0.1.2供热系统 、压力、流量等的要求。 0.1.3与辅助能源结合的供热系统， 运行要求，且不应影响整个系统的供热 施和检测手段
10.2.1蒸汽发生器的额定蒸发量应满足系统供热量的需求 10.2.2 蒸汽发生器应配置蒸汽包。 10.2.3蒸汽发生器应设置安全阀，安全阀出口引管应采用钢管连接至安全的位置，不应对人体、设备 和环境造成安全隐患。 0.2.4蒸汽发生器的蒸汽出口管道设有关断阀时，应设置泄压旁路装置。 10.2.5蒸汽发生器宜靠近用热终端
0.3.1辅助能源设备的功率应按无太阳能供热时工业过程日用热负荷确定。 0.3.2辅助能源设备应考虑能源供应问题，因地制宜进行选择。 0.3.3太阳能集热系统与辅助能源设备应采用合理高效的结合供热方式，可分别独立运行，采用自动 空制方案。 10.3.4辅助能源设备宜靠近用热终端布置
1.1.1系统供配电设计、备用电源、低压配电、配电线路布线、电气装置接地等应符合GB51348的 见定。 1.1.2电气控制设备应符合GB/T3797的有关规定。 1.1.3电气与控制系统应满足集热系统运行控制、安全防护，辅助热源与储热系统切换、循环泵启停、 系统故障报警、停电应急控制等要求，并应具有手动和自动模式。 1.1.4电气与控制系统宜采用集中控制，宜预留通信接口，远程控制时，应有就地控制和解除远程控 制的措施。 1.1.5电气与控制系统设计应满足使用环境的温度与湿度要求。 1.1.6电气与控制系统应设置备用电源
11.2.1控制子系统设计应包含下列内容
a） 监测和控制点表； b 控制器、传感器、执行器和线缆的选型、位置以及安装要求； 电控调节阀的选型和流通能力计算； d） 控制点参数设计值和工况转换边界条件； e） 控制逻辑和策略； f 系统的防冻报警和自动保护； g） 通信接口应采用标准通信协议。 1.2.2 控制方式应简便、可靠、利于操作；继电器、接触器、电气仪表、电磁阀、温度控制阀、压力控制 阅、泄水阀、自动排气阀、止回阀、安全阀等控制元件性能应符合相关产品标准要求
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11.2.3采用温差循环运行控制的太阳能集热系统，温差循环的启动值与停止值应可调，温差循环控制 的测温点应在缓冲罐的下部；集热器阵列的温度宜进行多点采集。 11.2.4控制子系统传感器精度应符合工业过程控制和计量的精度要求。当工业过程控制和计量的无 精度要求时，应符合表1中的规定：
表1控制子系统传感器精度要求
a）采用水为传热工质的太阳能集热系统，在有冬季冻结可能时，宜采用排空防冻、定温循环防冻 方式；定温循环防冻的温度传感器应设置在太阳能集热系统温度最低点，防冻开启温度宜设置 为4℃，防冻关闭温度宜设置为8℃，且均应可调； D 采用防冻液为循环工质的太阳能集热系统应设置防过热措施，可采用配置散热器、集热器遮 盖、排空等方式；菲涅耳、槽式等高倍聚光的跟踪式太阳能集热系统，可通过散焦的方式实现防 过热保护； 防过热温度传感器应设置在储热装置上部、集热系统出口，防过热执行参数的设定范围应与系 统运行工况和部件耐热能力相匹配； d 系统应安装防过热安全阀，防过热安全阀设定的开启压力应与系统最高工作温度对应的饱和 蒸汽压力一致，其安装位置应保证泄压时排出的高温蒸汽、高温热水不危及周围人员； e 在停电情况下应自动启动备用电源保证防冻和过热措施有效运行。 1.2.6以导热油为传热工质的系统应设置运行异常报警，包括集热器温度异常、膨胀罐超温高温超压 超低液位、导热油泵超压、导热油管道破损、蒸汽发生器高/低水位、蓄水箱低水位、断电等报警功能
11.3.1系统应设置运行监测
3.1 系统应设置运行监测子系统。监测参数应包括但不限于： 室外环境温度、风速、太阳辐照度； 集热器进出口、储水箱、膨胀箱、换热器、蓄热系统的温度； c） 供热温度； d）传热工质循环流量和供热量； e)系统耗电量：
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1.4.1系统中使用的电气设备应设置短路保护和接地故障保护装置。 1.4.2 安装在建筑物上的太阳能集热器、支架和连接管路的防雷设计应符合GB50057的规定 11.4.3控制子系统电源干扰的防护应符合GB51348的规定。 11.4.4电气与系统配电系统的电击防护应符合GB/T16895.21的规定。 11.4.5电气与控制设备设施及电缆线路的施工和验收应符合GB50303的规定
12.1.1系统的循环泵应满足下列要求
a）材质与传热工质相容，不易腐蚀； b）工作温度满足系统最高工作温度，并能在规定的温度下长期稳定地运行。 2.1.2以水和防冻液为传热工质的循环泵流量可参照GB50495的规定计算。 12.1.3以导热油为传热工质的循环泵流量参照GB50495的规定，根据工作温度下导热油的密度和比 热进行换算。 12.1.4循环泵的扬程按GB50364的规定计算，选取设计流量下最不利循环管路系统的沿程阻力、局 部阻力、设备内部阻力之和，并增加10%的裕量 12.1.5全年负荷变化较大的系统宜选用变频循环泵
a）材质与传热工质相容，不易腐蚀； b）工作温度满足系统最高工作温度，并能在规定的温度下长期稳定地运行。 2.1.2以水和防冻液为传热工质的循环泵流量可参照GB50495的规定计算。 12.1.3以导热油为传热工质的循环泵流量参照GB50495的规定，根据工作温度下导热油的密度和比 热进行换算。 2.1.4循环泵的扬程按GB50364的规定计算，选取设计流量下最不利循环管路系统的沿程阻力、局 部阻力、设备内部阻力之和，并增加10%的裕量， 1215全年负益变化较大的系统宜选用变频循环泵
12.2.1 传热工质按下列原则进行选择： a） 比热容大、运动黏度低、导热系数高、热膨胀系数小； b） 具有较好的热稳定性和化学稳定性； c） 无毒，对系统管路、换热器、循环泵等设备无腐蚀： 泄漏后对环境无危害； e 沸点高于系统最高运行温度，凝点低于当地极端最低环境温度 2.2.2 采用水为传热工质的系统，传热工质应为软化水或无盐水，并根据建设地区和使用条件采取必 要的防冻措施 2.2.3 3采用防冻液作为传热工质时，防冻液应避免与大气相通而出现氧化和变质。 12.2.4采用导热油为传热工质时，导热油的自燃点不应低于系统最高工作温度，闭口闪点应不低于 100℃
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12.3.1换热器应符合GB/T151的要求。 12.3.2换热器应根据系统负荷计算结果选型。宜采用结构简单、维修清洗方便的管壳式或板式换 热器。 12.3.3换热器的设计应设置防垢措施或设计适当的清垢方法。 12.3.4换热器导致的太阳能集热系统效率降低应不超过10%。 12.3.5采用导热油为传热介质的系统，换热器导热油侧的进出口应垂直设立
3.1换热器应符合GB/T151的要求。 3.2换热器应根据系统负荷计算结果选型。宜采用结构简单、维修清洗方便的管壳式或板式 3.3换热器的设计应设置防垢措施或设计适当的清垢方法。 3.4换热器导致的太阳能集热系统效率降低应不超过10%。 3.5采用导热油为传热介质的系统，换热器导热油侧的进出口应垂直设立。
4.1水处理设备应根据原水水质、用水水质要求、处理水量等因素选择。 4.2与锅炉结合供热的系统应配置水处理设备。水处理设备用于为锅炉或蒸汽发生器供水时， 的水质应符合GB/T1576的要求。
4.1水处理设备应根据原水水质、用水水质要求、处理水量等因素选择。 4.2与锅炉结合供热的系统应配置水处理设备。水处理设备用于为锅炉或蒸汽发生器供水时， 的水质应符合GB/T1576的要求。
2.5.1管路和阀门应与系统传热工质、运行温度、运行压力相匹配。 12.5.2管路和阀门宜采用焊接连接，采用法兰连接或丝扣连接时，应结合传热工质的特性保证密封 良好。 12.5.3 管路设计应根据系统温度设置热补偿措施，确定管路固定点、非固定点及伸缩接头，宜采用自 然补偿。 12.5.4管路应有0.3%～0.5%的坡度，并在最低处和易发生气塞的位置设置排泄阀，在最高处设置排 气阀。 12.5.5 排空和防冻回流的系统，应在系统管路的最低点及易积存的位置设置排空阀， 12.5.6 与换热器连接的管路应符合下列规定： a） 采用逆流方式连接； 高温管路与换热器高处进口相连，低温管路与换热器低处出口相连； c 设置过滤器等除垢装置。 12.5.7 闭式系统的循环管路应设有压力安全阀和压力表 12.5.8 太阳能集热器阵列到压力安全阀和膨胀箱之间的管路应保持通畅，不应设阀门。 12.5.9 强制循环太阳能集热系统的管路应设有防止传热工质倒流散热的单向阀。 12.5.10 采用导热油为传热工质的管路应符合下列规定： a 导热油管道采用闭式循环，设置膨胀罐、储油罐等； 每个串联、并联集热器阵列的导热油支管与导热油总管连接处设置检修阀； C 导热油管道及阀门采用钢质材料，并按高一级压力选用； d） 管道的保温材料采用耐火等级为A级的不燃材料； e 阀门、法兰、垫片符合SY/T0524的要求。 12.5.11 导热油循环太阳能集热系统的集热器与循环管道的连接管宜采用波纹管等柔性管路
13.1系统应设置安全防护标识
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体；应设置导热油废油的安全收集 装置，不应直接排放，废油应集中处理或返厂再生 3.4安装在建筑物屋顶的集热器阵列周围应设置安全护栏 13.5系统消防设计应符合GB50016.GB50974的要求
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不同工业过程典型工艺温度见表A.1
SC/T 2059-2014 海蜇 苗种不同工业过程典型工艺温度见表A.1。
附录A （资料性） 不同工业过程典型工艺温度
表A.1不同工业过程典型工艺温度
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表B.1集热器选型推荐表
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TCAIM 002-2021 肝豆状核变性中西医结合诊疗指南11GB50495太阳能供热采暖工程技术标准